伪随机序列发生器不仅仅是一个数字发生器答案

【问题标题】：Pseudorandom Sequence Generator not just a number generator伪随机序列发生器不仅仅是一个数字发生器
【发布时间】：2009-11-07 04:35:13
【问题描述】：

我需要一种算法，几乎可以将 unix 时间戳转换为适当的随机数，这样如果我“回放”时间戳，我就会得到相同的随机数。

这就是我所说的适当的意思：

大多数人不会在随机数中检测到循环或模式。
它不需要是加密安全的。
必须能够生成所有数字。（我发现 LFSR 不这样做）
数字是 32 位整数

而且我希望它相当快。

到目前为止，我的想法是一遍又一遍地播种 PRNG，但我不确定这是否是处理此问题的最佳方法。

任何想法和想法将不胜感激。

谢谢。

【问题讨论】：

如果更改时间戳的顺序，是否希望以不同的顺序获得相同的随机数？例如。从 [(1, 5), (2, 3), (3,9)] 开始，其中一对中的第一个数字是时间戳，你想要 [(2,3), (3,9), (1,5)] 还是 [(2,7), (3,4), (1,6)]？
XKCD 来救援！ - xkcd.com/221
好点outis，这可以区分散列和prng。
@outis，时间戳永远不会乱序播放，但无论如何我都会研究散列，因为它似乎是一个快速的解决方案。

标签： integer random sequence prng

【解决方案1】：

如果它不需要在统计上是随机的，也许可以将时间戳提供给 MD5 并截断散列。主要问题是我不知道这是否是主观的。其他散列算法可能效果更好。

【讨论】：

如果随机数是供人类使用的，则不太可能快速区分散列冲突。 MD4、MD5 会很快。
我将测试散列并查看分布的外观。我想要一些分布接近随机的东西，但如果你发现我的想法，它不必那么接近。
我继续并将其标记为已接受的答案，因为它是我使用的，尽管这里的其他解决方案可能同样有用。

【解决方案2】：

我建议最简单的做法是将您的时间花在jrand48 上。类似的东西

#include <stdlib.h>
int mix(int t) {
    unsigned short x[3] = {t, t<<16, t};
    return jrand48(x);
}

它是可逆的 (2¹⁶·x+n≡0x5deece66d·(2³²+1)·t+0xb mod 2⁴⁸ ⇒ t≡0xdfe05bcb1365·(2¹⁶·x+n-0xb) mod 2⁴⁸ 其中 n∈[0,2¹⁶)) 但因为它是48位中的高32位，实际上并不容易。（您也可以多次将jrand48 应用到x；只要不应用2⁴⁸-1 次，相同类型的属性将成立。）

【讨论】：

我不了解可逆性以了解我是否需要它。这实质上是在获取生成的数字并取回种子（时间戳）吗？
是的。将x 视为48 位数字，我们设置x=(2^32+1)*t，然后jrand48 将其更改为0x5deece66d*x+0xb 并返回高32 位。只需要一点模运算就可以计算出逆运算，即从jrand48 的输出返回到原始t。这通常不是一般情况（32 位输出不足以确定 48 位状态），但由于我们只有 32 位输入，所以它就在这里。
你的意思是't>>16'而不是't

【解决方案3】：

我建议查看符合 POSIX 的 drand48() 系列函数。它们给出了不错的（但肯定不是加密的）随机数，srand48() 采用 32 位种子值。它们是确定性的，因此重用给定的种子将再次重新生成相同的数字序列。

【讨论】：

我之前没有看到你的回答；我的差不多，但使用(erand48/nrand48/jrand48) 比srand48+(drand48/lrand48/mrand48) 更直接。
@ephemient：全在家里 :-)

【解决方案4】：

(timestamp ^ 0x12345678) + 12345678这够微妙吗？

如果您不关心它的可逆性，您可以对每个时间戳进行 crc32。

【讨论】：