CURBy: generator slučajnih brojeva otporan na varanje

Novi protokol za stvaranje slučajnih brojeva temelji se na kvantnoj fizici i tzv. Bellovim testovima

Mladen Smrekar četvrtak, 12. lipnja 2025. u 19:23
Nova metoda mogla bi se kortistiti prilikom izbora sudaca, odabira uzoraka za revizije ili dodjele tretmana u kliničkim ispitivanjima 📷 Freepik
Nova metoda mogla bi se kortistiti prilikom izbora sudaca, odabira uzoraka za revizije ili dodjele tretmana u kliničkim ispitivanjima Freepik

Trenutni generatori slučajnih brojeva potrebni su za niz kritičnih zadataka, kao što su algoritmi kibernetičke sigurnosti i odabir porote; međutim, postojeći hardver mogao bi biti hakiran ili manipuliran, a ne postoji jasan način certificiranja je li određeni generator doista slučajan. No, sad su istraživači Sveučilišta u Coloradu, https://www.colorado.edu/ u suradnji s Nacionalnim institutom za standarde i tehnologiju (NIST) u časopisu Nature https://www.nature.com/articles/s41586-025-09054-3 objavili novi protokol za stvaranje slučajnih brojeva koji je u potpunosti sljediv i verificiran, a temelji se na kvantnoj fizici i tzv. Bellovim testovima.

Nova metoda koja mjeri dva fotona na dvije lokacije udaljene 110 metara istovremeno kako bi generirala slučajni broj ima stopu uspjeha od 99,7 posto 📷 Lynden K. Shalm i sur.
Nova metoda koja mjeri dva fotona na dvije lokacije udaljene 110 metara istovremeno kako bi generirala slučajni broj ima stopu uspjeha od 99,7 posto Lynden K. Shalm i sur.

Protokol koristi tzv. isprepletene (entangled) fotone, čiji se ishodi mjerenja na udaljenim mjernim postajama pojavljuju nasumično zbog kvantnih efekata. Svako mjerenje stvara bit (0 ili 1), a cijeli proces je neovisno provođen na više lokacija, tako da bi bilo kakva manipulacija zahtijevala komunikaciju bržu od brzine svjetlosti, što je nemoguće prema trenutnim fizikalnim zakonima. Rezultati mjerenja se dalje obrađuju i kriptografski povezuju pomoću tzv. distribuiranih isprepletenih hash lanaca, što omogućuje svakom korisniku da provjeri potpunu transparentnost i autentičnost procesa, slično kao u blockchain tehnologiji.

Javno verificirana slučajnost

Takozvani Colorado University Randomness Beacon (CURBy) automatski generira slučajne brojeve i objavljuje ih javno, nudeći korisnicima mogućnost provjere svakog koraka. U prvih 40 dana rada, protokol je uspješno završio 99,7 % pokušaja, a svaki uspješan pokušaj rezultirao je generiranjem 512 bitova slučajnih brojeva čija je slučajnost certificirana s vjerojatnošću pogreške manjom od 2−64.

Satelitski pregled eksperimenta u kojem su sudjelovali istraživači Sveučilišta u Coloradu i američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju NIST 📷 Lynden K. Shalm
Satelitski pregled eksperimenta u kojem su sudjelovali istraživači Sveučilišta u Coloradu i američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju NIST Lynden K. Shalm

Ovakav pristup omogućuje javnu i potpuno verificiranu slučajnost, što je važno za primjene poput izbora sudaca, odabira uzoraka za revizije ili dodjele tretmana u kliničkim ispitivanjima. Cijeli proces je dostupan kao otvoreni kod, što omogućuje daljnju provjeru i razvoj.