एक सच्चा यादृच्छिक संख्या जनरेटर (TRNG) यादृच्छिकता बनाने के लिए एक गैर-नियतात्मक स्रोत का उपयोग करता है। अधिकांश कार्य अप्रत्याशित प्राकृतिक प्रक्रियाओं को मापकर करते हैं, जिसमें आयनकारी विकिरण गतिविधियों के पल्स डिटेक्टर, गैस डिस्चार्ज ट्यूब और लीक कैपेसिटर शामिल हैं।
इंटेल ने एक व्यावसायिक रूप से सुलभ चिप विकसित की है जो अप्रचलित प्रतिरोधों में मापे गए वोल्टेज को विकसित करके थर्मल शोर का नमूना लेती है। TRNG एक वास्तविक यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करता है और आमतौर पर हार्डवेयर विधि द्वारा निर्मित होता है।
क्योंकि TRNG द्वारा निर्मित यादृच्छिक संख्या का अनुमान लगाना जटिल है क्योंकि TRNG एक भौतिक स्रोत के आधार पर उत्पन्न होता है जो एक यादृच्छिक मूल्य का पूर्वानुमान लगाने के लिए जटिल है। इसलिए, TRNG से उत्पन्न यादृच्छिक संख्या एक सुरक्षित दृष्टिकोण है क्योंकि यह समान मूल्य बनाने के लिए जटिल है।
यादृच्छिकता के निम्नलिखित संभावित स्रोत हैं, जिनका उपयोग सावधानी से, कंप्यूटर पर वास्तविक यादृच्छिक अनुक्रम उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।
ध्वनि/वीडियो इनपुट - कई कंप्यूटर इनपुट के साथ बनाए जाते हैं जो कुछ वास्तविक दुनिया के एनालॉग स्रोत को डिजिटाइज़ करते हैं, जिसमें माइक्रोफ़ोन से ध्वनि या कैमरे से वीडियो इनपुट शामिल हैं।
एक ध्वनि डिजिटाइज़र से "इनपुट" जिसमें कोई प्राधिकरण प्लग इन नहीं है या लेंस कैप वाले कैमरे से मूल रूप से थर्मल शोर है। यदि सिस्टम के पास किसी भी चीज़ की पहचान करने के लिए पर्याप्त लाभ है, तो ऐसा इनपुट यथोचित रूप से उच्च गुणवत्ता वाले यादृच्छिक बिट्स का समर्थन कर सकता है।
डिस्क ड्राइव - डिस्क ड्राइव को अराजक वायु अशांति के कारण उनकी घूर्णी गति में छोटे यादृच्छिक उतार-चढ़ाव के लिए जाना जाता है। निम्न-स्तरीय डिस्क सीक-टाइम इंस्ट्रूमेंटेशन का विस्तार माप का एक क्रम बनाता है जिसमें यह यादृच्छिकता शामिल है।
इस तरह के डेटा आम तौर पर अत्यधिक सहसंबद्ध होते हैं, इसलिए महत्वपूर्ण प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। फिर भी, एक दशक पहले के प्रयोग ने प्रदर्शित किया कि, इस तरह के प्रसंस्करण के साथ, उस दिन के धीमे कंप्यूटरों पर धीमी डिस्क ड्राइव भी केवल 100 बिट प्रति मिनट या अधिक उत्कृष्ट यादृच्छिक जानकारी बना सकती हैं।
एक TRNG एक ऐसे आउटपुट का उत्पादन कर सकता है जो किसी विधि में पक्षपाती हो, जिसमें शून्य से अधिक या इसके विपरीत होना शामिल है। पूर्वाग्रह को कम करने या हटाने के लिए बिट स्ट्रीम को बदलने के विभिन्न तरीके विकसित किए गए हैं। इन्हें डी-स्क्यूइंग एल्गोरिदम के रूप में परिभाषित किया गया है।
तिरछा करने का एक तरीका हैश फ़ंक्शन के माध्यम से बिट स्ट्रीम को पास करना है। हैश फ़ंक्शन मनमानी लंबाई के इनपुट से n-बिट आउटपुट बनाता है। डी-स्क्यूइंग के लिए, m ≥ n के साथ m इनपुट बिट्स के ब्लॉक को हैश फ़ंक्शन के माध्यम से स्वीकार किया जा सकता है।
TRNG बहुत नीरस है और जटिल छद्म यादृच्छिक संख्या जनरेटर (सूत्र) बहुतायत में उपलब्ध हैं। TRNG भौतिक या गैर-भौतिक शोर स्रोतों जैसे उपयोग कर सकते हैं।
तर्क उपकरणों में, भौतिक शोर स्रोत पूरी तरह से सीमित हैं, क्योंकि तर्क उपकरणों को हमेशा स्पष्ट स्थिति में होना चाहिए। यह एक यादृच्छिक संख्या उत्पन्न कर सकता है, और इसके लिए एक अनियंत्रित यादृच्छिक घटना की आवश्यकता होती है।
भौतिक घटनाएँ आमतौर पर तर्क उपकरणों में यादृच्छिक संख्याएँ उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती हैं जो इस प्रकार हैं -
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घड़ी घबराना - यह घड़ी की धार को उसकी आदर्श स्थिति से बदलने के लिए है।
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मेटास्टेबिलिटी - यह एक सर्किट की क्षमता है जो अस्पष्ट अवधि के लिए अनंत अवस्था में बनी रहती है।
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अराजकता - यह एक नियतात्मक प्रणाली का अप्रत्याशित व्यवहार है, जो इसकी प्रारंभिक स्थितियों के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।
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एनालॉग सिग्नल - एनालॉग सिग्नल में इसमें डायोड का शॉट नॉइज़, थर्मल नॉइज़ आदि शामिल हैं।