真乱数発生器 (TRNG) は、非決定論的な物理プロセス (例えば、熱雑音、発振器のジッター、放射性崩壊、その他のハードウェア エントロピー源) から派生した出力を生成します。基となる現象は、擬似乱数発生器 (PRNG) と同じように入力シードによってアルゴリズム的に決定されるわけではないため、繰り返し「入力」(またはソフトウェアの観点からは同一の条件) を与えても同じシーケンスは生成されず、出力は予測不可能に変化します。対照的に、擬似乱数発生器 (PRNG) は決定論的です。同じシードと内部状態が与えられると、同じ出力シーケンスが生成されます。これは再現性には役立ちますが、セキュリティはシードの秘密保持と適切なシード設定に依存することを意味します。「素数」は発生器の種類ではなく、「シーケンス」は一般的すぎて非決定論を意味しません。暗号システムでは、TRNG (またはハードウェア エントロピー源) は、高品質のエントロピーと効率的な生成を組み合わせる暗号的に安全な PRNG (CSPRNG) のシードとしてよく使用されます。したがって、「同じ入力データ」に対して異なる結果を生成できる乱数発生器は、真の乱数発生器である。

意図した受信者のみがメールを復号できるように機密性を確保するには、送信者は受信者のみが復号できる方法で暗号化する必要があります。公開鍵暗号方式では、これは受信者の公開鍵で暗号化することを意味します。受信者は対応する秘密鍵を所有する唯一の当事者であるため、受信者のみが暗号文を復号できます。このパターンは、S/MIMEやOpenPGPなどのPKIベースのセキュアメールシステムの基本です。送信者は受信者の証明書/公開鍵を検索するか、または提供を受け、メッセージを暗号化し（多くの場合、ランダムに生成された対称セッション鍵を受信者の公開鍵で暗号化します）、受信者は自身の秘密鍵を使用してセッション鍵を復元し、コンテンツを復号します。送信者の秘密鍵で暗号化しても機密性は確保されません。これは署名に似ており、送信者の公開鍵を持っている人は誰でも「復号」できてしまうからです。受信者の秘密鍵で暗号化することも誤りです。秘密鍵は共有されるべきではなく、受信者の管理下から離れるべきではないからです。したがって、メッセージを暗号化して友人だけが復号できるようにするための正しい鍵は、受信者の公開鍵です。

TKIP を使用した WPA は、従来のハードウェアとの互換性を保つために RC4 ストリーム暗号を使用しながらも、WEP に対する暫定的な改善として設計されました。TKIP は、パケットごとの鍵混合、メッセージ完全性メカニズム (「Michael」)、およびリプレイ保護を導入することで、WEP の主な弱点に対処しています。TKIP では、RC4 で使用される暗号化キーは 128 ビットです。実際には、TKIP は、128 ビットのテンポラルキー (TK)、送信者の MAC アドレス、およびシーケンスカウンタ (TKIP シーケンスカウンタ、TSC) からパケットごとの RC4 キーを生成し、WEP の解読を容易にしていた単純な IV 再利用パターンを回避します。これらの改善にもかかわらず、TKIP には既知の弱点があり、AES ベースの CCMP/GCMP を使用する WPA2/WPA3 に置き換えられ、非推奨となっています。しかし、質問された内容に厳密に答えるならば、TKIPのRC4鍵生成マテリアルは128ビットの鍵サイズに基づいており、従来の40/56ビットのサイズでも256ビットでもありません。

IV（初期化ベクトル）は、同一の平文を同じ鍵で暗号化しても異なる暗号文が生成されるようにするために使用される値であり、パターンの漏洩を防ぎます。多くのセキュアな設計では、IVは暗号化操作ごとに一意（かつ予測不可能）である必要があります。一意性を保証する一般的な方法は、nonce（一度だけ使用される数値）を組み込むことです。nonceは、モードとセキュリティ要件に応じて、ランダム、擬似ランダム、またはカウンタベースの値になります。たとえば、CTRモードでは、nonceとカウンタを組み合わせて一意の入力ブロックを生成します。GCMでは、nonce/IVを使用して、一意の認証と暗号化動作を保証します。
暗号化キーは多くの操作にわたって安定している必要があり、IV生成の「乱数生成器」として使用すべきではありません。キーマテリアルを場当たり的にIV生成に混ぜると、再利用や相関の問題が発生する可能性があります。平文とアルゴリズムでは、必要な一意性は得られません。nonceの概念は、IVの再利用によってキーストリームブロックが繰り返されたり（ストリームモード）、平文の等価性が明らかになったりしないように、開始値の一意性を一度だけ保証することを目的としています（CBC/CTR）。したがって、正しい選択はnonceです。