Le hasard est-il vraiment aléatoire ? Plongée dans les algorithmes de génération de nombres

Les PRNG sont largement utilisés en raison de leur efficacité et de leur prévisibilité, deux caractéristiques essentielles pour les simulations et la cryptographie. Notre site collaboratif, animé par des rédacteurs passionnés, explore les mondes fascinants de la high-tech et de la geek culture. Découvrez des articles variés, des critiques de jeux vidéo, des analyses de films et séries, mais aussi sur l’informatique ainsi que sur les dernières tendances technologiques. Ainsi, chaque décision que vous prendrez renforcera la robustesse et la fiabilité des systèmes que vous développez, garantissant leur succès à long terme.

Chacun de ces protocoles est défini en fonction de la proportion d’agents malicieux ou défaillants qu’il peut tolérer. Visitez ce site pour en savoir plus sur la dérive génétique et pour effectuer des simulations des modifications alléliques causées par la dérive. Jusqu’à présent nous avons surtout évoqué les modifications concernant le nombre et la constitution des chromosomes ou des séquences géniques. Il ne faut toutefois pas négliger un autre moteur important de l’évolution des génomes, la mutation au sein des gènes. Du fait de ces divers mécanismes, deux espèces ayant divergé à partir d’un ancêtre commun vont donc avoir gardé certaines similitudes au niveau de leurs chromosomes mais vont également accumuler des dissemblances.

Ces générateurs pseudo-aléatoires ont pour but de produire une suite de nombres qui ressemble à une suite aléatoire, d’après ces critères statistiques. Cependant, en utilisant deux fois la même semence, on obtient deux fois la même suite. Certaines méthodes de calcul, comme l’algorithme de Las Vegas, s’appuient sur des générateurs de nombres pseudo-aléatoires pour garantir des résultats corrects avec une probabilité élevée.

La région a initialement été colonisée au XVIIe siècle par quelques milliers d’individus qui ont constitué la population fondatrice. Suite à ce début de colonisation, peu de nouveaux colons sont venus s’ajouter au groupe fondateur qui s’est alors reproduit durant un certain nombre d’années en « vase clos », entraînant une forte consanguinité. En construisant les arbres généalogiques des familles dans lesquelles sévissent à l’heure actuelle ces maladies, on se rend compte que pour chacune il existe un ancêtre fondateur unique qui a introduit la mutation délétère. C’est uniquement par hasard que des porteurs de ces allèles délétères se sont trouvés dans la population fondatrice. Par la suite le mode de reproduction en milieu confiné, accroissant la consanguinité, a amplifié la fréquence de ces allèles délétères dans les familles. Ceci a entraîné l’apparition d’un nombre élevé d’individus porteurs de deux copies délétères du gène (individus malades).

En cryptographie, la génération de nombres aléatoires de grande qualité est fondamentale pour garantir la sécurité des communications et des transactions en ligne. C’est le caractère imprédictible de ces nombres qui rendent les secrets, clés ou autres moyens de chiffrement impossibles (ou du moins très difficiles) à attaquer. En conclusion‚ la génération de nombres aléatoires est un outil puissant qui a révolutionné de nombreux domaines. En choisissant le bon RNG et en comprenant ses limitations‚ les utilisateurs peuvent tirer parti de ses capacités pour obtenir des résultats précis‚ fiables et sécurisés.

En effet, si l’on ne peut prouver qu’une suite est aléatoire que si elle est infinie, alors seuls des calculs théoriques peuvent permettre de prouver qu’une suite possède cette propriété. Mais comme on ne sait pas donner une définition de ce caractère, on ne peut alors rien prouver (du faux on tire tout). Certaines de ces méthodes répondent bien à la définition de Cournot (et produisent un hasard très satisfaisant), et d’autres moins bien (le mélange des cartes, par exemple). Les principaux altcoins utilisant la preuve de capacité sont Storj, Chia, Burst et SpaceMint. C’est bien évidemment plus facile à théoriser qu’à implémenter, et la recherche dans le domaine est prolifique.

L’interopérabilité entre différentes implémentations VRF pose des difficultés supplémentaires. L’absence de standard universellement adopté a conduit à une prolifération d’implémentations incompatibles. Le travail de standardisation mené par l’IETF avec le RFC 9381 pour ECVRF représente une avancée notable vers l’harmonisation des pratiques. Ce standard définit précisément les paramètres cryptographiques et les formats de données pour assurer la compatibilité entre systèmes. Ce mécanisme, inspiré de la démocratie par tirage au sort (stochastic democracy), permet de réduire les coûts de participation tout en maintenant la légitimité démocratique des décisions. Une population est un ensemble d’individus d’une même espèce mais ne possédant pas les mêmes caractères, c’est à dire les mêmes combinaisons d’allèles pour leurs gènes.

Flux de gènes

La pertinence d’un algorithme réside non seulement dans sa capacité à simuler le hasard, mais aussi dans sa résistance aux attaques visant à en prédire les résultats. La dérive génétique est donc un mécanisme aléatoire (stochastique) qui va modifier la fréquence des allèles d’un gène dans la population en l’augmentant ou en la diminuant. L’effet de taille de la population est particulièrement visible lorsqu’un faible groupe d’individus d’une espèce va coloniser un autre milieu.

Principe de la dérive génétique

• Préparez-vous à plonger dans l’univers des générateurs aléatoires, où chaque bit compte.
• Les principaux altcoins utilisant la preuve de capacité sont Storj, Chia, Burst et SpaceMint.
• L’interopérabilité entre différentes implémentations VRF pose des difficultés supplémentaires.
• La pertinence d’un algorithme réside non seulement dans sa capacité à simuler le hasard, mais aussi dans sa résistance aux attaques visant à en prédire les résultats.
• Cela permet en général d’assurer une bonne qualité de ceux-ci et donc un bon fonctionnement des algorithmes cryptographiques, même si des vulnérabilités ponctuelles peuvent survenir.

Ces algorithmes complexes sont au cœur de nombreuses applications, de la cryptographie aux jeux vidéo en passant par les simulations scientifiques. Comprendre leur fonctionnement et leurs enjeux est essentiel pour saisir les défis de la sécurité informatique et de l’innovation technologique. Plongeons dans les coulisses de ces outils fascinants qui influencent notre quotidien numérique de manière insoupçonnée.

Et dans le cas des cryptomonnaies, ce registre tient à jour l’intégralité des opérations (transactions et calculs) effectuées sur le réseau, et ce depuis sa création. Selon les conditions environnementales, le phénotype confère un avantage ou un désavantage à l’individu porteur du phénotype par rapport aux autres phénotypes de la population. S’il s’agit d’un avantage, cette personne aura probablement plus de descendants que les personnes présentant les autres phénotypes, ce qui signifie que l’allèle à l’origine du phénotype sera plus représenté dans la génération suivante. Si les conditions restent les mêmes, les enfants porteurs du même allèle en bénéficieront également. La perte de diversité génétique par dérive génétique se produit aléatoirement mais peut être amplifiée par des effets artificiels comme la réduction des effectifs (prédation, déforestation, utilisation agricole) ou la consanguinité.

De plus, bien que la consommation énergétique d’un tel système soit faible, le fait de brûler des coins représente tout de même un gaspillage de ressources. Pour pallier ce problème, le pouvoir conféré par les coins brûlés par les mineurs décroît avec le temps. L’idée est que les nœuds qui « détruisent » des coins perdent de l’argent à court terme, mais sont récompensés par leur production de blocs au long terme. Il existe une grande variété d’algorithmes de consensus BFT, et il est impossible d’établir une taxonomie exhaustive en un seul article de cette Encyclopédie.

Le Proof-of-Capacity ou PoC (aussi appelé preuve d’espace) est un mécanisme de consensus qui utilise l’espace disponible sur les disques durs des mineurs pour sélectionner les droits de minage et de validation des transactions. Ce mécanisme de consensus (Proof of Elapsed Time ou PoET) est utilisé dans le cas des blockchains dites permissionnées. On parle de permissioned blockchain lorsque les participants doivent être identifiés avant d’avoir l’autorisation de rejoindre le réseau.

Par ailleurs le modèle économique de nombreux jeux-vidéos modernes repose parfois sur l’achat de coffre à butin (lootbox), dont le contenu est également généré aléatoirement. On remarquera d’ailleurs que, bien que plusieurs pays comme les Pays-Bas ou la Belgique aient requalifié ce système en jeu d’argent, ce n’est toujours pas le cas en France MONDE. Les éditeurs de jeux-vidéos échappent ainsi à la régulation de l’ANJ qui impose des normes précises qui peuvent contraindre l’implémentation.

Notons également que la documentation de la bibliothèque ne sera pas forcément confortable pour un développeur. Il s’agit d’un PDF de taille conséquente et sans sommaire cliquable permettant d’accéder rapidement à une section précise. Cette façon betclic casino d’interagir avec l’outil est peu confortable pour les utilisateurs habitués à utiliser un terminal de commande.

Il reprit ce mécanisme de consensus pour créer EOS que nous vous avons présenté ici plusieurs années après. La robustesse du protocole provient du fait qu’il est impossible de trouver une solution valide ayant nécessité plus de travail que la moitié de la puissance de calcul du réseau. C’est-à-dire que si un ou plusieurs agents malicieux tentent de falsifier le registre, il leur faudra produire une preuve de travail plus importante que le reste du réseau, afin que le protocole considère leur registre valide. La dérive génétique est susceptible de se produire plus rapidement sur une île, où l’on s’attend à ce que de plus petites populations soient présentes.

Ainsi, la génération de nombre aléatoire est cruciale pour de nombreux domaines nécessitant l’intégration d’une composante imprévisible dans leur fonctionnement. Dans un second temps, nous étudions quelques vulnérabilités dues à la conception de certains générateurs aléatoires, dans le but de rappeler la nécessité de contrôler la qualité de leur implémentation. Ce premier article doit être lu comme une introduction aux problématiques liées à la génération de contenu aléatoire. Il présente rapidement l’usage récurrent de l’aléatoire dans notre quotidien, des exemples de défauts d’implémentation connus et les outils aujourd’hui disponibles pour tenter de qualifier les sorties aléatoires. Les protocoles de finance décentralisée (DeFi) exploitent les VRF pour diverses fonctionnalités nécessitant de l’aléatoire équitable. Aave, l’un des principaux protocoles DeFi, a expérimenté l’utilisation des VRF pour son mécanisme de liquidation partielle, assurant une sélection impartiale des liquidateurs.

Cette sélection aléatoire mais vérifiable empêche la formation de cartels de validateurs et renforce la résistance du réseau aux attaques de Sybil. Hasard et sélection naturelle agissent simultanément sur la transformation des populations. Ce sont 2 mécanismes à l’origine de la diversité génétique et phénotypique des populations au cours des générations. A un instant donné, les individus d’une population ont une survie et une fertilité différentes selon les conditions du milieu (accès aux ressources alimentaires, compétition avec d’autres espèces, etc…). Ceux dont le phénotype est favorisé auront un plus grand nombre de descendants, et la fréquence des allèles qu’ils portent augmentera à la génération suivante. Bien que la génération aléatoire soit largement utilisée en informatique, elle pose également des défis.