В една друга тема вече писахме, че често даден сайт може много лесно да злоупотреби със случайния избор, когато правилата на сайта го допускат (примерно случайно теглене в томбола). В онази тема вече беше споменато за това, като заключението общо взето беше това, че трябва да има доверена страна, на която да се разчита за коректността на вота. Да, ама дали има доверени страни, или всичко е компрометирано???
В тази тема ще опишем система, която подпомага случайния избор. Идеята е такава, че случайният избор се осъществява не от една компания, а от няколко. Ако дори и една от тях не е компрометирана и ако вотът протича по правилата, тогава със сигурност ще имаме случаен избор. Всъщност идеята е взаимствана от вече представената блог статия със същото име, но част първа.
Ако мислите, че ще говорим за криптография (и в частност за електронен подпис) нещата не са така. Причината е, че тези неща са нужни, но стандартни. Основния проблем ще е в друго нещо, както ще видим по-късно.
Нека системата е копие на тази, която описахме при ръчното определяне на случаен избор. Имаме няковко сървъра и всеки избира случайно число. Всички сървъри си казват числата, след което се събират, прилага се операцията за намиране на модул (остатък при деление на броя участници в избора) и това е победителят!
Горната система е перфектна, но не съвсем. Проблемът се състои в това, че няма начин да се изпратят избраните числа едновременно. А този, който избира последен ще може да манипулира вота, както си пожелае!!!
Решението се състои в това, да имаме записване на хартия, точно като беше при човешкия вариант. Първо всички компютри отпечатват числото, а след това го съобщават. Но къде ще го отпечатат? Ще го отпечатат на специална лента, която ще е много трудно да се фалшифицира. Показването ще става чрез камера.
Не, описаното решение има очевидни слаби страни. Как ще се разбере, че имаме отпечатване? Ако камерата не работи нонстоп, то ясно е как. Но трябва първо числото да е скрито - това не е голям проблем, защото може да е покрито от пластинка. Когато лентата се придвижи, то значи имаме отпечатване. Веднъж отчепатано числото няма начин да се изтрие! Ако в последствие се окаже, че числото което съврърът е изпратил не е отпечатаното, то значи е фалшифицирал вота.
Може би се досещата, че и при такава система ще намерим начин за манипулация. Нека сървърът изплюе бележката, но без да печата нищо. След това да я глътне (да върне лентата) и да отпечата каквото число си иска, но вече след като знае числата на останалите сървъри. Но камерата ще засече това действие! Не е задължително, защото последната просто може да бъде изключена по това време. Така да се каже имаме изкусен сървър илюзионист (това е шега с терминологията от първа част на статията).
Решението, което ще представим е наистина интересно. Вместо да печатаме с мастило, то отпечатването ще се осъществява, като разделяме двуслойната хартия на лентата, която ще е съединена посредством множество успоредни косъмчета. Отпечатването ще се осъществява, като прилагаме разделяне на косъмчетата от едната или от другата им страна. Така чрез прилагане на постригване на вътрешността на лентата ще получаваме отпечатване на информацията. Това е показано на фигурата отдясно. Вече предвижи ли се лентата, то ще е ясно, че имаме някакво задължително отпечатване. Вариант с връщане е невъзможен! Това е показано на фигурата вдясно долу.
Но още не сме на финала на технологията. Какво ще стане, ако заедно с постригването заснимаме зоната на обработка с много малка камера. Тогава можем чисто компютърно да симулираме движение на лентата. Това не е лесна задача, но не е невъзможна. Заради това, ще трябва да имаме още един сигурен индикатор, доказващ предвижването на лентата. Това ще се постигне, като се фотографира гърба на хартията, след нейното прегъване. Под повърхността на хартията ще се съдържат едри частици, които при прегъването ще пробождат в пълен безпорядък гърба на лентовата хартия. Именно този гръб ще бъде заснемат и предаван. За разлика от вътрешността, която може да се заснеме предварително, то гърбът няма как да се предвиди как ще се деформира от никой алгоритъм. Показаната деформация схематично е педставена на фигурата горе вдясно.
Споменатите в предния абзац частици могат дори да не са реализирани чрез някакъв човешки процес. Може просто да имаме много тънък фурнир, който представлява много тънък пласт дърво. Как ще се счупи този фурнир при прегъване е толкова сложна задача за предсказване, колкото е сложно да се предвидят земетресенията.
Ако си мислите, че това което описахме беше много сложно, то трябва да знаете, че учените се занимават с далеч по-сложни задачи, но също свързани с генерирането на случайни числа. Така например едно от силно изследваните направления е квантовата теория (да квантовата физика не са ползва само изследванията във все още теоретичните постановки за квантови компютри, но също така за компютри с квантови ефекти и за така нареченото квантово криптирано предаване на данни, а като и за току що споменатото генериране на случайни числа).