무작위성 부족 (lack of randomness) 알아보기.

무작위성 부족이란 무엇인가?

무작위성 부족, 혹은 “난수성 부족”은 컴퓨터 프로그램이나 시스템에서 부족한 무엇인가? 바로 무작위성입니다. 컴퓨터에서의 무작위성은 중요한 요소 중 하나입니다. 왜냐하면 이것이 프로그램이 예측 불가능한 결과를 생성하게끔 하기 때문입니다. 프로그램 또는 시스템에서의 무작위성 부족은 예상치 못한 결과를 초래하며 성능 저하 또는 보안 문제로 이어진다는 것이 문제점 중 하나입니다.

종종, 사람들은 이러한 부족한 무작위성을 “의사 무작위성” 혹은 “의사 난수성”, “가짜 무작위성”이라고 표현합니다. 왜냐하면 이러한 “무작위” 결과드를 생성하는 것은, 실제로는 예측 가능하거나, 발생 가능성이 높은 패턴에 의해 결정되기 때문입니다.

무작위성 부족이 유발하는 문제

무작위성 부족은 전체 보안적인 시스템에 대한 약점으로 작용할 것이다. 컴퓨터 보안 분야에서 널리 사용되는 난수 생성기 (RNG)의 무작위성 부족은 암호화된 정보를 공격하는 해커들에게 큰 결점으로 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 암호화된 정보에 잘못된 RNG 값이 사용된 경우, 보안적인 위협이 될 수 있습니다.

그 외에도, 다양한 분야에서 무작위성 부족이 유발하는 문제점이 있습니다. 프로그램에서만 무작위성이 부족했다면, 결과가 예측 가능해진다는 것이 문제점 중 하나입니다. 왜냐하면 이러한 결과가 예측 가능하다면, 시스템의 민감한 부분에 대한 고용이나 비즈니스 의사결정 등과 같은 주요 문제에서 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.

무작위성 부족의 원인

컴퓨터에서의 무작위성은 항상 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 만들어지며 이 둘 사이의 상호작용으로 결정됩니다. 또한, RNG가 어떤 것들을 포함하는지도 중요합니다. 예를 들어, 사용된 RNG가 바이너리, 테이블, 소음, 트럼펫 등 방식을 사용하면 무작위성을 보장할 수 있으며, 마우스 이동, 키 입력 등의 난수 발생 시스템을 사용하면 더 나은 성능을 위해 무작위성을 보장할 수 있습니다.

물론, RNG를 사용하여 무작위성을 보장하는 것은 쉽지 않은 일입니다. 물론 소프트웨어에서 잘못된 RNG 알고리즘을 사용하여 이러한 부족한 무작위성을 유발할 수 있습니다. 또 다른 원인으로는 RNG가 들어갈 시스템의 종류와 관련이 있습니다. 시스템 내부의 운용 방식은 많은 RNG문제를 불러 일으킬 수 있으며, 이러한 문제는 무작위성 강화를 위해 높은 예산을 투자하거나 새로운 RNG 알고리즘을 도입하여 해결할 수 있습니다.

무작위성 부족 해결 방법

많은 경우, 로또번호와 같이 방대한 범위에서 무작위하게 선택된 숫자를 사용하여 무작위성을 보장할 수 있습니다. 이에 대한 대안으로는, 여러 개의 무작위 소스를 결합하여 사용하면 더 효과적인 무작위성을 보장할 수 있습니다. 그러나 이것이 어려운 경우, 더 강력한 RNG 알고리즘을 도입하는 것이 좋습니다.

기술의 진보를 본다면, 무작위성 보장을 위한 많은 도구가 개발되고 있으며, 이러한 시도에서는 이론적 무작위성을 이용해 더 강력한 보안을 제공하는 방법에 대한 연구가 진행 중입니다. 이론적 무작위성은 사이트의 언어, 네트워크 인프라, 입출력 소프트웨어 및 하드웨어 등 모든 회사 내에서의 다양한 요소를 결합하여 무작위성을 보장하는 방식으로 작동합니다.

결론

많은 경우에, 컴퓨터 프로그램이나 시스템에 무작위성 부족은 예상치 못한 결과를 초래하며, 이러한 결과는 시스템의 보안적인 부분에서 중대한 문제를 초래할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로는, 적절한 RNG 알고리즘을 선택하고 여러 개의 무작위 소스를 결합하여 무작위성을 보장하는 것입니다. 또한, 이론적 무작위성을 사용하여 더 강력한 보호를 제공할 수 있는 방법에 대한 연구도 진행 중입니다. 어떤 방법을 사용하더라도, 무작위성을 보장하기 위해 추가적인 노력이 필요합니다.