Salve a tutti, siete all'ascolto di INSiDER - Dentro la Tecnologia, un podcast di Digital People e io sono il vostro host, Davide Fasoli.

Nella prima puntata dell'edizione estiva, Luca Martinelli, autore del podcast, parlerà di numeri randomici, del perché ne abbiamo sempre più bisogno e di come si possono generare nel mondo informatico.

La casualità è un concetto che da sempre l'Uomo ha sfruttato e di cui oggi necessita più che in qualsiasi altro periodo storico che ha vissuto grazie all'avvento dell'informatica.

A livello materiale, pensiamo ad esempio a tutti quei giochi che prevedono l'estrazione di un numero, il lancio di un dado o il mescolamento delle carte.

O ancora alcuni sistemi elettorali, come quelli in uso nella democrazia ateniese o durante il periodo della Repubblica Serenissima, che combinano scelte e casualità per ottenere dei risultati quanto più imparziali possibili.

A livello informatico, invece, generare dei numeri casuali è assolutamente fondamentale per garantire la sicurezza e la privacy dei miliardi di utenti che navigano in internet ogni giorno.

La casualità è infatti alla base dei moderni sistemi crittografici, che utilizzano dei numeri generati randomicamente come chiavi per rendere indecifrabili messaggi, se non al mittente e al destinatario.

O ancora, numeri casuali vengono utilizzati per aggiungere ulteriori livelli di sicurezza alle password, per generarne di nuove e molto altro ancora.

Se tuttavia la natura è pervasa dalla casualità, non tutti sanno che un computer non è in grado di generare dei numeri randomici.

E il motivo è semplice, alla base dell'informatica ci sono infatti delle regole matematiche ben definite e qualsiasi programma necessita quindi di una serie specifica di istruzioni per produrre un risultato.

Al contrario, la casualità non può essere dettata da regole matematiche, altrimenti diventerebbe prevedibile, e di fatto, non più casuale.

Raccogliendo abbastanza dati e informazioni, quindi, un malintenzionato riuscirebbe a capire cosa c'è dietro questa "finta" casualità e, prevedendo i numeri successivi, potrebbe violare una conversazione crittografata.

E così che ad esempio un 37enne russo è riuscito a vincere milioni di dollari analizzando i risultati delle slot machine e riuscendo a prevedere le vincite.

Quando si ha la necessità di generare un numero random, dunque, il computer non fa altro che utilizzare diverse formule matematiche partendo ad esempio da fattori chiamati semi, come la data del giorno, che hanno una parvenza di casualità.

Specificando quindi un seme in una funzione che genera numeri casuali, vedremo restituito sempre lo stesso risultato.

E questa è una particolarità che è molto sfruttata ad esempio nel campo della ricerca scientifica, dove l'intero processo deve essere documentato e replicabile alla perfezione.

Quando si parla di addestramento dell'intelligenza artificiale o di algoritmi di machine learning, ad esempio, si utilizzano grandi quantità di dati che vanno suddivisi in diverse parti, alcune per addestrare il modello di IA vero è proprio e altre invece per testare che il modello funzioni correttamente.

Ecco, anche in casi come questo, poter suddividere randomicamente i dati rappresenterebbe una situazione ideale, a discapito però della riproducibilità.

Ma quindi, come si generano numeri veramente casuali? Esclusa la possibilità di affidarsi ai computer, l'unico modo è attingere nuovamente alla casualità della natura che ci circonda.

Ecco quindi che molte persone e aziende hanno studiato diversi modi, anche creativi, per raggiungere questo scopo.

Il sito random.org, uno dei più famosi ed utilizzati, ad esempio, ha iniziato facendo uso di una vecchia radio.

Il rumore di fondo che si sente quando non c'è segnale, infatti, è generato dalle interferenze del rumore di fondo dell'Universo, ossia il campo elettromagnetico che pervade tutto lo spazio.

Lo stesso che, nelle vecchie televisioni, generava tutti quei puntini bianchi e neri quando non c'era segnale.

Convertendo quindi i picchi di segnale in "uno" e il viceversa a "zero", Haahr e i suoi amici, i fondatori di random.org, hanno quindi ottenuto delle stringhe di numeri generati a partire da un fenomeno totalmente randomico e imprevedibile.

Un altro esempio viene da Cloudflare, una delle principali aziende che si occupa di servizi web e utilizza le lava lamp.

Fotografandole e analizzando la posizione delle bolle nella lampada, l'azienda riesce infatti a convertire la sequenza ottenuta in numeri da utilizzare, ad esempio in ambito crittografico.

Ma gli esempi non finiscono qui, in altri progetti infatti si è provato ad utilizzare le bolle di un acquario o le gocce d'acqua su una superficie, tutti i processi che riescano a garantire la vera randomicità.

Ultimamente, invece, sono in corso degli studi legati alle tecniche quantistiche, come il progetto dell'Università di Padova, Quasar, acronimo di QUAntum SAfe Randomness.

Questo studio cerca di identificare nuove tecnologie e metodi per realizzare dei Quantum Random Number Generators, che siano sicuri e ultra veloci, sfruttando l'intrinseca casualità delle misurazioni quantistiche.

Questa infatti è sicuramente la strada che in futuro verrà percorsa e adottata a livello globale per avere finalmente dei sistemi realmente randomici per generare dei numeri con metodi sicuri, affidabili e veloci che, se miniaturizzati, potrebbero addirittura diventare dei componenti integrati nei dispositivi che utilizziamo tutti i giorni.

E così si conclude questa puntata di INSiDER - Dentro la Tecnologia.

Io ringrazio come sempre la redazione e in special modo Matteo Gallo e Luca Martinelli che ogni sabato mattina ci permettono di pubblicare un nuovo episodio.

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Noi ci sentiamo la settimana prossima.