Linux如何实现随机数生成器

Linux如何实现随机数生成器

随机数生成器是一种用于生成随机数的设备或算法。它是计算机科学领域中使用最广泛的随机数生成器之一。随机数生成器可以用于计算机游戏、安全、统计学、赌博、图像处理、密码学等领域。

Linux系统中有多种随机数生成器可以使用，常见的有/dev/random和/dev/urandom。

/dev/random是一个特殊的字符设备文件，用于生成高质量的随机数。它使用系统中的硬件和软件状态，例如键盘输入、网络流量、磁盘IO等，通过熵池的方式产生随机数。/dev/random的优点是生成的随机数质量高，但是缺点是生成速度慢，而且当熵池中的熵用完时，/dev/random会被阻塞直到有新的熵可用。

/dev/urandom是一个特殊的字符设备文件，用于生成低质量的随机数。它使用系统中的硬件和软件状态，例如键盘输入、网络流量、磁盘IO等，通过熵池的方式产生随机数。/dev/urandom的优点是生成的随机数质量低，但是缺点是生成速度快，而且当熵池中的熵用完时，/dev/urandom不会被阻塞，而是会使用一些预定义的种子生成随机数。

在Linux系统中，/dev/random和/dev/urandom是通过/proc/sys/kernel/random/目录下的几个文件来配置的。

/proc/sys/kernel/random/boot_id：系统启动时生成的唯一ID

/proc/sys/kernel/random/entropy_avail：当前熵池中可用的熵数

/proc/sys/kernel/random/poolsize：熵池大小

/proc/sys/kernel/random/read_wakeup_threshold：当熵池中的熵数低于该值时，会唤醒阻塞在/dev/random上的进程

/proc/sys/kernel/random/urandom_min_reseed_secs：/dev/urandom重新种子的最小时间间隔

/proc/sys/kernel/random/write_wakeup_threshold：当熵池中的熵数低于该值时，会唤醒阻塞在/dev/urandom上的进程

在使用随机数生成器之前，通常需要先进行初始化工作。在Linux系统中，可以使用下面的命令来初始化随机数生成器：

sudo dd if=/dev/random of=/dev/urandom bs=1 count=1

该命令会将/dev/random中的随机数复制到/dev/urandom中，从而初始化/dev/urandom。