Як тестуються RNG і механіка виграшів

Чесність слота тримається на двох опорах: якісний RNG (генератор випадкових чисел) і коректна механіка виграшів, яка без зміщення картує випадкові числа в результати. Тестування - це не один тест «на удачу», а ціла система: криптографічна стійкість RNG, статистичні перевірки, монте-карло симуляції RTP/волатильності, детерміновані сиди для відтворюваності, аудит-логи і сертифікація в незалежних лабораторіях. Нижче - повний, практичний конвеєр.

1) Архітектура RNG: з чого складається «випадковість»

Джерела ентропії: ОС (CSPRNG/'/dev/urandom', CryptGenRandom), апаратні TRNG (де доступні), системні шуми.

Алгоритм: серверний CSPRNG (наприклад, CTR_DRBG/HMAC_DRBG) або високоякісний PRNG (PCG/Xoshiro) з контролем незалежності потоків.

Політика посівів (seed): первинний seed з CSPRNG, окремі потоки на сесію/гру/фічу, захист від повторного використання, безпечне зберігання (HSM/сек'юр-сховище).

Сервер → клієнт: результат обчислюється на сервері, клієнт - тільки візуалізація; будь-які «прелюдії» (near-miss/тизери) не впливають на результат.

Незалежність спінів: ніякого автопідстроювання під баланс; відсутність «стрипів удачі».

Контрольне питання: на якій стадії приймається результат? Відповідь: до відтворення анімації, з фіксуванням в незмінний лог.

2) Картування RNG → результат (без зміщення)

Правильна розгортка випадкових чисел у вазі символів/комірок - ключ до відсутності «модулярного» та інших зсувів.

Однакові вибірки: якщо потрібно число з діапазону «[0, N)», використовуємо відкидання (rejection sampling), а не «rand ()% N», щоб виключити bias при «2 ^ k% N ≠ 0».

Зважені вибірки: кумулятивні розподілу (CDF) або алгоритм Alias (Vose) для швидких вибірок по вагах.

Багаторазові тягнучі: окремий виклик RNG на кожен барабан/комірку/подію, а не «розкидання» одного числа на все поле.

Гарантії на рівні коду: property-based тести на інваріанти («сума частот ≈ вагах», «жоден сегмент не недопредставлений»).

3) Що саме перевіряємо: цілі та метрики

RTP (Return to Player) - середня віддача,%

Волатильність/дисперсія - розкид результатів
Hit Rate - частота будь-якого виграшу
Bonus Frequency - частота входу в бонус
Max Exposure - теоретичний максимум (x від ставки)
Стаціонарність - відсутність дрейфу розподілів у часі/релізах

4) Статистичні тести RNG (off-line батереї)

Використовуйте «баттереї» на довгих послідовностях (10⁸+ біт/значень), окремо по кожному потоку RNG:

Моменти та кореляції: монобіт-тест (частка 0/1), автокореляція (lag k), серійні та парні кореляції.
Тести NIST SP 800-22: frequency, block frequency, runs, longest run, FFT, approximate entropy.
TestU01/Dieharder: додаткові «стрес-тести» (birthday spacings, matrix rank, random excursions).
KS/ χ ² по відрах: порівняння емпіричної і теоретичної рівномірності на «[0,1)» і на цільових діапазонах.
Покер-тести (на групи біт) і «gap-тести».

Критерії приймання: p-values в допустимому інтервалі (не «занадто ідеальні»), відсутність систематичних провалів на фіксованих сид-значеннях, стабільні результати на різних платформах/компіляторах.

5) Статистика картування (game-specific)

Навіть ідеальний RNG можна зіпсувати неправильним маппінгом. Перевіряємо саме розподілу результатів:

Частоти символів/комірок: χ ² на збіг з вагами (по барабанах/кластерах/монетах).
Комбінації/лінії: біноміальні інтервали для виграючих комбінацій; порівняння з еталонними таблицями.
Бонус-тригери/ретригери: інтервали між подіями (геометричне/негативне біноміальне) + KS/AD-тести.
Незалежність барабанів: крос-кореляції між позиціями (виключаємо «злипання»).

6) Монте-Карло симуляції RTP/волатильності/частот

Відтворювані симуляції - ядро QA математики.

1. Налаштування: фіксуємо версію математики, сиди, ваги/стрінпи/таблиці виплат.

2. Прогін: ≥10⁷ - 10⁸ спінів для стабільності хвостів; окремо - довгі бонус-сесії.

3. Оцінки та інтервали:

Оцінка RTP: (\hat {RTP} =\bar {X}), де (X) - виграш в xBet.
Довірчий інтервал (CLT): (\hat{RTP} \pm z_{\alpha/2}\cdot s/\sqrt{n}).
Необхідна вибірка: (n\approx (z\cdot s/\varepsilon) ^ 2) для похибки (\varepsilon).
Для Hit Rate/Bonus Rate - біноміальні (Вілсон) інтервали.
4. Хвости: p95/p99/p99. 9 виграшу за спин і за бонус; контроль «max exposure».
5. Стабільність: чутливість до ± δ змін ваг («robustness runs»).

Критерії приймання:	ΔRTP	≤ допуск (зазвичай ± 0. 2–0. 3 p. p.) , частоти фіч в коридорі, хвости не виходять за капи.

7) Детермінованість і відтворюваність

Детерміновані сиди для QA: один і той же сид → ті ж результати (golden-run).

Ідентичні результати на платформах: фікс версії компілятора/бібліотек, endianness-чек, FPU-режими.

Сейв-стейти: відновлення перерваного бонусу/спину без «перекидання» результату.

Реплей-інфраструктура: запуск «проблемного» тікету по seed + step для аналізу.

8) Сек'юріті і анти-tamper

WORM-логи (або мерклі-хеш-ланцюжки): запис результату і вхідних параметрів до анімації.

Підписи білдів і math-листів: версія таблиць виплат/ваг - в маніфесті з підписом.

Контроль цілісності клієнта: обфускація, перевірка хешів, анти-інструментація.

Server-authoritative: тільки сервер вирішує результат; клієнт не містить «прихованих» перевірок.

9) Навантажувальні та довготривалі тести

Soak-тести: сотні мільйонів спінів з ротацією сидів; контроль витоків пам'яті/ресурсів.

Висока конкуренція: паралельні сесії RNG-потоків → відсутність гонок/lock contention.

Мережеві деградації: повторні запити/таймаути не змінюють результат спіна.

10) Валідація UX-інваріантів (чесність інтерфейсу)

Near-miss: анімації не змінюють ймовірність; заборона «підтасовки» зупинок заради драми.

Швидкість спина: прискорення/турбо не впливає на RNG.

Навчальні/демо режими: або чесні, або позначені і математика відокремлена.

11) Пост-релізний моніторинг (статконтроль в проде)

SPC-карти/контрольні графіки: RTP по вікнах часу/казино/гео - в допустимих коридорах.

Дрифт-детекція: PSI/JS-дивергенція розподілів виграшу/частот.

Тривоги: відхилення → блокування гри/ринку, рекалькуляція логів, звіт.

12) Сертифікація та документація

Підготуйте пакет для лабораторії (GLI/eCOGRA/BMM/iTech та ін.):

Опис RNG: алгоритм, джерела ентропії, політика посівів, незалежність потоків.
Вихідники/бінарники RNG-модуля (або інспекційні артефакти) + тест-журнали.
Math Sheet: таблиці виплат, ваги, RTP-брейкдаун (база/бонус/джекпот), max exposure.
Звіти симуляцій: обсяг, метрики, довірчі інтервали.
Логи/реплеї: формат, підписи, retention-політика.
Версіонування: незмінні хеші артефактів (білд, асети, math).

13) Часті помилки і як їх уникнути

'rand ()% N'і модульне зміщення. Використовуйте rejection/alias.

Один RNG на все без потоків. Робіть незалежні стріми, уникайте прихованих кореляцій.

Картування «за красивими індексами». Завжди звіряйте частоти з вагами χ ² -тестами.

Малі симуляції. 10⁶ - це «перевірка димом», для хвостів потрібні 10⁸.

Відсутність детермінованих сидів. Без них не відтворити баги.

Клієнт вирішує результат. Тільки сервер, тільки WORM-логи.

Немає пост-моніторингу. Реліз - не кінець, а початок статистконтролю.

14) Формули і міні-шпаргалка

χ ² на рівномірність (k відер):

[
\chi^2=\sum_{i=1}^k \frac{(O_i-E_i)^2}{E_i},\quad E_i=n/k
]

Порівняти з (\chi ^ 2 _ {k-1}).

KS для безперервного розподілу:

[
D=\sup_x 	F_n(x)-F(x)
]

Довірчий інтервал RTP (CLT):

[
\hat{\mu}\pm z_{\alpha/2}\frac{s}{\sqrt{n}}
]

Вілсон для частки p (Hit/Bonus rate):

[
\frac{p+\frac{z^2}{2n}\pm z\sqrt{\frac{p(1-p)}{n}+\frac{z^2}{4n^2}}}{1+\frac{z^2}{n}}
]

15) Чек-листи

Техдизайн RNG

CSPRNG/TRNG джерело; документована політика seed/stream
Незалежні потоки, відсутність shared-state гонок
Rejection/alias замість'% '
Server-authoritative; фікс результату до анімації
WORM-логи, підписи артефактів

Статистика та симуляції

Баттереї NIST/TestU01/Dieharder - пройдені
χ ²/KS/ранові - на маппінгу результатів
≥10⁷ - 10⁸ спінів; CI по RTP/частотах в допусках
Хвости p95/p99/p99. 9 і max exposure під контролем
Robustness-прогони при ± δ до ваг

QA/Інженерія

Детерміновані сиди; реплеї тікетів
Soak/навантаження; стабільність пам'яті/CPU/латентності
Резюм спина/бонусу без зміни результату
Крос-платформна ідентичність результатів

Комплаєнс/Документи

RNG специфікація + вихідні/артефакти
Math Sheet + звіти симуляцій
Політики логування/ретенції/аудиту
Версіонування та хеші білдів/таблиць виплат

Тестування RNG і механіки виграшів - це інженерія статистики і безпеки. Ви захищаєте гравців і бренд, коли:

1. RNG стійок і правильно посіяний, 2. картування результатів без зміщення і відтворюється, 3. RTP/частоти/хвости підтверджені великими симуляціями, 4. результат фіксується і аудіюється до анімації, 5. пост-релізний моніторинг ловить будь-який дрифт.

Так слот залишається чесним, передбачуваним (в статистичному сенсі) і стійким до маніпуляцій - а ви проходите сертифікацію і будуєте довгострокову довіру.