Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Gewinnung von Zufallszahlen.The present invention relates to a device for
Random number extraction.
Für viele technische Anwendungen werden echte Zufallszahlen
benötigt. Es seien die Kryptographie, künstliche neuronale
Strukturen, evolutiv arbeitende Algorithmen und Simulationen
genannt. Für diese Anwendungen werden meist sog.
Pseudozufallszahlen verwendet. Folgen von Pseudozufallszahlen
werden über mathematische und logische Vorschriften erzeugt.
Pseudozufallszahlen haben jedoch entscheidende Nachteile. Sie
lassen sich (absichtlich oder unabsichtlich) reproduzieren
und haben die Eigenschaft, sich zu wiederholen.For many technical applications, real random numbers are used
needed. It is cryptography, artificial neural
Structures, evolutionary algorithms and simulations
called. For these applications, so-called
Pseudo random numbers used. Sequences of pseudo random numbers
are generated using mathematical and logical rules.
However, pseudo-random numbers have decisive disadvantages. she
can be reproduced (intentionally or unintentionally)
and have the ability to repeat themselves.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
einer Vorrichtung, die echte Zufallszahlen ausgeben kann.The object of the present invention is to create
a device that can output real random numbers.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs erreicht.This is according to the invention by a device with the
characteristic features of the patent claim achieved.
Diese Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Gewinnung einer Folge von Impulsen, deren zeitlicher
Abstand zufällig ist. Aus dieser Impulsfolge läßt sich eine
Folge von echten Zufallszahlen erzeugen, die die oben
genannten Nachteile nicht aufweisen.This invention describes a method and an apparatus
to obtain a sequence of impulses, the temporal
Distance is random. From this pulse sequence one can
Sequence of real random numbers that generate the above
not have the disadvantages mentioned.
Durch die Betrachtung von Teilchen- bzw.
Energiequantenemissionen einer radioaktiven Stoffmenge kann
eine zufällige Impulsfolge generiert werden, die zur
Erzeugung von echten Zufallszahlen herangezogen werden kann.
Die gemittelte Anzahl von ausgesandten Teilchen bzw.
Energiequanten pro Zeiteinheit ist für jeden radioaktiven
Stoffkonstant (unter Vernachlässigung der Umwandlung des
Stoffes). Die Zeit zwischen zwei Emissionen ist jedoch
zufällig. Nach meßtechnischer Erfassung kann sie als Basis
für die Gewinnung von echten Zufallszahlen verwendet werden.
By considering particle or
Energy quantum emissions of a radioactive substance can
a random pulse train are generated which are used to
Generation of real random numbers can be used.
The average number of particles or
Energy quanta per unit time is radioactive for everyone
Constant material (neglecting the conversion of the
Fabric). However, the time between two emissions is
fortuitously. After measurement, it can be used as a basis
can be used to obtain real random numbers.
Für die Realisierung des genannten Verfahrens sind eine
radioaktive Stoffmenge 1 und ein Teilchen- bzw.
Energiequantendetektor 4 (beispielsweise ein Geiger-Müller-Zähl
rohr) so anzuordnen, daß die von der Stoffmenge
ausgesandten Teilchen bzw. Energiequanten 2 den Detektor 4
passieren und dort wahrgenommen werden können. Falls der
Detektor 4 gegen äußere Einflüsse geschützt werden muß oder
die Strahlung der Stoffmenge eine Gefahr darstellt, sollte
die Anordnung in eine geeignete, abschirmende Kammer 5
eingebracht werden. Die zeitlichen Abstände zwischen den
Teilchendurchgängen 3 im Detektor und damit die zeitlichen
Abstände zwischen den vom Detektor generierten Impulsen sind
zufällig. Sie können von nachgeschalteten Einrichtungen in
die benötigte Form gebracht werden. Mit dem Bezugszeichen 6
ist die Verbindung zwischen dem Detektor 4 und den nicht
abgebildeten nachgeschalteten Einrichtungen bezeichnet.For the implementation of the above-mentioned method, a radioactive substance quantity 1 and a particle or energy quantum detector 4 (for example a Geiger-Müller counting tube) are to be arranged such that the particles or energy quanta 2 emitted by the substance quantity pass the detector 4 and are perceived there can be. If the detector 4 has to be protected against external influences or the radiation of the substance quantity represents a danger, the arrangement should be placed in a suitable, shielding chamber 5 . The time intervals between the particle passages 3 in the detector and thus the time intervals between the pulses generated by the detector are random. They can be brought into the required form by downstream facilities. The reference number 6 denotes the connection between the detector 4 and the downstream devices, not shown.
Die Vorrichtung läßt sich durch Wahl eines ausreichend
aktiven und langlebigen radioaktiven Stoffes 1 und Verwendung
eines miniaturisierten Detektors 4 beliebig verkleinern.
Denkbar wäre beispielsweise die Integrierung der Vorrichtung
unter Zuhilfenahme eines Detektors auf Halbleiterbasis in
einen integrierten Schaltkreis (Chip).The device can be reduced as desired by selecting a sufficiently active and long-lived radioactive substance 1 and using a miniaturized detector 4 . For example, it would be conceivable to integrate the device into an integrated circuit (chip) with the aid of a semiconductor-based detector.