افزایش امنیت سایبری با روش های جدید در تولید شماره های تصادفی

به گزارش کلیک، متخصصین علوم کامپیوتر از دانشگاه تگزاس در شهر آستین توانسته اند تا روش های نوینی در تولید اعداد کاملا تصادفی و رندم ابداع کنند. آنان چنین ابداعی را نوعی شاهکار علمی خوانده اند، چرا که معتقدند این نوآوری ها در حوزه هایی چون، رمزنگاری داده ها، امنیت بخشی به انتخابات الکترونیکی، اجرای نظر سنجی های کارا و با اهمیت و تبیین و بررسی سیستم های پیچیده ای چون آب و هوا، کاربرد فراوان خواهد داشت.

این روش های نوین، اعدادی کاملا رندمی با صرف کمتر عملیات کامپیوتری نسبت به روش های دیگر، تولید می کند. در نتیجه، می تواند سطوح بالا امنیت را در حوزه های گوناگونی چون نقل و انتقالات کارت های اعتباری مشتریان و ارتباطات نظامی به ارمغان آورد.

استاد علوم کامپیوتر دیوید زوکرمن به همراه دانشجویان خود نتایج تحقیقات خود را در گردهمایی سالانه نظریه های کامپیوتری در ماه ژوئن عنوان خواهند نمود. دعوتنامه ها برای ارایه مقاله در این گردهمایی، بر پایه نقد و بررسی های دقیق و سختگیرانه برای تشخیص صحت و اهمیت مقاله ها صورت می گیرد. مقاله آن ها در میان سه مقاله برتر این کنفرانس قرار گرفته است.

وی می گوید: این مسئله ای است که من بار ها در طول این بیست سال بررسی و مرور نمودم و بسیار از حل آن خرسندم.

آن ها نسخه ابتدایی مقاله خود را که در آن روش هایشان برای تولید اعداد و شماره های تصادفی توضیح داده شده، در مجله اینترنتی سال گذشته منتشر کردند. در علمی که بیش از هر چیز به پیشرفت های کوچک و جزیی خو کرده است، دانشمندان بر این باورند که نظریات ارایه شده، سال های نوری با رویکرد های فعلی فاصله دارند. یکی از فعالان در این حوزه علمی، عنوان می نماید که حتی اگر این نظریات را پیشرفت هایی عادی و معمولی بدانیم هنوز می بایست به دلیل کارکرد های متعدد و پر اهمیت آن جشن بزرگی برپا کنیم.

یایل خلیل محقق ارشد رمزنگاری در شرکت مایکروسافت می گوید: هنگامی که من از این نظریه با خبر شدم نتوانستم بخوابم. باورکردن این موضوع برایم ممکن نبود و به سمت خواندن مقاله در اینترنت دویدم. حقیقتا یک شاهکار علمی به حساب می آید.

این روش جدید دو دنباله رندمی ضعیف از اعداد را انتخاب کرده و آن ها را به یک دنباله حقیقی با رندم بالا تبدیل می نماید. دنباله های ضعیف اعداد تصادفی همانند دمای هوا و قیمت بازار سهام که در طول زمان نمونه برداری شده است، معمولا حاوی الگو های قابل پیش بینی ای هستند. دنباله های تصادفی واقعی مانند پرتاب سکه، به هیچ عنوان قابل پیش بینی نیستند.

این تحقیقات جدید به مثابه شکست گفتمان قدیمی برنامه نویسان کامپیوتری است که : داده های بی ارزش، نتایج بی ارزش دارند. در حقیقت این نظریه ها، جدید ترین دستاوردهای این دانشمند در سال ۹۰ است که به نام تولیدکننده اعداد تصادفی معروف می باشد.

نسخه های گذشته این نظریه، کاربرد کمتری داشت چرا که لازم بود؛ یا یکی از دو دنباله تصادفی کامل بوده و یا هر دو دنباله نزدیک به تصادفی کامل باشند. در روش جدید هر دو این محدودیت ها از میان رفته و به شما اجازه استفاده از دنباله های اعداد تصادفی ضعیف در هر دو سوی معادله را داده شده است.

کاربرد مهمی که این اعداد تصادفی دارند اختصاص کلید هایی برای رمز دار نمودن داده ها به جهت مقابله با هکر ها می باشد. رمز نگاری داده ها یک اقدام حیاتی برای ایمن سازی هر چه بیشتر خرید ها با کارت های اعتباری، نقل و انتقالات بانکی، ایمن نگاه داشتن داده های شخصی پزشکی، محافظت از ارتباطات نظامی از دید دشمن در میان دیگر کاربرد های اساسی، می باشد.

زوکرمن می گوید: با وجود آن که در حال حاضر روش های مختلفی برای تولید اعداد تصادفی با کیفیت بالا موجود است، اما همه این روش ها به محاسبات فراوان کامپیوتری نیاز دارند. در حالی که روش جدید قادر به تولید این اعداد تصادفی با صرف عملیات کمتر می باشد.

وی همچنین می افزاید: یکی از راه هایی که رمزنگاری ها، مورد سواستفاده قرار گرفته است، عدم استفاده از تخمین ها، با دقت بالا می باشد. در این راستا با تولید آسان تر تخمین های با کیفیت بالا، روش های ما می تواند امنیت را افزایش دهد.

مقاله آنان نشانگر شیوه های تولید یک عدد رندمی واقعی و قوی است. در حالی که دانشجوی سابق این دانشمند در مقاله ای این روش را برای تولید چندین عدد رندمی، بسط داده است.

وبسایتی که این محقق، مقاله مقدماتی خود را در تابستان گذشته در آن نشر داد، "گردهمایی اینترنتی در پیچیدگی های کامپیوتری" Electronic Colloquium on Computational Complexity نام دارد. این وبسایت به دانشمندان در انتشار مقالات و دریافت باز خورد های متناسب پیش از انتشار رسمی آن ها، کمک می کند. بسیاری از دانشمندان علوم کامپیوتر و ریاضیات با دقت فراوان این مقاله را مورد نقد و بررسی قرار دادند و حتی پیشنهاداتی برای اثر بخشی هر چه بیشتر آن ارایه نمودند.

منبع: phys