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최근 편집: 2021년 11월 14일 (일) 13:40

개요

미리 정해진 어떠한 범위 내에서 무작위로 추출된 수를 말한다. 이 난수는 말 그대로 무작위로 추출되므로 추출되는데에 규칙이건 뭐건 없기 때문에 예측이 불가능하다. 즉, 어떠한 식으로든 다음 값을 예측가능하다면 그건 난수가 아니다. 이런 무작위성 때문에 난수는 주로 조작을 방지할 필요가 있는 추첨에 잘 사용된다. 흔하게 떠올릴 수 있는 것이 바로 복권이다.

컴퓨터에서의 난수

우선 컴퓨터는 난수를 생성할 수 없다. 컴퓨터는 시키는대로 동작할 뿐인 기계에 불과하다. 그러니 범위 내에서 '아무거나' 뽑으라는 선택권을 줄 수가 없는 것이다. 그래서 어디까지나 난수처럼 보이는, 의사난수를 사용한다. 특정한 규칙에 따라 수를 뽑되, 그 규칙 자체를 변화무쌍하게 만들어서 인간이 예측할 수 없는 수준의 불확실성을 만들어내는 것이다. 난수의 핵심은 바로 예측할 수 없다는 것이므로, 이러한 의사난수는 난수의 언어적 정의에 완전히 부합되지는 않더라도 일단 난수로써 기능할 수는 있게 된다.

하지만 반대로 말하면 이는 변화를 인간이 예측/조작할 수 있을 정도로 허술하게 만들어둘 경우, 사람이 그 규칙을 알아내기만 한다면 난수가 난수가 아니게 되어버린다(...). 현대 암호학에서의 숙제는 이 난수 생성 알고리즘을 얼마나 쉽게 뚫어내지 못하게 하느냐의 문제로 귀결된다고도 할 수 있다.

난수관련 사이트. 참조해보자.(영문)

물론 양자컴퓨터가 가능해 진다면 진정한 의미의 난수를 뽑아낼 수 있을 가능성은 상당히 높아진다. 사실 양자컴퓨터가 없어도 가이거 계수관 같은걸로 진짜 난수를 뽑아낼수 있으며, RdRand 라는 것도 있다.

트리비아

사람이 만드는 난수

사람이 아무거나 고르는 숫자도 난수가 아닌가 하는 게 궁금하다면, 당장에 아무나 불러서 키보드를 아무렇게나 쳐보라고 시켜보자. 그러면 당신은 그 사람이 높은 확률로 키보드 쿼티자판 중앙(TGB와 YHN 사이)을 기준으로 좌측 글자 한두 번 치고 우측 글자 한두 번치는 '규칙적인' 랜덤 타이핑을 하는 것을 목격할 수 있을 것이다. 또 '랜덤한 20자리 수열'을 적어보라고 시키면 숫자가 매우 고르게 배열되는, 즉 뒤로 갈수록 여러번 적은 숫자는 적게 쓰고, 안 나왔던 숫자를 더 많이 적어넣는 경향과, 동일한 숫자를 여러번 적거나 몇 가지 숫자가 반복되는 형태의 수열은 잘 적지 않는다는 '규칙성'을 관찰할 수 있다. 물론 글자/숫자를 적는 사람이 다음에 적을 글자를 당신이 예측할 수는 없지만(...), 난수로써 써먹기는 영 거시기하다는 것.[1]

컴퓨터가 사기를 치고 있어요

간혹 이런 컴퓨터의 난수는 진정한 난수가 아니다 라는 문구 하나만 가지고 컴퓨터가 제공한 확률과 그 결과가 편향되어 있다 혹은 확률은 그냥 위장이고(...) 컴퓨터가 그때그때 조작(!)한다고 강변하는 사람이 있다. 주로 게이머들이 이런 소리를 하는데, 실제로 컴퓨터로 1~10 사이에서 1000만회 정도 난수를 구한 뒤 확률통계를 내보면 시행수가 엄청나게 많음에도 불구하고 각 값이 나올 확률이 모두 동일한 10%이 아닌, 0~2% 정도의 편차를 보인다. 그렇다. 차이가 있는 것은 사실이다. 하지만, 그것은 말 그대로 컴퓨터의 난수가 의사난수임을 증명하는 수준의 편차에 불과한 것으로, 시행수가 많아봤자 만번대일 게임 나부랭이(...)의 확률 신뢰도에 영향을 줄 정도로 편차가 심한 게 아니다! 쉽게 말해서 컴퓨터가 50% 확률표시를 했을때, 이 확률이 실제로는 49%정도의 확률로 처리될 확률이 0.002% 정도니까 이건 조작이다! 라고 하는 꼴이다(...).

물론 이런 주장까지 하지는 않더라도, 이상하게 높은 확률이 잘 걸리지 않고, 낮은 확률이 잘 걸리는 것 같은 느낌을 받았다는 사람은 많다. 사실 그 이유는 컴퓨터보다는 그 개인에게 있다. 인간은 과거를 선택적으로 기억하기 때문에 당연시되는 기억은 별로 중요치 않으니 기억하지 않고, 그런 거짓말같은 기억은 더 잘 떠오르게 되는 것이다. 아니 실제로 컴퓨터가 상황을 판단하여 확률에 보이지 않게 개입한다면, 오히려 그 편이 훨씬 작위적으로 느껴질 것이다. 결과가 이상하든 기묘하든 비슷한 상황이 되면 비슷한 결과가 자꾸 나오는데 거기서 이상함을 못느끼는 사람이 있을까.


각주

  1. 실제로 난수로부터 이런 '인간적인' 규칙을 찾아내 2차대전 당시 연합군측이 추축군 암호해독에 활용한 사례도 있다.