Как устроены современные алгоритмы случайного числа в компьютерных системах?

Современные алгоритмы генерации случайных чисел в компьютерных системах можно разделить на две большие группы: псевдослучайные и истинно случайные. 3

Псевдослучайные генераторы (ПСЧ) используют математические формулы для создания длинных последовательностей чисел, которые кажутся случайными. 3 Однако если знать начальное число (зерно), можно предсказать всю последовательность. 3 Некоторые примеры ПСЧ:

• «Вихрь Мерсенна». 23 Алгоритм берёт одно число из списка, сочетает его с другими числами по определённым правилам и создаёт новое число, которое заменяет одно из старых. 2
• XorShift. 3 Простой и эффективный алгоритм, который хорошо подходит для задач, не требующих высокой степени случайности. 3

Истинно случайные генераторы (ИСЧ) основаны на непредсказуемых физических процессах, например, на радиоактивном распаде. 3 Такие числа действительно случайны, но генерировать их сложнее и дороже. 2

Источники случайности в компьютерах могут быть как программными, так и аппаратными. 3 Программные методы часто используют системное время как зерно для ПСЧ. 3 Аппаратные методы могут включать шумы от дискового ввода-вывода, сетевую активность или специализированные чипы, генерирующие случайные числа. 3