Wie mischt PokerStars die Karten, wie funktioniert der RNG und warum greift PokerStars zum Mischen auf Nutzereingaben zurück? In diesem Artikel wollen wir erklären, wie der Zufallszahlengenerator auf PokerStars funktioniert und wie die Karten gemischt werden.
Wo kommt der Zufall her?
PokerStars greift auf zwei verschiedene Quellen für den Zufall zurück. Diese Quellen werden Entropiequellen genannt – im weitesten Sinne heißt das: “Quelle der Unordnung”. Beide wollen wir kurz erläutern:
1. Quantenphysik als Entropiequelle des RNG
Das Schweizer Unternehmen ID Quantique stellt seit 2001 Quanten–Zufallszahlengeneratoren her. Diese sind ein kleines Stück Hardware, welches man zum Beispiel über USB an jeden handelsüblichen Rechner anschließen kann.
Sehr einfach ausgedrückt werden in dieser Hardware Photonen auf einen halbtransparenten Spiegel geschossen. Diese können entweder durchgelassen werden oder abprallen und welches der beiden Ereignisse auftritt ist physikalisch völlig zufällig und nicht vorher zu bestimmen. Prallt das Photon ab, wird eine “0” registriert, ansonsten eine “1”.
Das ganze passiert mit einer sehr hohen Geschwindigkeit (Millionen Mal pro Sekunde) und heraus kommt ein Strom von zufälligen Bits.
2. Nutzereingaben als Entropiequelle des RNG
Als zusätzliche Entropiequelle werden die Eingaben der Nutzer von PokerStars verwendet.
Wann immer ein PokerStars-Nutzer irgendwo in der Software klickt, werden die absoluten Bildschirm-Koordinaten des Klicks übermittelt. Klickt er zum Beispiel auf den Fold-Knopf und sein Klick fand an den Koordinaten (872, 601) statt, werden diese Zahlen binär übertragen. In diesem Fall würden also die Bitfolgen 1101101000 und 1001011001 übermittelt.
Worauf die Nutzer nun genau klicken und wo sich die Knöpfe befinden, ist völlig unerheblich. Zentral ist, dass die auf diese Art generierten Bitfolgen statistisch zufällig sind und als weitere Entropiequelle dienen können.
Das Mischen des PokerStars RNG
Beim Shuffle-Server von PokerStars kommen damit beständig in sehr hoher Geschwindigkeit zwei Zufallsströme an: einmal der quantenphysikalische und einmal der von den Nutzereingaben.
Beide Ströme sind an sich schon ausreichend, um als Entropiequelle für das Mischen und den RNG zu dienen. Dass beide verwendet werden, dient nur der Absicherung, falls einer der beiden Ströme aus technischen Gründen fehlerhaft sein oder ausfallen sollte.
Zum Mischen eines Decks werden von jedem Zufallsstrom nun 249 Bits genommen, um ein sortiertes Deck komplett zu mischen.
Es gibt insgesamt rund 8×1067 (eine 8 mit 67 Nullen) verschiedene Möglichkeiten, ein Deck zu mischen. Mit 249 Bits allein kann man schon rund 9×1074 verschiedene Zustände abbilden. Da insgesamt sogar die doppelte Menge an zufälligen Bits zur Verfügung steht, ist sichergestellt, dass auch jedes Deck tatsächlich gemischt werden kann.
Das ist wichtig, wenn man an PlanetPoker zurückdenkt. Dort konnte der fehlerhafte RNG grade mal 9×107 verschiedene Decks mischen – nur einen klitzekleinen Bruchteil aller möglichen Decks. Sprich: die meisten Decks konnten von dem PlanetPoker-RNG gar nicht produziert werden. Einen solch frappierenden Engpass gibt es bei PokerStars (und allen anderen größeren Anbietern) glücklicherweise nicht mehr.
Über einen vergleichsweise komplizierten Algorithmus wird mithilfe der insgesamt 498 zufälligen Bits ein Deck gemischt und zwar so, dass jede Karte mit der gleichen Wahrscheinlichkeit an jeder Stelle im Deck vorkommen kann und so, dass die Decks auch unzähligen weiteren statistischen Bedingungen für Zufälligkeit genügen.
Die Deck-Datenbank
Der Shuffle-Server von PokerStars ist kontinuierlich mit dem Mischen beschäftigt und produziert am laufenden Band gemischte Decks.
Diese werden zunächst erst einmal in einer Datenbank abgelegt und nicht sofort verwendet.
Wann immer in irgendeinem Spiel bei PokerStars eine neue Hand gedealt wird, schnappt sich der Spiel-Server das oberste gemischte Deck aus der Datenbank und nimmt es für das Spiel. Die restlichen Decks in der Datenbank rutschen nach und jedes Deck wird nur einmal verwendet.
Sprich: Der Shuffle-Server schiebt in die Datenbank hinten durchgehend neu gemischte Decks rein, der Spiel-Server zieht diese vorne raus und in der Mitte liegen eine ganze Menge Decks auf Halde für den Fall, dass die Spielserver mal schneller Decks anfordern sollten, als der Shuffle-Server anliefern kann.
Der Deck-Datenbank und dem Shuffle-Server ist es übrigens völlig egal, für welche Variante ein Deck verwendet wird. Ob ein gemischtes Deck für Hold’em, Omaha, Turniere oder Play-Money-Tische genutzt wird, ist unerheblich, so lange es nur gemischt ist. Bei welcher Variante ein Deck genutzt wird, entscheidet sich erst, wenn der entsprechende Spiel-Server das Deck herauszieht.
Beim Mischen des Decks weiß der RNG also noch nicht, welches Spiel, welche Variante und welches Limit mit dem Deck gespielt wird.
Das Spiel mit dem gemischten Deck
Die gemischten Decks werden von den Spielservern nicht weiter angefasst. Die Decks werden verwendet, um nach den Regeln des jeweiligen Spiels die Karten zu geben und wenn das Spiel gelaufen ist, wird das Deck wieder gelöscht. Für das nächste Spiel greift der Server auf das nächste Deck in der Datenbank zurück.
Ein Ausnahme stellen Draw-Spiele dar. Dort kann es in seltenen Fällen passieren, dass vor Ende des Spiels alle Karten einmal benutzt wurden. In diesem Fall werden die Karten, die sich grade nicht in den Händen der Spieler befinden, neu gemischt und kommen werden für die nächsten Draw-Runden wiederverwendet.
Übersichtlich stellt sich das Mischen über den RNG und das Spiel in etwa wie folgt dar:
Um noch einmal auf die Frage der Überschrift einzugehen: Warum braucht PokerStars Nutzereingaben, um Karten zu mischen?
PokerStars braucht diese Eingaben nicht, um Karten zu mischen. Die meisten anderen Anbieter verlassen sich ausschließlich auf eine Hardware-Entropie für den RNG und das ist auch völlig in Ordnung.
Die Nutzereingaben sind in erster Linie eine Absicherung, um nicht nur vom Hardware-RNG von ID Quantique abhängig zu sein. In welcher Form individuelle Nutzereingaben Einfluss auf die gemischten Decks haben, ist überhaupt nicht bestimmbar.
Insbesondere kann man durch eigene Eingaben das Mischen nicht bewusst manipulieren. Denn zum Ersten werden alle Nutzereingaben weltweit für den Zufallsstrom verwendet, zum Zweiten werden die Decks zusätzlich durch die Hardware-Entropie gemischt und zum Dritten kann man überhaupt nicht vorherbestimmen wann und in welcher Variante ein gemischtes Deck überhaupt zum Einsatz kommt.