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True Random Number Generator

Gerador físico de números aleatórios

Um TRNG usa um processo físico como fonte de incerteza. A palavra “true” não substitui avaliação de entropia, testes de falhas nem verificação do caminho da saída até a carteira.

True Random Number Generator obtém aleatoriedade de uma fonte física, em vez de apenas expandir estado armazenado. Fonte de ruído, amostragem, condicionamento e interface da aplicação são partes diferentes. Origem em hardware não garante sozinha bits uniformes ou independentes.

NIST SP 800-90B avalia uma fonte de entropia com fonte de ruído, condicionamento opcional e testes de saúde. Avalia-se a incerteza demonstrada das amostras, não apenas os bytes produzidos. Nomear um fenômeno físico não fornece essa estimativa. [NIST SP 800-90B — Entropy sources, conditioning and health tests]

O condicionamento pode reduzir viés e concentrar entropia disponível numa saída menor. NIST SP 800-90B limita a entropia declarada conforme entrada e mecanismo. Um hash aparentemente aleatório não comprova sozinho a imprevisibilidade das amostras originais. [NIST SP 800-90B — Entropy sources, conditioning and health tests]

Repetition Count Test e Adaptive Proportion Test de NIST SP 800-90B monitoram repetições e frequências incomuns de amostras. Não são prova universal de segurança. Detectada falha persistente, a fonte não pode continuar fornecendo saídas normalmente. [NIST SP 800-90B — Entropy sources, conditioning and health tests]

NIST SP 800-90B liga a avaliação às condições técnicas e operacionais da fonte concreta. Testes de reinício complementam um registro contínuo longo. Sucesso numa amostra não cobre automaticamente todos os aparelhos, ambientes ou alterações de firmware. [NIST SP 800-90B — Entropy sources, conditioning and health tests]

O guia DRNG da Intel distingue RDRAND, que lê a saída de um gerador determinístico, de RDSEED, que fornece entropia condicionada para inicialização. Uma instrução de hardware não implica necessariamente leitura direta de ruído físico bruto. [Intel DRNG guide — RDRAND, RDSEED and CF]

A Intel exige verificar CF em RDRAND e RDSEED: 1 indica resultado disponível, 0 indisponível. Zero numérico no registrador de destino não é, por si, teste de sucesso. Suporte à instrução e sucesso de uma chamada são questões diferentes. [Intel DRNG guide — RDRAND, RDSEED and CF]

A documentação Linux hw_random avisa que dados de /dev/hwrng não passam por testes de qualidade nessa interface de caracteres, e hardware defeituoso pode devolver dados incorretos. Ler o dispositivo não prova qualidade da entropia nem integração segura na aplicação. [Linux kernel — Hardware random number generator interface]

NIST SP 800-90C combina fontes de entropia e mecanismos de geração em construções completas. A avaliação deve identificar componente, versão, testes, falhas e processamento posterior da carteira. Certificar a fonte não avalia toda a carteira nem protege um backup futuro. [NIST SP 800-90C — Complete RBG constructions]

Para ter uma visão mais completa, leia este verbete junto com Cryptographic Entropy, Random Number Generator, CSPRNG, Entropy Mixing. Também há referências a este verbete em Entropy Mixing.

DOC · 001NIST SP 800-90B — Entropy sources, conditioning and health testsEspecificação ↗DOC · 002Intel DRNG guide — RDRAND, RDSEED and CFDocumentação ↗DOC · 003Linux kernel — Hardware random number generator interfaceDocumentação ↗DOC · 004NIST SP 800-90C — Complete RBG constructionsEspecificação ↗
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