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Zufallszahlengenerator (RNG)

Im Internet gibt es viele Programme, die angeblich einen Zufallszahlengenerator (RNG) knacken können. Sie wurden mit dem Ziel erstellt, leichtgläubige Spieler zum Geldverdienen zu bewegen, da es so gut wie unmöglich ist, einen solchen Hack tatsächlich durchzuführen.

Warum? Erinnern wir uns an die Physik mit Mathematik und versuchen sie herauszufinden. 

Aus dem Namen geht hervor, dass der RNG Zufallszahlen ausgeben sollte. Es funktioniert im Bereich von 0-1. Das Ergebnis des Zahlenspiels wird durch ein spezielles Programm konvertiert. Beim Roulette muss die resultierende Zahl mit 37 multipliziert und auf die nächste ganze Zahl abgerundet werden. Für Knochen müssen Sie die Zahl mit 6 multiplizieren, runden und dem Ergebnis eine hinzufügen.

Wie ist die Zufälligkeit sichergestellt? Hierzu können ein Hardware-RNG und ein Software-Pseudozufallszahlengenerator verwendet werden

Hardware-RNGs

In Hardware-RNGs werden zufällige physikalische Prozesse verwendet, um Zahlen zu generieren. Am Ausgang erzeugen Hardware-Generatoren einen Strom, der aus zufälligen Bits von Nullen und Einsen besteht. Es wird von einem anderen Programm "abgeschnitten" und als Zahlen interpretiert. Hardware-RNGs können unterschiedliche eingehende Signale verwenden und sich im Funktionsprinzip unterscheiden. Zum Beispiel sind Quantenvarianten sehr verbreitet.

Wie sind sie angeordnet? Auf einer speziellen Platine befindet sich ein Lichtgenerator, der individuell Quanten emittiert, die auf transluzentes Glas fallen. Die reflektierte Hälfte der Quanten ergibt Null und der Übergang zur anderen Hälfte des Glases ergibt Eins. Die Unsicherheit von Quantenprozessen sorgt für zufällige Ergebnisse. 

RNGs sind üblich und basieren auf einem Halbleitergenerator für weißes Rauschen. Nach der Digitalisierung und weiteren Verarbeitung erzeugt weißes Rauschen Zufallszahlen. Es gibt verschiedene RNGs, die Umgebungsgeräusche, Funkgeräusche, photoelektrische Effekte und vieles mehr verarbeiten. Ihre Kosten hängen von der Geschwindigkeit und dem Funktionsprinzip ab. Jedes derartige RNG wird vor der Verwendung auf die Zufälligkeit der ausgegebenen Zahlen geprüft. Es ist unmöglich, solche Generatoren zu knacken, da sie natürliche "Zufallsprozesse" verwenden, die in der Natur vorkommen. 

Pseudo-Zufallszahlengeneratoren (PRNGs)

Pseudo-Zufallszahlengeneratoren (PRNGs) sind Algorithmen, die variable Zufallsdaten verwenden. Diese Daten werden vom Generator verarbeitet, und die Ausgabe ist eine Zufallszahl. Das PRNG erfordert ein Saatgut. Oft wird in seiner Rolle die Nummer des Prozessortakts oder andere Zufallsvariablen verwendet. Diese Zahl wird von einem der vielen Algorithmen verarbeitet, die für Zufälligkeit sorgen. Beispielsweise kann die Anfangszahl mit einer anderen großen Zahl multipliziert werden, eine weitere Zahl hinzugefügt werden und das Ergebnismodul durch 2 32 dividiert werden. Aus dem Rest der Division wird ein Teil der Bits entnommen, der zur endgültigen Zufallszahl wird. Die resultierende endgültige Nummer wird zum Ausgangspunkt für die Generierung der nächsten Nummer. Dieser Algorithmus benötigt sehr wenig Speicher und arbeitet auf modernen Prozessoren sehr schnell. Der beschriebene Algorithmus kann gehackt werden, wenn die bereits erhaltenen Zahlen bei der weiteren Generierung verwendet werden. Darüber hinaus wird der Zyklus 2 zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederholt, wenn Sie den Server nicht neu starten.

Eine zuverlässigere Methode ist die Verwendung von Hash-Funktionen, die selbst bei minimalen Änderungen der ursprünglichen Daten zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen führen können. Am häufigsten wird in modernen PRNGs der Mersenne-Wirbel verwendet, der sich durch ein hohes Maß an Zufälligkeit auszeichnet. Es gibt 2 Kombinationen von 19937. Solche RNGs benötigen viel Speicher, arbeiten jedoch sehr schnell. 


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