使用 getInt(int n) 方法获取 Java 的 RNG 种子

Question

我对 Java RNG 的工作原理非常感兴趣。我读过使用getLong() 方法和getInt() 和两个值非常容易。我有兴趣通过知道n 的价值获得getInt(int n) 的种子。

由于getInt(n) 通常使用 val = bits % n; 并重复它直到 bits - val + (n-1) >= 0)，是位 next(31) 所以 val == bits (mod n)

我已经测试了一个蛮力测试所有可能的与初始数字一致的数字对，但这对于计算机来说非常长且困难。

关于如何有效获取种子的任何其他想法？

Answer 1

您应该能够为此使用反射：

Random r = new Random(1);

Field f;
try {
    f = r.getClass().getDeclaredField("seed");
    f.setAccessible(true);
    AtomicLong seed = (AtomicLong) f.get(r);
    System.out.println("seed: " + seed);

    f = r.getClass().getDeclaredField("mask");
    f.setAccessible(true);
    Long mask = (Long) f.get(r);
    System.out.println("mask: " + mask);

    f = r.getClass().getDeclaredField("multiplier");
    f.setAccessible(true);
    Long multiplier = (Long) f.get(r);
    System.out.println("multiplier: " + multiplier);


    long initialSeed = (seed.longValue() ^ multiplier);
    System.out.println("restored initial seed: " + initialSeed);
} catch (NoSuchFieldException e1) {
} catch (SecurityException e2) {
} catch (IllegalAccessException e3) {
} catch (IllegalArgumentException e4) {
}   

我的机器上的输出：

seed: 25214903916
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 1

当seed被设置时，值被打乱：

public Random(long seed) {
    if (getClass() == Random.class)
        this.seed = new AtomicLong(initialScramble(seed));
    else {
        // subclass might have overriden setSeed
        this.seed = new AtomicLong();
        setSeed(seed);
    }
}

private static long initialScramble(long seed) {
    return (seed ^ multiplier) & mask; // (seed XOR multiplier) AND mask
}

但是，mask 和 multiplier 只是定义为：

private static final long mask = (1L << 48) - 1;
private static final long multiplier = 0x5DEECE66DL;

由于mask 是最低有效 48 位的所有 1s 并且 XOR 是可逆的，因此当（且仅当！）它小于 (1L

输出：

Random r = new Random((1L << 48)-1);

seed: 281449761806738
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 281474976710655

对于：

Random r = new Random((1L << 48));

seed: 25214903917
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 0

另见this answer on StackOverflow