Um aplicativo de vibração para emular o crescimento e o controle de uma grade de células com base no conceito de "Jogo da Vida de Connway" para demonstrar "Autômatos celulares".
Autômatos celulares:
Autômatos celulares (CA) é um modelo matemático para simular sistemas complexos, normalmente representados como uma grade de células que podem estar em um de um número finito de estados. As células mudam de estado com base em um conjunto de regras que determinam como seu estado é influenciado pelo estado das células vizinhas. Isso cria padrões e estruturas que evoluem com o tempo, muitas vezes dando origem a comportamentos complexos e aparentemente inteligentes. A CA é usada em vários campos, incluindo física, biologia e ciência da computação, para estudar fenômenos que vão desde a formação de padrões até a auto-organização e o comportamento emergente.
O jogo da vida de Connway:
O Jogo da Vida de Conway é um autômato celular que foi proposto pela primeira vez pelo matemático John Horton Conway em 1970. É uma simulação de regras simples que podem gerar padrões complexos e interessantes.
A simulação ocorre em uma grade bidimensional de células, onde cada célula está "viva" ou "morta". A cada passo, o estado de cada célula é atualizado com base no estado de suas oito células vizinhas de acordo com as seguintes regras:
Se uma célula estiver viva e tiver dois ou três vizinhos vivos, ela permanecerá viva. Se uma célula está morta e tem exatamente três vizinhos vivos, ela ganha vida. Em todos os outros casos, uma célula morre ou permanece morta. Essas regras simples podem gerar padrões que variam de osciladores simples a formas complexas que evoluem com o tempo. O Jogo da Vida é freqüentemente usado como um exemplo de autômato celular e é amplamente estudado por matemáticos, cientistas da computação e outros pesquisadores interessados em sistemas complexos e comportamento emergente.
Recurso Experimental- Chave de Criptografia Simétrica/geração IV:
Dada a natureza do autômato celular e a maneira como ele progride através de vários estados finitos, ele pode ser usado para gerar números/strings pseudo-aleatórios que podem servir ao propósito de chaves de criptografia secretas. A geração de chave simétrica refere-se ao processo de geração de uma chave secreta que pode ser usada para criptografar e descriptografar dados de maneira segura. Nessa abordagem, o CA é inicializado com um estado inicial aleatório e, em seguida, as regras são aplicadas iterativamente para gerar uma sequência de estados. A sequência de estados é então convertida em uma sequência de números que pode ser usada como uma chave secreta. A vantagem de usar CA para geração de chave simétrica é que a sequência de números resultante é altamente aleatória e imprevisível, o que torna muito difícil para um invasor adivinhar a chave. Além disso, o CA pode ser facilmente configurado para produzir chaves de diferentes comprimentos, o que o torna adequado para uma ampla gama de aplicações criptográficas.
Especificações:
Aqui estão os detalhes de implementação específicos para este recurso experimental:
Essas chaves de criptografia são geradas usando o estado atual do Cellular Automaton:
No momento da geração da chave, o estado/geração atual do autômato celular é convertido em uma string binária --> 1 para vivo/0 para morto.
Essa string binária é então dividida em substrings de 12, e cada substring é convertida em seu número decimal equivalente.
Esses números são então codificados em um caractere. Uma cadeia de caracteres de jargão é assim gerada. Essa string é então dividida em duas metades que são usadas para gerar a chave secreta e o vetor de inicialização.
Cada uma dessas duas metades passa pela codificação UTF-8 e hash SHA-256.
Os primeiros 16 bytes das duas metades são então convertidos na chave e IV respectivamente.
O algoritmo usado para testar a chave simétrica assim gerada é o AES (Advanced Encryption Standard). Usei o pacote criptografador para implementar o algoritmo AES, já que meu objetivo era apenas mostrar a geração de chaves, não reimplementar nenhum algoritmo de criptografia em si.
Autômatos celulares:
Autômatos celulares (CA) é um modelo matemático para simular sistemas complexos, normalmente representados como uma grade de células que podem estar em um de um número finito de estados. As células mudam de estado com base em um conjunto de regras que determinam como seu estado é influenciado pelo estado das células vizinhas. Isso cria padrões e estruturas que evoluem com o tempo, muitas vezes dando origem a comportamentos complexos e aparentemente inteligentes. A CA é usada em vários campos, incluindo física, biologia e ciência da computação, para estudar fenômenos que vão desde a formação de padrões até a auto-organização e o comportamento emergente.
O jogo da vida de Connway:
O Jogo da Vida de Conway é um autômato celular que foi proposto pela primeira vez pelo matemático John Horton Conway em 1970. É uma simulação de regras simples que podem gerar padrões complexos e interessantes.
A simulação ocorre em uma grade bidimensional de células, onde cada célula está "viva" ou "morta". A cada passo, o estado de cada célula é atualizado com base no estado de suas oito células vizinhas de acordo com as seguintes regras:
Se uma célula estiver viva e tiver dois ou três vizinhos vivos, ela permanecerá viva. Se uma célula está morta e tem exatamente três vizinhos vivos, ela ganha vida. Em todos os outros casos, uma célula morre ou permanece morta. Essas regras simples podem gerar padrões que variam de osciladores simples a formas complexas que evoluem com o tempo. O Jogo da Vida é freqüentemente usado como um exemplo de autômato celular e é amplamente estudado por matemáticos, cientistas da computação e outros pesquisadores interessados em sistemas complexos e comportamento emergente.
Recurso Experimental- Chave de Criptografia Simétrica/geração IV:
Dada a natureza do autômato celular e a maneira como ele progride através de vários estados finitos, ele pode ser usado para gerar números/strings pseudo-aleatórios que podem servir ao propósito de chaves de criptografia secretas. A geração de chave simétrica refere-se ao processo de geração de uma chave secreta que pode ser usada para criptografar e descriptografar dados de maneira segura. Nessa abordagem, o CA é inicializado com um estado inicial aleatório e, em seguida, as regras são aplicadas iterativamente para gerar uma sequência de estados. A sequência de estados é então convertida em uma sequência de números que pode ser usada como uma chave secreta. A vantagem de usar CA para geração de chave simétrica é que a sequência de números resultante é altamente aleatória e imprevisível, o que torna muito difícil para um invasor adivinhar a chave. Além disso, o CA pode ser facilmente configurado para produzir chaves de diferentes comprimentos, o que o torna adequado para uma ampla gama de aplicações criptográficas.
Especificações:
Aqui estão os detalhes de implementação específicos para este recurso experimental:
Essas chaves de criptografia são geradas usando o estado atual do Cellular Automaton:
No momento da geração da chave, o estado/geração atual do autômato celular é convertido em uma string binária --> 1 para vivo/0 para morto.
Essa string binária é então dividida em substrings de 12, e cada substring é convertida em seu número decimal equivalente.
Esses números são então codificados em um caractere. Uma cadeia de caracteres de jargão é assim gerada. Essa string é então dividida em duas metades que são usadas para gerar a chave secreta e o vetor de inicialização.
Cada uma dessas duas metades passa pela codificação UTF-8 e hash SHA-256.
Os primeiros 16 bytes das duas metades são então convertidos na chave e IV respectivamente.
O algoritmo usado para testar a chave simétrica assim gerada é o AES (Advanced Encryption Standard). Usei o pacote criptografador para implementar o algoritmo AES, já que meu objetivo era apenas mostrar a geração de chaves, não reimplementar nenhum algoritmo de criptografia em si.
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