高通量全球熵源

Question

是否有提供以下三个属性的熵源？

1. 真实随机性
2. 在不同的时间周期内，在相隔不到10公里的两个设备上产生相同的(随机)数据。
3. 高吞吐量，因此记录几分钟的随机性需要兆字节的数据存储。

我考虑像大气噪音或类似的来源，但我不确定它们是否符合性质(2) (和(3)).

Answer 1

我将假设你是一个普通的乔(没有冒犯)，而不是一个火箭科学家或百万富翁慈善家，有一个庞大的研究预算，因为这决定了答案。

No.

没有真正的随机数生成器，您可以满足所有三个测试。通过你提到大气噪声，我进一步假设你指的是一个基于物理的真正随机数发生器，而不是像梅森扭子那样的伪随机数发生器。

具体地说：

1. 是。真正的随机性和熵就在你身边。我指的是不可预测的来源。您的相机电话派对的噪音图片，抖动在您的个人电脑的系统时钟或噪音的电压调节阀。然而，如果没有一些随机性的提取，这些都不会产生一致的随机数。
2. 是。上述任何一项都将实现这一目标。我给出的例子之间没有交互作用。(即使光子纠缠可以减轻一米的距离，但你不会建造其中之一)。
3. 不是的。另一个假设是，你想在5分钟内达到5TB的比率。这是>100 Mbit的/s，你不能像乔那样做到这一点。除非你花了很多钱而且很聪明地建造了一些东西。我不知道有任何简单的设备，如环形振荡器，可以很容易地输出这一速度在爱好水平的建筑。(我不包括英特尔CPU，因为这些都是高度可疑的、未定义的发电机，可能被NSA破坏了。)

3. 1/2.小心大气噪音。我不相信对于典型的爱好者来说，产生超过几位的/s是不可能的，因为真正的随机性的安全范围将是巨大的。EM频谱是满的，所以你唯一的路线是建立一个非常宽带的接收机，并依靠中心极限定理来实现随机性。你不能用无线电。你只需要在你的接收电路上采样热噪声，锁相环调频探测器的振荡，或者Lady的最新成功。这很可能发生在random.org，他们只是用技术上的空谈来解决这个问题，所以不要被他们的例子所鼓舞。提示:使用24V稳压二极管。对Joes来说，足够的真正的随机性。

我可以建议你看看这个问题关于你的财产3吗？

Answer 2

你所要求的是可能的，但可能不是你想象/想要的意思。

因此，让我们把第二个条件“两个设备必须等效，如果它们之间的距离比10公里”作为一个强加等价关系

然而，可能困扰你的是:假设A和B相距7公里。显然它们应该是同步的。现在假设B和C也相距7公里，使得A和C之间的距离是14公里。根据您的需求，A和C也必须同步，因为它们都是与B同步的。如果您扩展了这一思路，您就会得出一个结论:所有RNG都必须同步！

实现这一目标的最简单方法是在每个设备的硬件中嵌入一个秘密，然后从这个秘密中运行(公开)同步加密安全随机数生成器。这将充分满足您的所有三个需求，但可能是第一个，但是不可计算的，从充分填补第一个。

如果您真的不希望所有RNG都同步，那么唯一的机会是为每个RNG配备一个无线电收发器，如果它们之间的距离超过10公里，则让它们协商当前的输出流(使用类似于身份验证的DH)。现在剩下的唯一问题是，当第三个设备距离一个设备超过10公里时，它们应该做什么，而不是另一个设备。

顺便提一句:真正的随机输出可能是纠缠一群量子系统在“全局”尺度上的输出(所以它们都有纠缠)，但我不知道这是否真的有可能.