我想使用/dev/random或/dev/urandom在C.我怎么能这样做？我不知道如何在C中处理它们,如果有人知道请告诉我如何.谢谢.
zne*_*eak 98
一般来说,最好避免打开文件来获取随机数据,因为程序中存在多少个故障点.
在最近的Linux发行版,该getrandom系统调用可用来获取加密安全随机数,它不能失败,如果 GRND_RANDOM是没有指定为标志和阅读量最多为256个字节.
截至2017年10月,OpenBSD,Darwin和Linux(with -lbsd)现在都有一个arc4random加密安全的实现,并且不会失败.这使它成为非常有吸引力的选择:
char myRandomData[50];
arc4random_buf(myRandomData, sizeof myRandomData); // done!
否则,您可以将随机设备用作文件.你从他们读取,你得到随机数据.我在open/ read这里使用,但fopen/ fread也可以.
int randomData = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
if (randomData < 0)
{
// something went wrong
}
else
{
char myRandomData[50];
ssize_t result = read(randomData, myRandomData, sizeof myRandomData);
if (result < 0)
{
// something went wrong
}
}
在关闭文件描述符之前,您可能会读取更多随机字节.除非系统调用被信号中断,否则/ dev/urandom永远不会阻塞并始终填写您请求的字节数.它被认为是加密安全的,应该是你的随机设备.
/ dev/random更挑剔.在大多数平台上,它可以返回比您要求的更少的字节,如果没有足够的字节可用,它可以阻止.这使错误处理故事更加复杂:
int randomData = open("/dev/random", O_RDONLY);
if (randomData < 0)
{
// something went wrong
}
else
{
char myRandomData[50];
size_t randomDataLen = 0;
while (randomDataLen < sizeof myRandomData)
{
ssize_t result = read(randomData, myRandomData + randomDataLen, (sizeof myRandomData) - randomDataLen);
if (result < 0)
{
// something went wrong
}
randomDataLen += result;
}
close(randomData);
}
Dus*_*and 21
上面还有其他准确的答案.不过,我需要使用一个FILE*流.这就是我做的......
int byte_count = 64;
char data[64];
FILE *fp;
fp = fopen("/dev/urandom", "r");
fread(&data, 1, byte_count, fp);
fclose(fp);
Tro*_*nic 16
只需打开文件进行读取,然后读取数据即可.在C++ 11中,您可能希望使用std::random_device它提供对此类设备的跨平台访问.
Zneak是100%正确的.读取一个稍微大于启动时所需的随机数缓冲区也很常见.然后,您可以在内存中填充数组,或将它们写入您自己的文件以供以后重复使用.
以上的典型实现:
typedef struct prandom {
struct prandom *prev;
int64_t number;
struct prandom *next;
} prandom_t;
这或多或少像一个刚刚前进的磁带,可以根据需要由另一个线程神奇地补充.这里有很多的服务提供的只是那些有更强的发电机,如产生的随机数大文件的转储:
如果不言而喻,请不要使用"预打包"熵来加密种子.这些集合适用于模拟,而不是生成密钥等.
不关心质量,如果你需要大量数字来进行蒙特卡罗模拟,那么以不会导致read()阻塞的方式提供它们会好得多.
但是,请记住,数字的随机性与生成它的复杂性一样具有确定性./dev/random并且/dev/urandom方便,但不如使用HRNG(或从HRNG下载大型转储)那么强大.另外值得注意的是,/dev/random 通过熵补充,因此它可以根据情况阻止相当长的一段时间.
zneak的答案很简单，但是实际情况要复杂得多。例如，您首先需要考虑/ dev / {u} random是否真的是随机数设备。如果您的计算机受到感染，并且设备被替换为/ dev / zero或稀疏文件的符号链接，则可能会发生这种情况。如果发生这种情况，则随机流现在是完全可预测的。
最简单的方法（至少在Linux和FreeBSD上）是在设备上执行ioctl调用，仅当设备是随机生成器时才会成功：
int data;
int result = ioctl(fd, RNDGETENTCNT, &data);
// Upon success data now contains amount of entropy available in bits
如果这是在第一次读取随机设备之前执行的，那么可以肯定地说您已经拥有了随机设备。因此，@ zneak的答案最好扩展为：
int randomData = open("/dev/random", O_RDONLY);
int entropy;
int result = ioctl(randomData, RNDGETENTCNT, &entropy);
if (!result) {
// Error - /dev/random isn't actually a random device
return;
}
if (entropy < sizeof(int) * 8) {
// Error - there's not enough bits of entropy in the random device to fill the buffer
return;
}
int myRandomInteger;
size_t randomDataLen = 0;
while (randomDataLen < sizeof myRandomInteger)
{
ssize_t result = read(randomData, ((char*)&myRandomInteger) + randomDataLen, (sizeof myRandomInteger) - randomDataLen);
if (result < 0)
{
// error, unable to read /dev/random
}
randomDataLen += result;
}
close(randomData);
Insane Coding博客介绍了此问题以及不久前的其他陷阱；我强烈建议您阅读整篇文章。我必须归功于他们从中寻求解决方案的地方。
编辑添加（2014-07-25）... 巧合的
是，我昨晚读到，作为LibReSSL工作的一部分，Linux似乎正在获取GetRandom（）系统调用。截至撰写本文时，尚无何时在内核通用发行版中提供它。但是，这将是获取加密安全随机数据的首选接口，因为它消除了通过文件访问提供的所有陷阱。另请参见LibReSSL 可能的实现。