Генератор псевдослучайных чисел на основе GPS
В рамках проекта ephemerand подготовлена реализация генератора псевдослучайных чисел, использующая специфичные для спутников GPS параметры, такие как характеристики орбиты, ионосферный шум и отклонение точных часов. Данные параметры обновляются ежедневно и их значение заранее непредсказуемо. Всего учитывается 10 непредсказуемо меняющихся параметров, значения которых хэшируются при помощи функции BLAKE-2b.
Особенностью предложенного проекта является то, что он позволяет синхронно получить одинаковую последовательность случайных чисел в любой точке земли. Т. е. запуск на разных системах в один и тот же день приведет к формированию одной и той же случайной последовательности. При этом заранее невозможно предсказать какая последовательность будет на следующий день, но имеется возможность верифицировать и восстановить последовательности в любой момент в прошлом (база с историей изменения параметров хранится публично).
Указанные особенности делают ephemerand востребованным в таких областях как формирование одноразовых паролей (HOTP) в системах многофакторной аутентификации и применение в блокчейнах при формировании доказательства проделанной работы, т. е. там где необходимо получить общее для разных систем значение случайного числа и невозможно заранее предсказать их значение в будущем, но можно проверить достоверность прошлых случайных чисел. Например, генератор на основе GPS можно использовать в качестве альтернативы системе NIST Randomness Beacon, в которой обеспечивается передача через интернет случайных чисел, источник которых подписан цифровой подписью Национального института стандартов и технологий США.
Из достоинства предложенной системы является также является автономность и исключение внешнего влияния на генерируемые параметры. Теоретически, отвечающие за поддержание GPS службы могут целенаправленно исказить параметры, но такое искажение приведет к нарушению работы всей системы, потере точности и негативным экономическим последствиям. Для исключения подобных ситуаций планируется кроме GPS учитывать также параметры конкурирующих систем GLONASS, BDS и Galileo, которые контролируют разные страны.
