我想了解如何利用大气噪声产生真正的随机数。我知道 RANDOM.ORG 可以做到，但他们没有解释该过程的实现方法。我想了解该过程是如何工作及如何在Java中实现。我查看了这篇文章，但它是针对 .net 的，我无法理解。我还阅读了RANDOM.ORG关于真随机性的文章。如果有人能给我一个大致的想法，说明如何实现，我将万分感激。
4个回答
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如果您在过去的一年里购买了一台电脑，很可能它已经直接嵌入了CPU的真正随机数生成器。这是在2012年4月，Intel开始运送他们基于Ivy Bridge的Core和Xeon处理器时提供的。
IEEE Spectrum有一篇优秀的文章描述了Intel的数字随机数发生器的工作原理。他们基本上将两个非门连接成一个环路，创建了一个本质上不可预测的电路，由于热噪声的随机效应而定为0或1状态。热噪声只是随机的原子振动，这几乎是与RANDOM.ORG采样“大气噪音”相同的基础物理现象。
对于Intel的RNG及其输出质量的真正深入分析，请参见Cryptography Research的此PDF文档，特别是第7页。
Intel添加了一个名为RDRAND的新x86指令，允许程序直接检索这些硬件生成的随机数。截至Java 7，JVM尚未为此指令添加原生支持（如果它有的话）。
但是，可以使用JNI从Java调用RDRAND。这是我在drnglib项目中采取的方法。例如：
IEEE Spectrum有一篇优秀的文章描述了Intel的数字随机数发生器的工作原理。他们基本上将两个非门连接成一个环路，创建了一个本质上不可预测的电路，由于热噪声的随机效应而定为0或1状态。热噪声只是随机的原子振动，这几乎是与RANDOM.ORG采样“大气噪音”相同的基础物理现象。
对于Intel的RNG及其输出质量的真正深入分析，请参见Cryptography Research的此PDF文档，特别是第7页。
Intel添加了一个名为RDRAND的新x86指令，允许程序直接检索这些硬件生成的随机数。截至Java 7，JVM尚未为此指令添加原生支持（如果它有的话）。
但是，可以使用JNI从Java调用RDRAND。这是我在drnglib项目中采取的方法。例如：
DigitalRandom random = new DigitalRandom();
System.out.println(random.nextInt());
nextInt()方法是通过JNI本地调用实现调用RDRAND的。以下是相关的调用堆栈：
RDRAND的性能非常好。使用8个线程的drnglib可产生约760 MB /秒的随机数据。
- cambecc
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这是一个构思精巧的答案！但是，如果没有最近购买的计算机，有哪些选项可用？是大气噪声是唯一的选择还是还有其他选项？ - Jeel Shah
1还有其他选项，但从理论或实践角度来看，它们更加困难。其中一个答案链接到了维基百科上关于硬件随机数生成器的文章。整篇文章都很有启发性，但请查看这个使用观察事件的部分，特别是关于
/dev/random的讨论，它有自己的文章。为了提供足够的密码学随机性而投入到/dev/random中的努力是惊人的。 - cambecc1基本上，从环境中收集随机性是很困难的。这就是为什么像RANDOM.ORG这样的网站存在，以及为什么英特尔花费多年时间设计和构建RDRAND。这里有另一篇关于该主题的维基百科文章。 - cambecc
4
您需要将一台无线电接收器连接到您的计算机上（例如：Philips FM1236/F 电视调谐器/ FM 收音机/视频 PCI 捕捉卡）。
将其插入一个空闲的 PCI 插槽，您应该能够使用一些音频设备（如 VLC 播放器）测试其工作情况。
然后，您将其调整到未发送频率，并让您的程序连接到它所代表的设备以进行音频捕获（正确的操作方式取决于您使用的卡，但这将有所帮助：http://docs.oracle.com/javase/tutorial/sound/capturing.html）。
然后，您可以以最简单的方式处理音频捕获：将其存储为波形文件到磁盘上并逐字节读取。
将其插入一个空闲的 PCI 插槽，您应该能够使用一些音频设备（如 VLC 播放器）测试其工作情况。
然后，您将其调整到未发送频率，并让您的程序连接到它所代表的设备以进行音频捕获（正确的操作方式取决于您使用的卡，但这将有所帮助：http://docs.oracle.com/javase/tutorial/sound/capturing.html）。
然后，您可以以最简单的方式处理音频捕获：将其存储为波形文件到磁盘上并逐字节读取。
- Angelo Fuchs
2
你提供的第一个链接已经失效了，你有其他的链接吗？ - Jeel Shah
@gekkostate，这是链接：http://www.ebay.com/itm/Philips-FM1236-F-TV-Tuner-FM-Radio-Video-PCI-Capture-Card-/281097763240?pt=US_Video_Capture_TV_Tuner_Cards&hash=item4172bb79a8 我已经将名称写入我的答案中，因此不会再有链接失效的问题。 - Angelo Fuchs
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从random.org网站上可以了解到：
在2009年底，为了应对越来越多的客户和他们对良好可靠性和性能的需求，RANDOM.ORG进行了重大的重组。现在有一个分布式配置，不同地理位置的许多节点生成随机性，将其经过统计测试，然后将蒸馏出的随机比特流传输到云托管服务中，从中运行RANDOM.ORG服务。这种新的架构提高了服务的可靠性和性能，并帮助使RANDOM.ORG适用于现在提供的严肃应用（例如，彩票抽奖）。虽然仍然使用大气噪声生成随机数字，但今天使用的硬件和软件与1997年首次启动时的Radio Shack售价10美元的接收器相去甚远。
他们没有测量大气噪声的节点的图片，但是他们有广播噪声节点的图片。
- Gilbert Le Blanc
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原文链接
原文链接
- 将无线电接收器连接到电脑上。
- 数字化静态信号。
- ???
- 获利。
- Marc B