在不断发展的网络安全领域，开发出强大的加密技术对于保护敏感数据以免受持续的恶意网络威胁是至关重要的。最近，随机数生成器(RNG)领域出现了突破性进展，它有望利用量子技术和其他新型材料来实现提升安全系数。

生成随机数序列的传统方法包括使用伪随机数生成器(PRNG)，它生成的结果看似随机，但实际上可能是预先确定的。伪随机数生成器的一个典型应用是老虎机游戏，它们被设计为能生成随机的结果，但其实其结果与老虎机预先设定的波动率和玩家回报率(RTP)的百分比密切相关。

还有一种“真正的”随机数发生器，它是利用物理现象产生完全随机且无法检测的结果。这包括使用大气和热噪声，以及宇宙辐射和放射性衰变。随着量子随机数发生器(QRNG)的问世，现在有一种通过利用创新材料来加强数字防御能力的新随机数生成方法可能正在兴起。

日前，来自瑞典林雪平大学电子工程系的研究人员披露了一种利用独特材料来加强网络安全性的新型QRNG。这项成果标志着密码学利用随机性的模式发生了范式转变，它确保了密钥生成过程中具有更高程度的不可预测性。

为这种QRNG提供动力的新型材料是一种类似晶体的矿物——钙钛矿。这种天然矿物是由德国矿物学家Gustav Rose发现的，然后他以俄罗斯矿物学家Lev Perovski的名字为其命名。研究人员利用由钙钛矿制成的发光二极管来生成这些自然随机的结果。他们认为，这种钙钛矿也可能成为下一代加密技术的低成本、更环保的替代品。

我们已经提到了传统PRNG的确定性本质，其输出完全取决于程序员设定的初始条件。这种可预测性可能会被量子行业的竞争对手利用。QRNG是利用量子力学原理来建造的，它利用了量子世界固有的随机性。QRNG具有更高水平的熵，使其能不受确定性模式的影响，而确定性模式会威胁加密密钥以及其他"随机"代码或结果的安全。

林雪平大学电子工程系的研究员Guilherme B Xavier表示，密码学不仅需要提供随机数，还需要确保个人是"唯一知道这些随机数的人。Xavier说，由于QRNG的强大功能，网络犯罪分子不可能在数字接收者不知情的情况下"窃听"到这些数字。

但我们距离利用钙钛矿引领QRNG走向主流还有一段路程。研究人员面临的下一个挑战是去除钙钛矿中的所有铅含量，这将有助于延长这种天然矿物的寿命，目前这种矿物的寿命只有22天。Xavier希望通过进一步的改进，这种新型QRNG能在未来被批准在网络安全环境中使用。（编译:Tmac）