Générateur de nombres aléatoires matériel

En informatique, un générateur de nombres aléatoires matériel (aussi appelé générateur de nombres aléatoires physique ; en anglais, hardware random number generator ou true random number generator) est un appareil qui génère des nombres aléatoires à partir d'un phénomène physique, plutôt qu'au moyen d'un programme informatique. De tels appareils sont souvent basés sur des phénomènes microscopiques qui génèrent de faibles signaux de bruit statistiquement aléatoires, tels que le bruit thermique ou l'effet photoélectrique. Ils impliquent souvent un miroir semi-réfléchissant ou d'autres phénomènes quantiques. Ces processus stochastiques sont, en théorie, totalement imprévisibles. Un générateur de nombres aléatoires matériel consiste typiquement en un transducteur pour convertir un certain aspect du phénomène physique en un signal électrique ; un amplificateur pour augmenter l'amplitude des fluctuations aléatoires à un niveau mesurable ; et un convertisseur analogique numérique pour convertir le signal de sortie en un nombre, souvent un simple chiffre binaire 0 ou 1. En échantillonnant de façon répétée les nombres obtenus, on obtient une suite de nombres aléatoires. La principale application des générateurs de nombres aléatoires matériels est en cryptographie, où ils sont utilisés pour générer des clés cryptographiques aléatoires servant à transmettre des données en toute sécurité. Ils sont largement utilisés dans les protocoles de chiffrement Internet tels que le protocole Secure Sockets Layer (SSL). Les générateurs de nombres aléatoires matériels peuvent également être construits à partir de processus macroscopiques aléatoires, en utilisant des dispositifs tels que le jeu de pile ou face, les dés, les roulettes et les diverses machines de loterie. La présence de l'imprévisibilité dans ces phénomènes s'appuie sur la théorie des systèmes dynamiques instables et la théorie du chaos.