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Theorie und Praxis von Zufallszahlengeneratoren

Für kryptografische Aspekte – eine der Grundsäulen der IT-Sicherheit – ist es unabdingbar, dass ein Computer zufällige Zahlenwerte erzeugen kann. Allerdings ist ein Computer per definitionem eine rein deterministische Rechenmaschine, was dem Konzept des Zufalls elementar zu widersprechen scheint. Dieser Artikel beleuchtet die Hintergründe der Zufallszahlengenerierung und einige wichtige Kriterien für den Einsatz in der Praxis.

Bevor Sie, lieber Leser, mit dem Studium dieses Artikels fortfahren, sind Sie gebeten, das kurze Java-Programm aus Listing 1 auf Ihrem Rechner auszuführen. Es generiert mit der Ihnen sicherlich bekannten Klasse java.util.Random 10 mal 10 Integer-Werte im Wertebereich zwischen 100 (inklusive) und 1000 (exklusive), also insgesamt 100 dreistellige Zufallszahlen. In moderner Java 8-Notation wurden hierzu Streams verwendet, um den Quellcode knapp und die Ausgabe elegant zu gestalten.