Как работают генераторы истинно случайных чисел?

Генератор истинно случайных чисел (аппаратный генератор) — устройство, которое генерирует последовательность случайных чисел на основе измеряемых, хаотически изменяющихся параметров протекающего физического процесса. ru.ruwiki.ru ru.wikipedia.org

Работа таких устройств часто основана на использовании надёжных источников энтропии, таких как тепловой шум, дробовой шум, фотоэлектрический эффект, квантовые явления и т. д.. ru.ruwiki.ru ru.wikipedia.org

Один из подходов для получения последовательности случайных битов из физического случайного процесса: ru.ruwiki.ru

1. Полученный сигнал-шум усиливается, фильтруется и подаётся на вход быстродействующего компаратора напряжений, чтобы получить логический сигнал. ru.ruwiki.ru ru.wikipedia.org
2. Длительности состояний компаратора будут случайными, что позволяет создать последовательность случайных чисел, измеряя длительности этих состояний. ru.ruwiki.ru

Другой подход заключается в том, что случайный сигнал подаётся на вход аналого-цифрового преобразователя (могут использоваться как специальные устройства, так и аудиовход компьютера). ru.ruwiki.ru В результате оцифрованный сигнал будет представлять собой последовательность случайных чисел, которая может быть программно обработана. ru.ruwiki.ru

В теории процессы, на которых работают генераторы, абсолютно непредсказуемы, на практике же получаемые из них случайные числа проверяются с помощью специальных статистических тестов. ru.ruwiki.ru ru.wikipedia.org