random - 是否存在用于根据用户输入构建熵池的软件？

Question

出于某些目的，能够绕过任何类型的算法生成的随机数以支持自然输入（例如掷骰子）会很好。例如，加密密钥生成让我觉得需要足够少的随机数据，并且数据真正随机的要求足够高，这可能是一个可行且理想的事情。

所以在我动手之前我想知道的是：是否有任何软件可以直接从随机数字输入构建熵池？请注意，仅仅将事物从基数 r 转换为基数 2 是不够的；例如，因为 3 和 2 是相对素数，所以将基数 3（或基数 6）数字转换为二进制数字同时保持原始输入中的最大熵并不完全简单。

Answer 1

该设备/dev/random在 Linux 上正是这样做的——也许值得查看源代码？

编辑：

正如 joeytwiddle 所说，如果没有足够的随机性，/dev/random将阻塞，等待通过监视外部设备（例如鼠标、磁盘驱动器）来“建立”熵。这可能是也可能不是您想要的。如果您不想等待并且对可能质量较低的随机性感到满意，请/dev/urandom改用 - 它是一个非阻塞伪随机数生成器，/dev/random它在可用时注入随机性，使其比普通的确定性 PRNG 更加随机。（详情请参阅man /dev/urandom。）

Answer 2

本文针对 UN*X 和 Windows提出了各种具有实现思路的方法。

Answer 3

我不确定你在问什么。“熵池”只是“一些随机数”的一个词，所以你当然可以用掷骰子；只需将它们用作具有所需特征的伪随机数生成器即可。

您可以从例如Lavarnd或Hotbits在线获取物理生成的随机数。

Answer 4

请注意，池中的熵量不一定是整数。这应该主要处理您的除 2 以外的主要因素问题。

即使您最终使用了一个确实需要整数估计的实现，您也需要大量掷骰子来生成加密密钥。所以你可以要求他们成群结队。如果用户给您 10 次 d6 掷骰的结果，并且您估计熵为 25 位，那么每次掷骰子您只损失了 0.08 位。记得四舍五入;-)

顺便说一句，我认为向用户询问 TRNG 数据，而不是像 /dev/random 那样从硬件源中提取数据，是一种有趣的玩具，而不是一种改进。对于专家来说，生成随机数已经够难的了——你不想让普通用户任由他们自己的业余爱好摆布。“随机数的产生太重要了，不能靠运气”——罗伯特·科维尤。

另一方面，BSD 的作者认为，由于 PC 硬件上实际资源的熵估计并不是那么好理解（这是一个物理问题，而不是数学问题），因此使用 PRNG 实际上并不是一个糟糕的选择，前提是它根据 Schneier / Kelsey / Ferguson 的Yarrow设计重新播种。您的骰子想法至少比 /dev/random 的典型熵源具有优势，只要可以信任用户找到公平的骰子并正确掷骰子，您就可以自信地设置熵的下限。它的缺点是，拥有一副好双筒望远镜和/或窃听键盘的手段（例如通过其 E/M 发射）的观察者可能会破坏整个方案，因此这完全取决于您的威胁模型。