Pesquisadores observaram o crescimento de cristais para gerar números verdadeiramente aleatórios, que podem ser utilizados como chaves de segurança computacionais

A geração de um número aleatório é algo muito importante para a computação. Sistemas de criptografia dependem de algarismos aleatórios (verdadeiramente aleatórios, sem qualquer padrão discernível) para a criação de chaves de segurança mais robustas. Por isso, por exemplo, que se investe bastante no cálculo de números primos cada vez maiores – algarismos divisíveis só por eles mesmos e pelo número 1.

Porém, essa é uma tarefa muito difícil. Computadores não conseguem gerar verdadeira aleatoriedade porque os algoritmos introduzem padrões sutis que podem ser detectados, o que significa que os números apresentados são pseudo-aleatórios ou, em última análise, imprevisíveis.

Por isso, pesquisadores da Universidade de Glasgow, na Escócia, apelaram para a análise de o processo natural e imprevisível do crescimento de cristais e combinaram esses dados com um robô que pudesse traduzir aquilo em números.

“Em um sistema químico, cada vez que uma reação é realizada, existe um número quase infinito de maneiras energeticamente equivalentes para determinados reagentes combinarem, resultando em alta incerteza e entropia, e o caminho exato realizado nunca será repetido”, explica o estudo, publicado na revista Matters.

Mais do que uma reação química, a cristalização é uma mudança física que ocorre quando sólidos de cristal se formam, com possibilidades de randomização infinitas. “Como tal, a entropia de um sistema químico é extraordinariamente alta e, portanto, pode servir como um ‘pool’ de entropia muito bom para a aplicação da geração de números aleatórios”, afirma a pesquisa.

Um sistema robótico foi construído para preparar e monitorar centenas de reações químicas paralelas. À medida que os cristais cresciam aleatoriamente em cada frasco, o robô observava as formações via câmera, detectando e registrando a miríade de variáveis ​​resultantes, incluindo localização, tamanho, forma, orientação e cor do cristal.

Fotos capturadas a cada 10 minutos foram convertidas em sequências binárias. Esses algarismos foram submetidos a testes de quebra de criptografia, e superaram os resultados dos geradores de números pseudo-aleatórios convencionais.

Embora eficaz, o método não é prático. Afinal, nem todo mundo pode ter espaço físico para hospedar um robô de cristalização executando centenas de experimentos químicos em conjunto. Mas os pesquisadores sugerem que o mesmo tipo de sistema possa ser miniaturizado no futuro – armazenando todas essas possibilidades infinitas no corpo dos computadores eletrônicos convencionais.

Via → Science Alert