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Linux 隨機數(shù)生成技巧大揭秘
在計算機科學領域中，隨機數(shù)生成是非常重要的一項技術。在 Linux 操作系統(tǒng)中，隨機數(shù)生成技巧的應用非常廣泛。本文將對 Linux 隨機數(shù)生成的技巧進行詳細介紹，以幫助讀者更好地掌握 Linux 隨機數(shù)生成的方法。
1. /dev/random 和 /dev/urandom
在 Linux 中，隨機數(shù)生成的主要實現(xiàn)方式是通過特殊的設備文件 /dev/random 和 /dev/urandom 來生成。這兩個設備文件都是 Linux 內核提供的接口，可以通過調用它們來獲取隨機數(shù)據(jù)。
其中，/dev/random 是一個熵池，它會根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境中的各種變化，如鍵盤輸入、磁盤讀寫等等，不斷更新自己的熵值，從而產生更加隨機的數(shù)據(jù)。但是，由于其會消耗系統(tǒng)熵值，當熵值不足時，/dev/random 會進行阻塞，導致程序無法繼續(xù)運行。因此，在高安全性要求的應用中，如密碼生成、加密解密等等，建議使用 /dev/random。
而 /dev/urandom 是根據(jù) /dev/random 生成的，它也可以為程序提供隨機數(shù)據(jù)。但是，和 /dev/random 不同的是，/dev/urandom 不會進行阻塞，即使熵值較低，也會繼續(xù)生成隨機數(shù)據(jù)。因此，當程序不需要高安全性要求時，如模擬實驗、模擬比賽等等，建議使用 /dev/urandom，以獲取更高的性能。
2. 使用 dd 命令生成隨機數(shù)
除了使用 /dev/random 和 /dev/urandom 以外，Linux 還可以使用 dd 命令來生成隨機數(shù)。dd 命令是 Linux 中的一個工具，它可以把輸入的數(shù)據(jù)塊復制為輸出的數(shù)據(jù)塊，同時可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)格式化等功能。
當需要生成大量隨機數(shù)時，可以使用 dd 命令來生成。例如，下面的命令可以生成一個 1024 字節(jié)的隨機數(shù)：
“`bash
dd if=/dev/random of=myrandomfile count=1 bs=1024
“`
其中，if 表示輸入文件，of 表示輸出文件，count 表示復制的塊數(shù)，bs 表示塊的大小。通過這個命令可以在 myrandomfile 文件中生成一個隨機數(shù)。
3. 使用 OpenSSL 庫生成隨機數(shù)
OpenSSL 是一個開源的加密庫，支持多種加密算法，如 AES、DES、RSA 等等。除此之外，OpenSSL 還提供了隨機數(shù)的生成函數(shù) RAND_bytes，可以在編程時調用來獲取隨機數(shù)。
使用 OpenSSL 生成隨機數(shù)的步驟如下：
1. 在代碼中包含 OpenSSL 庫頭文件。
“`c
#include
“`
2. 調用 RAND_bytes 函數(shù)。
“`c
unsigned char rand_buf[16]; // 生成 16 個字節(jié)的隨機數(shù)
RAND_bytes(rand_buf, sizeof(rand_buf));
“`
在這個例子中，將生成一個包含 16 個字節(jié)的隨機數(shù) rand_buf。
4. 使用 Linux 內核環(huán)境變量生成隨機數(shù)
除了上述方式以外，在 Linux 系統(tǒng)中還可以使用內核環(huán)境變量來生成隨機數(shù)。內核環(huán)境變量是操作系統(tǒng)內核提供的一種描述用戶空間和內核空間交互的通道，用戶空間可以通過讀寫該環(huán)境變量來進行參數(shù)傳遞和信息交換。
Linux 內核提供了 get_random_bytes 函數(shù)，該函數(shù)可以獲取內核環(huán)境變量中的隨機數(shù)。在編程時，可以直接調用該函數(shù)獲取隨機數(shù)。例如：
“`c
unsigned char rand_buf[16]; // 生成 16 個字節(jié)的隨機數(shù)
get_random_bytes(rand_buf, sizeof(rand_buf));
“`
在這個例子中，將生成一個包含 16 個字節(jié)的隨機數(shù) rand_buf。
相關問題拓展閱讀：
- Linux,shell如何用read指令隨機生成10個數(shù),并相加?還需使用read指令
- Linux下的random()和srand(arg), rand()這兩個生成的隨機數(shù)有什么區(qū)別。
Linux,shell如何用read指令隨機生成10個數(shù),并相加?還需使用read指令
不知道你的目的是什么
主要有兩個方法：
linux有個設備文件 /dev/random
可以用read從中讀取盯森叢肆隨機數(shù)據(jù)。
然后可以用凱鄭畝md5 散列成數(shù)值。
或者
echo $RANDOM |read val
直接讀取隨機數(shù)值。
沒用過這個。不過你$RANDOM就可以得到一個隨機數(shù)，但是好像有一個范圍吧
Linux下的random()和srand(arg), rand()這兩個生成的隨機數(shù)有什么區(qū)別。
首先我把這三個函數(shù)原型給你看一下
long random(void);
int rand(void);
void srand(unsigned seed);
random返回的是一個0到(2^31 – 1)的long類型整凱仔數(shù)
rand返回的是一個0到RAND_MAX的int類型整數(shù)
而你這里產生的隨機數(shù)序列是一樣的，這個很好解釋，因為你知道srand，但是你卻不知道還有一個srandom，這個函數(shù)是為random設置種子的，參數(shù)和srand一樣盯嘩汪。
我的幫助手冊上甚至是這么寫的：蘆橡
The random() and srandom() functions have (almost) the same calling sequence
and initialization properties as the rand(3) and srand(3) functions. The
difference is that rand(3) produces a much less random sequence — in fact,
the low dozen bits generated by rand go through a cyclic pattern. All of
the bits generated by random() are usable. For example, `random()&01′ will
produce a random binary value.
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希望我的回答能給你帶來幫助
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