怎么在PHP项目中实现伪随机数与真随机数

这篇文章给大家介绍怎么在PHP项目中实现伪随机数与真随机数，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

php有什么用

php是一个嵌套的缩写名称，是英文超级文本预处理语言，它的语法混合了C、Java、Perl以及php自创新的语法，主要用来做网站开发，许多小型网站都用php开发，因为php是开源的，从而使得php经久不衰。

利用php的rand随机函数代码如下:

//需要开启gd库
header("Content-type: image/png");
$im = imagecreatetruecolor(512, 512)
or die("Cannot Initialize new GD image stream");
$white = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);
for ($y=0; $y<512; $y++) {
for ($x=0; $x<512; $x++) {
if (rand(0,1) === 1) {
imagesetpixel($im, $x, $y, $white);
}
}
}
imagepng($im);
imagedestroy($im);

实际上也并不是所有的伪随机数发生器(PRNGs)效果都这么差的，只是恰好在Windows下的PHP的rand()函数是这样。如果是在Linux下 测试相同的代码的话，所产生的图片也看不出明显的条纹。在Windows下如果用mt_rand()函数替代rand()函数的话效果也会好很多。这是由 于mt_rand()用了Mersenne Twister(马其塞旋转)算法来产生随机数。PHP的文档还说：mt_rand() 可以产生随机数值的平均速度比 libc 提供的 rand() 快四倍。

另外，Linux内核（1.3.30以上）包括了一个随机数发生器/dev/random ，对于很多安全目的是足够的。

下面是关于Linux的随机数发生器的原理介绍 ：

Linux 操作系统提供本质上随机（或者至少具有强烈随机性的部件）的库数据。这些数据通常来自于设备驱动程序。例如，键盘驱动程序收集两个按键之间时间的信息，然后将这个环境噪声填入随机数发生器库。

随机数据存储在 熵池 ( linux内核维护了一个熵池用来收集来自设备驱动程序和其它来源的环境噪音。理论上，熵池中的数据是完全随机的，可以实现产生真随机数序列。为跟踪熵池中数据的随 机性，内核在将数据加入池的时候将估算数据的随机性，这个过程称作熵估算。熵估算值描述池中包含的随机数位数，其值越大表示池中数据的随机性越好。 ) 中，它在每次有新数据进入时进行“搅拌”。这种搅拌实际上是一种数学转换，帮助提高随机性。当数据添加到熵池中 后，系统估计获得了多少真正随机位。

测定随机性的总量是很重要的。问题是某些量往往比起先考虑时看上去的随机性小。例如，添加表示自从上次按键盘以来秒数的 32 位数实际上并没有提供新的 32 位随机信息，因为大多数按键都是很接近的。

从 /dev/random 中读取字节后，熵池就使用 MD5 算法进行密码散列，该散列中的各个字节被转换成数字，然后返回。

如果在熵池中没有可用的随机性位， /dev/random 在池中有足够的随机性之前等待，不返回结果。这意味着如果使用 /dev/random 来产生许多随机数，就会发现它太慢了，不够实用。我们经常看到 /dev/random 生成几十字节的数据，然后在许多秒内都不产生结果。

幸运的是有熵池的另一个接口可以绕过这个限制：/dev/urandom。即使熵池中没有随机性可用，这个替代设备也总是返回随机数。如果您取出许 多数而不给熵池足够的时间重新充满，就再也不能获得各种来源的合用熵的好处了；但您仍可以从熵池的 MD5 散列中获得非常好的随机数！这种方式的问题是，如果有任何人破解了 MD5 算法，并通过查看输出了解到有关散列输入的信息，那么您的数就会立刻变得完全可预料。大多数专家都认为这种分析从计算角度来讲是不可行的。然而，仍然认为 /dev/urandom 比 /dev/random 要“不安全一些”（并通常值得怀疑）。

Windows下没有/dev/random可用，但可以使用微软的“capicom.dll”所提供的CAPICOM.Utilities 对象。

以下是使用PHP时比用mt_rand()函数产生更好的伪随机数的一段例子代码：

复制代码 代码如下:

<?php
// get 128 pseudorandom bits in a string of 16 bytes

$pr_bits = '';

// Unix/Linux platform?
$fp = @fopen('/dev/urandom','rb');
if ($fp !== FALSE) {
$pr_bits .= @fread($fp,16);
@fclose($fp);
}

// MS-Windows platform?
if (@class_exists('COM')) {
try {
$CAPI_Util = new COM('CAPICOM.Utilities.1');
$pr_bits .= $CAPI_Util->GetRandom(16,0);

// if we ask for binary data PHP munges it, so we
// request base64 return value. We squeeze out the
// redundancy and useless ==CRLF by hashing...
if ($pr_bits) { $pr_bits = md5($pr_bits,TRUE); }
} catch (Exception $ex) {
// echo 'Exception: ' . $ex->getMessage();
}
}

if (strlen($pr_bits) < 16) {
// do something to warn system owner that
// pseudorandom generator is missing
}
?>

关于怎么在PHP项目中实现伪随机数与真随机数就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。