¿Qué es un RNG y cuál es su función?

Un RNG (Random Number Generator, o Generador de Números Aleatorios) es un sistema, algoritmo o dispositivo diseñado para producir una secuencia de números sin un patrón predecible. En otras palabras, su función principal es generar valores aleatorios o pseudoaleatorios que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la seguridad informática hasta los videojuegos o la simulación científica.

Tipos de RNG

Existen dos grandes tipos de generadores de números aleatorios:

TRNG (True Random Number Generator)
Los True RNG se basan en fenómenos físicos impredecibles, como el ruido térmico, la radiación de fondo o la fluctuación de voltaje en un circuito electrónico. Estos sistemas capturan ese comportamiento aleatorio natural y lo convierten en datos digitales.
- Ventajas: Su aleatoriedad es genuina y no puede reproducirse.
- Desventajas: Suelen ser más lentos, costosos y difíciles de implementar a gran escala.
PRNG (Pseudo Random Number Generator)
Los Pseudo RNG utilizan algoritmos matemáticos para generar secuencias que parecen aleatorias, pero que en realidad dependen de un valor inicial llamado semilla (seed). Si se utiliza la misma semilla, el PRNG producirá siempre la misma secuencia.
- Ventajas: Son rápidos, reproducibles y fáciles de implementar en software.
- Desventajas: Su aleatoriedad no es completamente impredecible, lo que puede ser un problema en aplicaciones críticas de seguridad.

Función y aplicaciones de los RNG

Los RNG desempeñan un papel fundamental en múltiples campos:

Ciberseguridad:
Se utilizan para generar claves criptográficas, números de sesión y valores únicos que aseguran la confidencialidad y la integridad de los datos. Un RNG débil puede comprometer la seguridad de un sistema.
Simulaciones y modelado:
En áreas como la física, la biología o la economía, los RNG permiten reproducir comportamientos aleatorios o probabilísticos para estudiar fenómenos complejos mediante simulaciones Monte Carlo.
Videojuegos y entretenimiento:
Los RNG determinan resultados impredecibles, como la aparición de objetos, el daño de un ataque o la generación de escenarios aleatorios, aumentando la rejugabilidad.
Loterías y juegos de azar:
Son esenciales para garantizar la equidad y la imprevisibilidad en sorteos, casinos y plataformas de apuestas en línea.

Consideraciones sobre la calidad del RNG

La calidad de un RNG se mide por su grado de aleatoriedad, ausencia de sesgos y resistencia a la predicción. Para validarlo, se utilizan pruebas estadísticas como las del NIST Randomness Test Suite o Diehard Tests.
En el ámbito de la seguridad, los RNG deben estar certificados o auditados, ya que cualquier debilidad en su generación de números puede ser explotada.

Conclusión

Un RNG es una pieza esencial en la informática moderna. Ya sea en criptografía, simulaciones o juegos, su función es generar incertidumbre controlada mediante valores impredecibles. Comprender su funcionamiento y elegir el tipo adecuado —TRNG o PRNG— según la aplicación, es crucial para garantizar tanto la seguridad como la fiabilidad de los sistemas.