《復聯3》中的密碼學：隨機數和偽隨機數_RAP

作者：村頭二舊

上一講講到，維基尼亞加密法的應用，有一個大的前期，就是這個鑰匙能不被破解，至少鑰匙的長度不被破解。

將維吉尼亞加密法升級一次變成2.0版本：鑰匙變長

那么，如果這個鑰匙非常長呢，長到和原文一樣長呢，那么相當于用《金剛經》加密《道德經》——把他們全部換成英語字母的情況下。

舉這個例子并非無厘頭，因為這兩部經典“書籍”的長度都是5000字左右，，這樣，是不是就會完全沒有辦法用頻率破解法破解了呢？

其實不一定的。鑰匙是《金剛經》的經文，這經文中的重復非常多，比如“如是我聞”“須菩提”在文中出現的頻率非常高，“佛說世界，非世界，是名世界”這類句式也非常多。

那么，你說，拿著《哈姆雷特》原文對《道德經》的英文版，進行加密總行了吧。也不行，因為，“and”“the”“a”“an”“he”“she”這樣的連接詞、冠詞、人稱代詞到處都是，不斷重復，如果要破解還是很有辦法的。

The Graph新增支持Substreams Uniswap v3 Ethereum subgraph:5月25日消息，去中心化索引協議The Graph新增支持Substreams Uniswap v3 Ethereum subgraph，開發者可使用The Graph索引子圖。[2023/5/25 10:38:26]

那怎么辦？

不要用文章或者有規律的詩文進行加密了，用隨機數。

維吉尼亞加密法再升級：鑰匙變成隨機數

但是，什么是隨機數？隨機產生的數嗎？什么是隨機？

你在跑步或者休息的時候，打開QQ音樂或者網易云音樂，然后你點擊隨機播放，這就是隨機數嗎？

并不是的。如果有100首歌要聽，而你用真正的隨機播放的話，這一百首音樂，可能需要非常長的時間才能聽完，因為隨機播放的時候，是不會考慮這首歌是不是在十分鐘前已經播放過了。蘋果公司的音樂軟件曾經用隨機播放，然后客戶抱怨這個不是很“隨機”呀，然后蘋果公司改了算法，變成了“循環同余隨機”，就是你聽到的音樂感覺是隨機的，隨機地聽完了100首音樂。現在基本上音樂播放器都是這套規則。所以，QQ音樂或者酷狗等等音樂播放器，你選100首歌，在隨機的情況下，基本上不會有太多重復。

數據：以太坊是目前開發最活躍的網絡，波卡排名第二:8月23日消息，據區塊鏈分析平臺Santiment數據，以太坊在過去 30 天中以401個開發活動名列前茅，Polkadot和 Kusama分別排名第二和第三，每個記錄了400項開發活動，Cardano以389個項目位居第四，而 Status以324個項目排名第五。[2022/8/23 12:43:28]

還有一個例子，一名數學教授給學生講概率論，讓學生回去擲100次硬幣，然后每次的結果需要記下來然后交給老師。教授看了學生提交的作業后，很快就知道誰是一次一次的投硬幣了，誰沒有。秘密就是：真正自己投擲硬幣的話，好幾次甚至幾十次都是正面或者反面，都是有可能的，而那些不用手去做，只是在腦中思考的人會按照一定的規律交替出現正面和反面，因為看起來非常的隨機。

Orpheus Media以1億歐元收購巴塞羅那足球俱樂部數字內容子公司Bar?a Studios股份，擬加大Web3投入:金色財經報道，由西班牙媒體巨頭 MediaPro 首席執行官 Jaume Roures 負責運營的 Orpheus Media 宣布以 1 億歐元價格收購巴塞羅那足球俱樂部數字內容子公司 Bar?a Studios 24.5% 的股份，作為交易的一部分，Bar?a Studios 將被命名為Bar?a Digital Entertainment，并將專注于 Web3、NFT 和數字增長。 另據巴塞羅那足球俱樂部官方公告稱，通過這項戰略合作伙伴的投資，Bar?a Studios 對交易價值以及體育界數字內容的未來發展充滿信心。 （路透社）[2022/8/13 12:22:56]

同樣的，你在鍵盤上亂七八糟的打字母，出來的也不是真隨機，給你足夠長的時間，規律就出來了。凡是軟件制造的隨機都是偽隨機，真隨機是非常少見的情況。

區塊鏈安全公司Halborn完成9000萬美元A輪融資，Summit Partner領投:7月19日消息，區塊鏈安全公司Halborn完成9000萬美元A輪融資，Summit Partner領投，Castle Island Ventures, Digital Currency Group、Brevan Howard等參投。Halborn拒絕透露其估值。（彭博社）[2022/7/19 2:23:56]

這樣使用隨機數，單次密碼本的維吉尼亞加密法是可以非常安全的加密，但是，誕生之初沒有人去用，因為效率太低了。

所以密碼學一開始就有著效率和安全的雙重要求，就和區塊鏈暫時不好突破的所謂不可能三角“去中心化、安全、效率”一樣，這三樣密碼學的發展就占了其中兩樣，畢竟，區塊鏈是密碼學下的蛋。

Chain Discord回應XCN暴跌：整個市場總體下跌，團隊無法控制價格:6月14日消息，有用戶在Chain官方Discord上詢問為何XCN暴跌，Chain Discord官方主持人James表示：“這是一個自由市場，整個市場總體上是下跌的，我不能討論價格，但任何人都可以根據自己的意愿買賣。團隊無法控制價格。”[2022/6/14 4:25:48]

擴展內容：

深化了解隨機數和偽隨機數

對于懂一些編程的朋友，會知道rand()或random()，這兩個函數就是計算機程序用來生成隨機數的，這產生的隨機數也是偽隨機數，我們盡力的去接近隨機數但是并不是真的隨機數。

引出了密碼學中隨機數的定義：

1，統計學上的隨機性：對于機器來說，所有的信息都可以轉化成0和1，也就是一段信息中，0和1的數量是接近的，但是，給你一個十位的二進制隨機數，最好不可以是0000011111，為什么呢？肉眼一看就不是隨機的，01100011這樣的數組也數量接近，以此類推，這樣的情況下，人類看上起這就是隨機的。

2，碼學安全偽隨機性。其定義為，給定隨機樣本的一部分和隨機算法，不能有效的演算出隨機樣本的剩余部分。

3，真隨機。

也就是隨機樣本不可重現。這個是一個非常玄乎的東西。歷史上出現過的人類，從一定程度上就是真隨機的，不可能出現一模一樣的人。但是這么說就太不學術了，實際上只要給定邊界條件，就沒有真隨機數。

當然，你從網上也可以找到一些“真隨機數”生成器之類的程序，去生成“真隨機數”。如果將“真隨機數”和“偽隨機數”圖像化，大概就是如下圖這樣。

你一眼就看出了下面這個不夠“隨機”呀。上面的才是“真隨機數”。

事實上，從根本上來說，計算機本身并不能生成真隨機數。只是高端的“偽隨機數”和不高端的“偽隨機數”

目前所有真隨機數必須通過物理方法獲得，怎么獲得真隨機數呢？除了google，還有一個途徑。

http://www.oscca.gov.cn/

這是國家密碼管理局的網站。

相當的威武霸氣。大家可以偶爾上上這個網站看看。

http://www.sca.gov.cn/sca/zxfw/2017-04/25/content_1011723.shtml

這個就是網站上的真隨機數生成法之一。

那么，思考一個好玩兒的問題，《復仇者聯盟3》中的滅霸同志，打一個響指隨機消滅了宇宙中的一半生命是“真隨機”嗎？

答案：不是。

因為幾個原因一看就不是隨機：

1，滅霸自己要養老，養老計劃就做好了，說明這個響指一打，他知道自己不會消失；

2，很多CP是殺一個留一個，連神盾局的同事們都是一半的掛掉，如果是真隨機，可以全死了，或者全活著，或者不這么有規律性；

3，應該有個別星球的人是一個都沒死的，宇宙那么多生命，說不好就有一個星球可以全活。實際上，滅霸心中所想更像是，每個星球的生命“隨機”減少一半。

所以，滅霸的隨機，是偽隨機。.

其實很多時候，用不著那么多的真隨機數，只是如果你有一千個或者幾萬個比特幣要弄個錢包，根據“千金之子，坐不垂堂”的古訓，還是要慎重一些選擇錢包。

隨機數是當代密碼學的基礎部分，本文只是粗略的介紹入門，修行在個人，大家可以一起討論和學習。

未來講到的更加深入的高級的加密法和數字貨幣知識，離不開隨機數這個概念。

歡迎私信溝通。

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