how to create a random number

看似简单的一个题目，相信大部分人都会第一时间说出rand()函数，但是我们的做法真的正确么？生成的随机数确实真的随机么？

 

1. 看下面代码，用rand()生成随机数

int main(){
    cout<<"rand() traps by Sparkles."<<endl;
    int N = 10;
    for (int i = 0; i < N; ++i)
        cout<< rand()%n;
    getchar();
    return 0;
}

结果如下:

1. rand() traps by Sparkles.
2. 1740948824

 

2. 似乎并没有什么异常，但是，如果多次运行程序，会发现，每次生成的结果都是一样的。

这个问题网上解释很充分，另见：http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/rand/ 

rand

int rand (void);

Generate random number

Returns a pseudo-random integral number in the range between 0 and RAND_MAX.

This number is generated by an algorithm that returns a sequence of apparently non-related numbers each time it is called. This algorithm uses a seed to generate the series, which should be initialized to some distinctive value using function srand.

上文提到，rand()算法是由一个seed来生成随机数的，可以通过srand()来定义这个seed。而一开始的例子中，并未调到srand()，所以rand()默认将1作为seed来生成随机数。（狗屎的节奏哇）

下面是通过设置seed来生成随机数，可以看到，当seed不同的时候，随机数结果会变化，最后一种将seed设置成time(0)是网上比较通用的做法。

int main(){
    int N = 10;
    cout<<"rand() traps by Sparkles."<<endl;
    cout<<"Set seed as 1\t\t\t";
    srand(1);
    for (int i = 0; i < N; ++i)
        cout<< rand()%N;
    
    cout<<endl<<"Set seed as 2\t\t\t";
    srand(2);
    for (int i = 0; i < N; ++i)
        cout<< rand()%N;

    cout<<endl<<"Set seed as current time\t";
    srand(time(0));
    for (int i = 0; i < N; ++i)
        cout<< rand()%N;
    getchar();
    return 0;
}

1. rand() traps by Sparkles.
2. Set seed as 1 1740948824
3. Set seed as 2 5685400156
4. Set seed as current time 1907157566

3.貌似完美解决， 但是，事情并没有那么简单，rand()生成伪随机数（returns a pseudo-random integral number），所谓伪随机数，意思就是并不是真的随机。在大多数领域，其实伪随机数就足够了，但是，有的情况下，伪随机数会成为一个漏洞，比如赌场的洗牌程序，如果利用伪随机数，那么假如黑客利用一台电脑，和赌场的电脑时钟完全同步，那么在同一个时间点，利用上面代码生成的随机数有可能是一样的，这样黑客有可能预测洗牌的结果。　　

想要解决这个问题，一个办法是利用硬件来生成真随机数。这个原理暂且不提。除了单独的硬件外，目前通用的思路是，利用一些计算机外部的环境获取不可预知的数据，比如获取计算机周边的噪音，这个是非常难被人获取的，或者要求使用者随机移动鼠标，比如putty的RSA keygen。

 

 

http://winscp.net/eng/docs/ui_puttygen#generate

http://www.random.org/