杨风色来自奥菲斯
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一根香蕉还能这样用?!
真随机数生成器,该项目已经开源。
要知道,日常计算机生成的(比如Random()函数)都是可预测的伪随机数。如果用于生成密码,则不能保证绝对安全。
于是,研究人员开始从自然界中寻找随机数,比如大气噪声、量子力学和宇宙微波背景辐射。
那么,香蕉,如何保证真随机数的生成?
按照我哥的解释,就是先检测香蕉中放射性物质的衰变,然后经过简单的算法处理,生成0-255范围内的随机数。
等等,怎么了?香蕉,放射性,辐射…
我吃香蕉已经20多年了。你是在告诉我这个吗??
水果业的“辐射之王”
仔细研究后发现,香蕉确实有辐射,而且还不小。
水果界甚至有“辐射之王”的称号。
核心原因是香蕉中富含的钾元素在起作用:100g香蕉含钾约350mg。
目前,天然存在的钾由三种同位素组成。只有少数原子核(约0.015%)即钾-40具有放射性。
这些原子自发衰变,释放能量分离电子(β射线)和γ射线,从而对蛋白质orDNA等生物分子造成损伤,从而引发辐射性疾病或癌症。
基于这个原理,决定了香蕉属于电离辐射,也就是核辐射。
嗯,被世卫组织列为致癌物的那种。
不过不用担心,要达到真正的致死剂量,人类需要吃掉3500万根香蕉。
此外,我们的身体含有大约120g的钾,通过新陈代谢将钾维持在恒定的水平。
钾-40不容易在体内积累。
为了更好地辐射科普的强度,物理学家喜欢用它来做比较,所以专门设计了一个术语。
香蕉当量剂量,用于描述辐射强度的非正式单位。
对了,这也是谣言。
可能有朋友看过这个论断:香蕉辐射比手机高?!
其实两者根本没有可比性。一个是电离辐射,一个是非电离辐射。
两者最大的区别在于能级是否足以引起原子层面的变化,比如电子的分离。
△来源:国际原子能机构
非电离辐射是能量较低的一种。虽然原子或分子分离电子还不够,但可以让这些分子振动发热。微波炉就是这样工作的。
一根香蕉+300多元的五金
这次我明白了。香蕉是天然的钾-40放射源。
利用钾-40的放射性衰变完全随机的原理,可以制作一个真随机数发生器。
那么,具体是怎么做的呢?
很简单。硬件上,你只需要准备一个安德瑞诺开发板+一个盖革计数器。
两个加起来才300多块(伙食费40元左右,柜台300元左右)。
盖革-米勒计数器(Geiger-Müller counter),全称盖革-米勒计数器(Geiger-mü ller counter),是从1928年开始专门用于检测电离辐射强度的计数器。
涉及的算法非常简单。写一个主循环,将寄存器从0增加到N,当等于N时,寄存器复位到0。
一旦在此过程中检测到钾-40衰变并在设备上方的香蕉中放出粒子,主循环将被暂停,中断程序将被执行,寄存器中的最后一个值将作为随机数返回,然后寄存器重置为0继续循环。
比如我们可以把0到15的寄存器相加,用十六进制来表示这些数(0-15是0-9,A-F),那么两个十六进制数就可以组成一个1字节的随机数,最后我们就可以得到十进制范围内0到255的任意数。
赞美诗十六进制数,如6F,转换成二进制数,等于0110 1111。总共有8位,一个字节正好等于一个8位二进制数。
这就是香蕉随机数发生器的诞生。
过去,为了获得真正的随机数,通常的做法是将一些自然物理现象产生的随机量转换成数字信息。
如电阻热噪声、半导体中的雪崩效应、电路混沌效应等。
其他人甚至利用更复杂的量子现象,比如散粒噪声、光电效应、宇宙微波背景辐射,也就是前面提到的放射性衰变。
现在,你只需要一根香蕉和300多件五金件就能制作完成。简直不太方便。
事实上,GitHub上已经有很多类似的项目,Twitter上也有一个账户每天发送200多个随机数,持续了一年。
原来香蕉不仅可以食用。
其实香蕉的妙用不止于此。
比如可以是一个的游戏手柄。
就在今年,索尼申请了一项有趣的专利,决心将“廉价、简单、非电子设备变成游戏外设”。
不是,他们通过一些设备和技术把虚拟按键投射到香蕉上,变成了手柄。
并且通过扫描识别把两根香蕉变成双摇杆,还能控制一些行走模拟器或者飞行游戏。
比如香蕉也可以用来感受物理的神奇,即正电子。
因为钾-40在β+衰变为氩40的同时会放出一个正电子。于是一位来自果壳的网友提供了一个方法:
嗯,有兴趣的朋友,可以试试。
当然,香蕉也可以作为平日恶作剧的工具。
准备“香蕉+大枣”、“香蕉+雪碧”等组合,让你的朋友发现新大陆。
在虚拟世界中,香蕉也有意想不到的用途。
在游戏《杀手3》中被设定为武器!它便于携带,易于隐藏,甚至连子弹都无法穿透。
因此成为玩家推崇的“暗杀”工具。它分分钟打晕一个高大魁梧的基地守卫,但一旦变成“地雷”,敌人一踩上去,立刻倒地而亡。
△土元油盐社
(越来越可笑了。)
最后,别忘了一个人和一根香蕉的基因也有41%相似~(手动狗头)
参考链接:
[1]https://www . mcgill . ca/OSS/article/you-asked/it-true-banana-radio active
[2]https://www.iaea.org/zh/newscenter/news Shi-Yao-Shi-fu-she
[3]https://www . mcgill . ca/OSS/article/you-asked/it-true-banana-radiological
[4]https://MP . weixin . QQ . com/s/kqcoiqownliyxpwx-y2 tgpwx