Lista de generadores de números aleatorios

Los generadores de números aleatorios son importantes en muchos tipos de aplicaciones técnicas, incluyendo física , ingeniería o estudios matemáticos computacionales (por ejemplo, simulaciones de Monte Carlo ), criptografía y juegos de azar (en servidores de juegos ).

Esta lista incluye muchos tipos comunes, independientemente de su calidad o aplicabilidad a un caso de uso determinado.

Generadores de números pseudoaleatorios (PRNG)

Los siguientes algoritmos son generadores de números pseudoaleatorios .

Algoritmos criptográficos

Los algoritmos de cifrado y las funciones hash criptográficas pueden utilizarse como generadores de números pseudoaleatorios de muy alta calidad. Sin embargo, por lo general son considerablemente más lentos (normalmente entre 2 y 10 veces más rápidos) que los generadores de números aleatorios rápidos no criptográficos.

Estos incluyen:

Cifrados de flujo . Las opciones más populares son Salsa20 o ChaCha (a menudo con el número de rondas reducido a 8 para mayor velocidad), ISAAC , HC-128 y RC4 .
Cifrados de bloques en modo contador . Las opciones comunes son AES (que es muy rápido en sistemas que lo soportan por hardware ), TwoFish , Serpent y Camellia .
funciones hash criptográficas

Algunos generadores de números pseudoaleatorios criptográficamente seguros no se basan en algoritmos de cifrado, sino que intentan vincular matemáticamente la dificultad de distinguir su salida de una secuencia aleatoria "verdadera" con un problema computacionalmente complejo. Estos enfoques son teóricamente importantes, pero resultan demasiado lentos para ser prácticos en la mayoría de las aplicaciones. Entre ellos se incluyen:

Algoritmo de Blum-Micali (1984)
Blum Blum Shub (1986)
Función pseudoaleatoria de Naor-Reingold (1997)

Generadores de números aleatorios que utilizan entropía externa

Estos métodos combinan un generador de números pseudoaleatorios (a menudo en forma de cifrado por bloques o de flujo) con una fuente externa de aleatoriedad (por ejemplo, movimientos del ratón, retraso entre pulsaciones del teclado, etc.).

/dev/random– Sistemas tipo Unix
CryptGenRandom – Microsoft Windows
Fortuna
Las instrucciones RDRAND (denominadas Intel Secure Key por Intel ) están disponibles en las CPU Intel x86 desde 2012. Utilizan el generador AES integrado en la CPU, reinicializándolo periódicamente.
Milenrama
ALEATORIO.org

Véase también

Juego de dados
Pruebas Diehard : conjunto de pruebas estadísticas para generadores de números aleatorios
Generación de variables aleatorias no uniformes
Generador de números aleatorios por hardware
Ataque al generador de números aleatorios
Aleatoriedad
TestU01 : conjunto de pruebas estadísticas para generadores de números aleatorios

Referencias

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Enlaces externos

Serie SP800-90 sobre generación de números aleatorios , NIST
Generación de números aleatorios en el Manual de Referencia de la Biblioteca Científica GNU
Rutinas de generación de números aleatorios en la biblioteca numérica NAG
Descripción general de Chris Lomont sobre los generadores de números pseudoaleatorios (PRNG), incluyendo una buena implementación del algoritmo WELL512.
Código fuente para leer datos de un generador de números aleatorios TrueRNG V2 de hardware

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