I'm dd'ing from /dev/urandom in order to create files with random contents. This works well, but I would like to be able to reproduce the file contents at some later point by running the PRNG again with the same seed. Is there any seedable PRNG which exposes a character device?
I'm using recent Linux 3.X kernels.
/dev/urandom被设计为尽可能不可预测。听起来您想要一个更传统的种子伪随机数生成器。
这是我刚刚用 C 写的：
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv)
{
char *endptr;
unsigned long int seed;
if (argc != 2 || *argv[1] == '\0') {
fprintf(stderr, "usage: %s seed\n", argv[0]);
return EXIT_FAILURE;
}
errno = 0;
seed = strtoul(argv[1], &endptr, 0);
if (errno != 0 || *endptr != '\0' || seed > UINT_MAX) {
fprintf(stderr, "%s: invalid seed\n", argv[0]);
return EXIT_FAILURE;
}
srandom((unsigned int) seed);
while (1) {
int i;
long int randomnum = random();
for (i = 0; i < sizeof randomnum; i++) {
if (putchar((randomnum >> (i * CHAR_BIT)) & UCHAR_MAX) == EOF) {
return EXIT_SUCCESS;
}
}
}
}
这是一个程序，而不是设备文件，但它的输出格式与您从/dev/urandom. 您可以将其输出通过管道传输到dd并省略if.
如果您需要提供一个真正随机的种子来提供给程序，您可以从 bash 中获得一个，/dev/urandom如下所示：
seed=$(od -vAn -N4 -tu4 </dev/urandom)
将 4 替换sizeof(unsigned int)为您机器上的任何内容（可能是 4）。
Python 3.9 random.randbytes+random.seed
我已经学会了停止与 Bash 做不到的事情作斗争，顺其自然：
randbytes() (
python -c 'import random;import sys;random.seed(int(sys.argv[1]));sys.stdout.buffer.write(random.randbytes(int(sys.argv[2])))' "$@"
)
用法：
randbytes <seed> <nbytes>
例如：
randbytes 0 8 | hd
总是输出 8 个相同的伪随机字节，种子为 0：
00000000 cd 07 2c d8 be 6f 9f 62 |..,..o.b|
00000008
可读的多行版本：生成可种子数据的随机字符串
在我的联想 ThinkPad P51 上，我可以在 0.5 秒内将 1 亿字节转储到 ramfs 中。但是，如果我尝试倾销 10 亿，它会爆炸：
Python int too large to convert to C int
所以要记住这一点。
为了比较：
time sudo dd if=/dev/urandom of=ramfs/test bs=4k count=24414
耗时 2.5 秒，因此速度较慢，这并不奇怪，因为它是一个更随机的源，而 Python 生成器是确定性的，并且似乎是用 C 编写的。
在 Ubuntu 20.10、Linux 内核 5.8.0 上测试。
取自 urandom文档
当 Linux 系统在没有太多操作员交互的情况下启动时，熵池可能处于相当可预测的状态。这将熵池中的实际噪声量减少到低于估计值。为了抵消这种影响，它有助于在关闭和启动过程中携带熵池信息。为此，请将以下几行添加到在 Linux 系统启动序列期间运行的适当脚本中：
echo "Initializing kernel random number generator..." # Initialize kernel random number generator with random seed # from last shut-down (or start-up) to this start-up. Load and # then save 512 bytes, which is the size of the entropy pool. if [ -f /var/random-seed ]; then cat /var/random-seed >/dev/urandom fi dd if=/dev/urandom of=/var/random-seed count=1
/dev/*random 不使用种子，因为它们不是伪随机数生成器。它们提供来自环境的随机性（甚至使用硬件作为源，如键盘、中断、网络等）。在 /dev/urandom 的情况下，仅当池耗尽时才使用种子和 RNG。但是当这种情况发生时，它仍然是不可预测的。
所以，不要从 /dev/*random 中读取随机数。相反，使用 bash 工具生成随机数：
#！/bin/bash
# 播种 RNG
随机 = 1234
# 打印 10 个随机数
对于我在 {1..10}
做
回声$随机
完毕
上面的脚本每次都会打印相同的数字序列，因为种子是恒定的。
如果要生成字节，即 0 到 255 范围内的值，请使用printf而不是echo循环获取该范围的随机数：
printf "\\x$(printf "%x" $(($RANDOM % 256)))"
如果您现在运行脚本并将输出重定向到一个文件，它将包含 10 个“随机”字节。
如果您希望您的文件是随机的但给定种子可复制，那么您使用了错误的工具。/dev/urandom 从环境中获取随机性（传入和传出网络数据包的时间、磁盘访问等），因此即使您从相同的种子开始，也极不可能获得相同的随机数序列二连续几次。
您需要一个传统的（也称为纯软件）伪随机数生成器。Mersenne Twister是一款不错的产品。它应该具有您正在使用的语言的实现。或者只是使用您的语言附带的任何伪随机数生成器。
查看 ISO C rand() 和 srand() 函数：