PHP中的隨機性 - 您感到幸運嗎？

>本文研究了在密碼學中使用隨機數生成的挑戰，強調了PHP 5和PHP 7之間的差異。 PHP5缺少可用的機制來生成密碼固定的隨機數，而PHP 7則引入random_bytes和>>>>>>>>為此目的功能。 random_int

了解csprngs

>密碼固定的偽數字生成器（CSPRNG）是專為加密應用設計的PRNG。 它的關鍵特徵是高質量的隨機性，至關重要：

>

密鑰生成
隨機密碼創建
加密算法
Php 7

random_bytesphp 7提供random_int（返回指定字節長度的字符串）和

（在給定範圍內返回一個隨機整數），以使用CSPRNG功能。

random_bytes示例：

$bytes = random_bytes(10);
var_dump(bin2hex($bytes));
// Possible output: string(20) "7dfab0af960d359388e6"

random_int示例：

var_dump(random_int(1, 100));
// Possible output: 27

這些功能根據操作系統使用各種隨機性來源，優先考慮安全選項，例如CryptGenRandom（Windows），arc4random_buf（bsd），getrandom(2)>（linux），最後/dev/urandom作為後備。 如果找不到合適的來源，就會丟棄錯誤。

>

測試隨機性

評估隨機數發生器的質量涉及統計測試。一個簡單的例子是模擬骰子卷。 可以將滾動三分骰子1,000,000次滾動結果的預期分佈與random_int>和標準rand函數產生的實際結果進行比較。

一個代碼示例（簡化為簡潔）和比較圖（如下所示）表明，random_int>表現出更接近預期值的分佈，表明與rand>

相比，表明了較高的隨機性。

> php 5替代

，openssl_random_pseudo_bytes()，或直接訪問mcrypt_create_iv()>或/dev/random>。 諸如Randomlib或libsodium之類的圖書館提供其他解決方案。 /dev/urandom

庫random_compat>

> php 5兼容性，Paragon Initiative Enterprises

庫提供了random_compat>和random_bytes功能。 它可以通過作曲家（random_int）安裝，並以下內容使用：>

$bytes = random_bytes(10);
var_dump(bin2hex($bytes));
// Possible output: string(20) "7dfab0af960d359388e6"

與php 7相比，該庫優先考慮不同的隨機性來源

一個簡單的密碼生成示例，使用/dev/urandom：

random_compat

結論

var_dump(random_int(1, 100));
// Possible output: 27

使用CSPRNG對於安全應用程序至關重要。 庫為PHP 5提供了向後兼容的解決方案，而PHP 7的開發人員應直接利用

>和

。 優先考慮可靠的隨機數會顯著增強應用程序安全性。 random_compat random_bytes進一步閱讀random_int

確認

Description	Link
Die Hard Test	https://www.php.cn/link/1852a2083dbe1c2ec33ab9366feb2862
Chi-square test with dice example	https://www.php.cn/link/fb6a253729096c1e92e43c26a6fdadc3
Kolmogorov-Smirnov Test	https://www.php.cn/link/030d13e49bb7d1add5ac5ea2e4a43231
Spectral Test	https://www.php.cn/link/6bbd80b04535d39be5e02dbfd8730469
RaBiGeTe test suite	https://www.php.cn/link/e626afbcdb83368b3491c0c473da19f1
Random Number Generation In PHP (2011)	https://www.php.cn/link/f7ff233e4ed3e6b13c5d5c7a9201e4ec
Testing RNG part 1 and 2	https://www.php.cn/link/a1c71b134d46d7f7ff00f488874a8d43, https://www.php.cn/link/2e3517ba49c2a7c999b9c8381185ae4e

感謝Scott Arciszewski的同行評審協助。

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