透過特殊裝置產生亂數，讓你的電腦加密更安全

受限於許多現實的限制，一般電腦並無法自行生成真正的隨機亂數，妥協之道只能使用程式產生具有偽隨機性的偽亂數，會增加破解的容易度，進而影響加密的安全性。OneRNG就是款利用特殊元件產生亂數的裝置，能提供結果更趨近於隨機分部的亂數，相當適合用於使用SSL等加密的網站伺服器。

亂數是加密重要元素

在密碼學的領域中，亂數是個很重要關建元素，舉個例子來說，如果我們有1000種鎖，每次都從中選1個鎖上寶藏箱，但是如果我們靠「直覺」選擇鎖，很可能會陷入某種特定選擇模式，讓有心人士容易猜到我們所使用的鎖，所以比較容易被解開。如果我們是以隨機的方式選擇鎖，就比較不容易被猜到，對安全性有正面的幫助。

由於電腦的程式是由人設計出來的，所以它只會死板地執行被賦予的工作，雖然說不少程式語言都有產生亂數的功能，但那個功能並非產生真正隨機（Random）的亂數，而是透過透定程式產生具有偽隨機性（Pseudorandomness）的偽亂數。

原則上以統計的角度觀察偽亂數，可以發現它的分布近似於隨機分布，但是由於它的產生會受到隨機函數與亂數種子的影響，然而隨機函數是固定的，能夠控制的要素只有亂數種子。最簡單的方式就是把時間當做亂數種子，由於每次執行程式的時間都不一樣，所以產生的偽亂數也會不一樣。但是需要注意的是，基本上電腦的時間格式為yyyy:mm:dd:hh:mm:ss（西元年、月、日、時、分、秒），只有14個10進位數字，且有其規律性（比方西元年大概都是2015，而時只有00到23等少數組合），因此相當容易破解，當要在密碼學領域使用偽亂數的時候，就需要尋找更為隨機分布的亂數種子，舉例來說使用者按下鍵盤某特定按鍵的時間長度，或是分析滑鼠移動的軌跡轉等數值。

▲骰子是最典型的隨機代表，在不失一般性的情況下，丟出骰子所獲得的結果為隨機分佈。（圖片來源：維基百科，本圖採用創用CC姓名標示分享，作者為Liam Quin）

靠電子元件產生亂數

由Paul Campbell所開發的OneRNG是款特殊的亂數產生裝置，它具有2種產生亂數的方式，首先它可以透過搭載的突崩二極體（avalanche diode）產生量子雜訊（quantum noise），透過測量這些雜訊產生亂數。另一種方式就是可以透過2.4GHz頻段的RF接收器，接收Wi-Fi無線網路在內的各種訊號，當他接收訊息並解調失敗後，就會能夠收集到亂數分佈的解碼時間、訊號頻道等數值，並以這西些數據為基礎產生亂數。

OneRNG大約每秒可以產生320kbit的亂數，很適合需要建立許多SSL加密連線的網站伺服器使用，不但更加安全也可以降低處理器的負擔，如果需要更大量的亂數，也可以連接多個OneRNG提高亂數產量。

另一個值得注意的特點，就是OneRNG無論軟體或是硬體都採開源方式開發，使用者可以隨意修改所有軟體與硬體的設計。在密碼學的觀點中，「開放」不應影響加密的安全性，根據荷蘭密碼學家奧古斯特‧柯克霍夫（Auguste Kerckhoffs）提出的柯克霍夫原則，在設計軍用保密系統時，應該注意6項要點，其中包括「系統本身不應包含任何機密，即便落入敵人手中也不會影響安全性」，所以不適合將安全性建立在不透明的機構中，在設計時如果能公開機構反而有利安全性。

OneRNG已經在Kickstarter集資網站中達成募款目標，預定售價為紐西蘭幣50元（約合新台幣1,185元），預定上市時間為2015年4月。