Случайные числа необходимы для того, чтобы ваши данные оставались скрытыми в Интернете. Каждый раз, когда между двумя компьютерами передается некоторая конфиденциальная информация, например номер кредитной карты, эта информация шифруется с использованием в качестве основы случайного числа, которое совместно используется исходящим и конечным компьютерами. Если это число недостаточно случайное и может быть вычислено, другой компьютер может угадать его, и наша информация будет раскрыта. Проблема в том, что создание действительно случайного и непредсказуемого числа — сложная задача, которая ставит ученых и инженеров с головой вперед.

Если мы хотим получить список случайных чисел, худшее, что мы можем сделать, — это спросить человека. Мы неосознанно склонны выбирать одни числа, а не другие, и список чисел, который мы сгенерируем, будет иметь явные фавориты. Это легко доказать. Просто подумайте о числе от одного до десяти. Скорее всего, вы выбрали семь или три. Если да, код разблокирован.

Отказавшись от человека, наша лучшая альтернатива — попросить у компьютера числа, например — есть генератор случайных чисел онлайн.

Большинство языков программирования включают генератор псевдослучайных чисел. Они называются так потому, что являются результатом сложной серии математических операций, основанных на начальных условиях. Они не случайны, потому что, если мы знаем и операции, и начальные условия, можно воспроизвести один и тот же список чисел на любом компьютере.

Начальные условия обычно определяются начальным числом, небольшим числом, которое отмечает и задает условия для всех псевдослучайных чисел, которые появляются позже. Если никто не знает этого начального числа, они могут работать так же хорошо, как и случайные числа. Обычное начальное число — это обычно просто время компьютера во время выполнения программы, гарантирующее, что у нас будет другое значение каждый раз, когда мы ее выполняем, но также увеличивает шансы того, что кто-то сможет его предсказать. Если у кого-то есть доступ к полному списку псевдослучайных чисел, возможно, он выведет это начальное число, получив неограниченный доступ ко всем последующим числам в списке и создав значительный пробел в безопасности.

Если мы хотим избежать этой проблемы, нам нужны реальные случайные числа. Список чисел, которые ни один человек или программа не может предсказать или воспроизвести, может быть использован в качестве начального числа. И чтобы добиться этого, инженеры обращаются к самому непредсказуемому в мире: природе.

Если быть точным, большинство явлений в природе на самом деле не непредсказуемо, но их очень трудно предсказать. Хороший пример — погода. У нас есть уравнения, позволяющие прогнозировать атмосферную погоду в регионе на основе разницы в температуре, влажности, ветре и атмосферном давлении. Эти уравнения позволяют приблизительно оценить движение и размер облаков, способных вызывать осадки. Но проблема в том, что эти уравнения работают только в моменты времени сразу после сбора данных. Со временем небольшие колебания температуры и давления воздуха порождают погрешность, которая возрастает до такой степени, что конечный результат уравнений и климат, который у нас будет, совсем не похожи.

По этой причине точно узнать, пойдет ли дождь через три недели, практически невозможно. Неудивительно, что Эдвард Лоренц, отец теории хаоса, ввел термин «эффект бабочки», указывая на то, что небольшие вариации в начальных условиях этих уравнений в конечном итоге вызывают большие различия в конечном результате. Или, как говорится в метафорической версии, мы не должны интерпретировать буквально: взмах бабочки может в конечном итоге вызвать ураган на другом конце света.