Акысыз кокустук номердин генератору - Сандарды диапазон менен тандаңыз

Кокус сандар генератору: ар кандай колдонмолор үчүн универсалдуу курал

Кокус сандар генератору (ГСЧ) - бул алдын ала аныкталбаган сандарды түзүүчү статистикалык ыкма. ГСЧ аппараттык же программалык негизде болушу мүмкүн; бирок, программалык камсыздоонун негизинде ГСЧ бүгүнкү күндө эң популярдуу болуп саналат. Бул ыкмалар ар кандай математикалык методологияларды колдонуу менен кокустук ырааттуулукту түзөт. Негизги алгоритм бул сандардын кокустугун аныктайт, ал эми ГСЧнын сапаты чыгарылган сандардын канчалык кокустугуна жараша бааланат.

Өзгөчөлүкт

Кокус сандар генераторлору ар кандай колдонмолордо пайдалуу болгон ар кандай өзгөчөлүктөргө ээ. Бул жерде беш эң маанилүү өзгөчөлүктөрү:

Алдын ала айтууга мүмкүн эместик

ГСЧнын алдын ала айтылбагандыгы анын эң маанилүү өзгөчөлүгү болуп саналат. Алынган сандар кокустук жана күтүлбөгөн болушу керек, ошондуктан сериядагы кийинки санды эч ким уга албайт.

Ылдамдык

ГСЧ кокус сандарды чыгаруу үчүн жетишерлик ылдам болушу керек. Ылдамдык, симуляциялар же криптография сыяктуу көп сандагы кокустук сандарды талап кылган колдонмолордо өзгөчө маанилүү.

Көчүрүлүү

Эгер ошол эле үрөн мааниси берилсе, ГСЧ кокус сандардын ошол эле ырааттуулугун кайрадан жарата алышы керек. Бул мүмкүнчүлүк, так кокус бүтүн сандарды кайрадан түзүү керек болгондо, тестирлөө жана ката учурунда иштейт.

Индивидуалдаштыруу

ГСЧ чыгарылган сандарды өзгөртүүгө мүмкүндүк бериши керек, мисалы, сандардын диапазонун өзгөртүү же белгилүү бир бөлүштүрүү менен сандарды чыгаруу.

Масштабдуулук

ГСЧ масштабдуу жана алдын ала күтүлбөгөн сапатты төмөндөтпөстөн кокустук сандардын зор көлөмүн өндүрүүгө жөндөмдүү болушу керек.

Аны кантип колдонсо болот ?

ГСЧ колдонуу жөнөкөй. Көпчүлүк программалоо тилдеринде ГСЧ китепканалары бар; Алдын ала айтууга мүмкүн болбогон санды чыгаруу үчүн функцияны колдонсоңуз болот. "rand()" C жана C++ тилдеринде кокус сандарды чыгаруу үчүн эң көп колдонулган функция.
Бул жерде ГСЧ колдонуу ыкмасы Python:
arduinoCopy кодду
импорттоо кокустук # 1 жана 100 ортосунда кокустук сан жаратуу x = random.randint(1, 100) print(x)

Кокус сандар генераторлорунун мисалдары

Кокус сандар генераторлорунун көптөгөн мисалдары бар, программалык жана аппараттык негизде. Бул жерде бир нече мисалдар:

Сызыктуу конгруэнциалдык генератор (LCG)

Сызыктуу конгруэнциалдык генератор эң эски жана кеңири колдонулган ГСЧлардын катарына кирет. Бул сызыктуу теңдеменин негизинде кокус бүтүн сандардын ырааттуулугун түзүүчү программалык ыкма. ЖКГ тез, бирок параметрлер туура тандалбаган болсо, алардын алдын ала күтүлбөстүгү оңой болот.

Мерсенн твистери

Мерсенн Твистер - Python жана Ruby сыяктуу ар кандай компьютердик тилдердеги стандарттык ГСЧ. Бул кокус бүтүн сандардын жогорку сапаттагы катарларын түзүүчү программалык ыкма. Мерсенн Твистер да тез жана масштабдуу.

Аппараттык негизделген ГСЧ

Аппараттык негизделген ГСЧлар аба ызы-чуусу, жылуулук ызы-чуусу же радиоактивдүү бузулуу сыяктуу физикалык процесстерди колдонуу менен кокус сандарды жаратат. Бул ГСЧлар көбүнчө программалык ГСЧларга караганда жайыраак болот, бирок алар ишенимдүү жана алдын ала чабуулдарга аз туруштук берет.

Чектөөлөр

Кокус сандар генераторлорунун чектөөлөрү бар, жана аларды колдонууда аларды билүү маанилүү. Бул жерде ГСЧнын бир нече чектөөлөрү:

Псевдо-кокустук:

Программалык негизделген ГСЧ псевдококустук болуп саналат, башкача айтканда алар детерминисттик жана алдын ала болот. Алар кокустук сыяктуу көрүнгөн сандарды жаратат, бирок алгоритм жана үрөн мааниси белгилүү болсо, кокус сандардын ошол эле ырааттуулугу кайрадан пайда болушу мүмкүн.

Калыстык:

Кээ бир ГСЧ туура эмес сандарды жаратышы мүмкүн, башкача айтканда конкреттүү сандар башкаларына караганда пайда болуу ыктымалдуулугу жогору. Алгоритм жакшыраак иштелип чыгарылышы керек болсо же үрөн мааниси кокустук болушу керек болсо, калыстык болушу мүмкүн.

Мезгилдүүлүк:

ГСЧ чектелген мөөнөткө ээ, башкача айтканда алар акырында бир эле сандардын ырааттуулугун кайталашат. Убакыттын узундугу алгоритмге жана үрөндүн маанисине көз каранды.

Купуялуулук жана коопсуздук

ГСЧларды колдонууда купуялуулук жана коопсуздук маанилүү факторлор болуп саналат. Эгерде түзүлгөн сандар криптографиялык максатта колдонулса, ГСЧнын сапаты абдан маанилүү. ГСЧлар статистикалык кокустук жана алдын ала чабуулдарга сезгичтиги боюнча текшерилиши керек. Аппараттык ГСЧлар, адатта, программалык ГСЧларга караганда коопсузураак болуп саналат, анткени алар алгоритмдик кемчиликтерге аз туруштук берет.

Кардарларды колдоо жөнүндө маалымат

 Кардарларды колдоо жөнүндө маалымат, ГСЧлардын көпчүлүгү кардарларды колдоону камтыйт. Эгер сиз маанилүү колдонмо үчүн ГСЧ колдонсоңуз, көйгөй пайда болгон учурда колдоо кызматтарына мүмкүнчүлүгүңүз болушу керек. Кээ бир ГСЧ берүүчүлөр 24/7 кардарларды тейлөөнү берет, ал эми башкалары колдоо сааттары чектелген. Сиздин колдоо талаптарын канааттандырган ГСЧ берүүчүнү тандоо абдан маанилүү.

Тектеш аспаптар

ГСЧ кошумча коопсуздукту камсыз кылуу үчүн көбүнчө хеш алгоритмдери сыяктуу башка аспаптар менен айкалыштырылат. Бул жерде бир нече байланышкан аспаптар:

Криптографиялык хеш-функциялар

Криптографиялык хеш-функциялар - бул кирүүнү кабыл алып, алдын ала аныкталган өлчөмдөгү хешти түзүүчү алгоритмдер. Хеш функциялары билдирүүлөрдү аутентификациялоо, санариптик кол коюу жана сыр сөздү сактоо сыяктуу көптөгөн тиркемелерде колдонулат.

Ачкыч генерациялоонун алгоритмдери

Шифрлөө ачкычтары симметриялык жана асимметриялык шифрлөө ыкмалары үчүн ачкыч генерациялоонун алгоритмдерин колдонуу менен түзүлөт. Колдонулган ачкычтардын сапаты шифрлөө ыкмаларынын коопсуздугун аныктайт.

Чыныгы кокус сандардын генераторлору (TRNG)

TRNG (чыныгы кокустук сандар генераторлору) физикалык процесстерди колдонуу менен кокус сандарды жаратат. ПНГга караганда коопсузураак болот, бирок алар көп учурда жай жана кымбат.

Корутунду

Кокус сандар генератору статистикада, криптографияда жана компьютердик симуляцияларда баалуу. Бирок анын чектөөлөрүн жана коопсуздукка жана купуялуулукка тийгизген таасирин түшүнүү өтө маанилүү. Аны натыйжалуу колдонуу үчүн, жогорку сапаттуу, сыналган генераторду тандап жана анын чектерин түшүнүү. Сиз бул ылайыкташуучу аспаптан толук пайдалана аласыз жана анын сыйлыктарын жыйнай аласыз.