C ++-从/ dev / urandom中提取随机数

Question

我需要许多加密安全的数字，因此我正在考虑从/dev/urandom提取随机性，然后将其“转换”为（例如） unsigned long long int 。 我想它应该非常有效，而且似乎在密码上是安全的，但是我将来会对此进行更多研究。
现在的问题是：我该怎么办？

我发现此代码：

char * block;
short size = 1;
ifstream urandom("/dev/urandom", ios::in|ios::binary);
urandom.read(block,size);
urandom.close();

是否有意义？ 以及如何将我得到的转换为我想要的类型？

编辑-使用C ++ 11的random接口

根据评论的建议，我尝试对整数使用均匀分布，并将random_device初始化为/dev/urandom 。 这是代码：

std::uniform_int_distribution<unsigned int> dist(0, modulus-1);
std::random_device urandom("/dev/urandom");
for(unsigned int i = start ; i < end ; ++i)
{
    vector[i] = dist(urandom);
}

问题在于此代码比以前（我使用的是xorshift128 +生成器）慢了大约1000倍：5毫秒vs. 5秒钟。 这正常吗？ 老实说，我认为从/dev/urandom流式传输字节并将其转换为unsigned int速度会更快……我是否缺少某些内容？

Answer 1

因此，您的第一个示例是不正确的，并且会导致不确定的行为。

char*块未指向任何已分配的数据，因此ifstream::read实际上将写入未分配的内存中。

除此之外， size的类型是signed short而应该是size_t 。

为了读取一个unsigned long long int你可以这样使用`ifstream'：

#include <iostream>
#include <fstream>

int main()
{
    using namespace std;
    unsigned long long int random_value = 0; //Declare value to store data into
    size_t size = sizeof(random_value); //Declare size of data
    ifstream urandom("/dev/urandom", ios::in|ios::binary); //Open stream
    if(urandom) //Check if stream is open
    {
        urandom.read(reinterpret_cast<char*>(&random_value), size); //Read from urandom
        if(urandom) //Check if stream is ok, read succeeded
        {
            std::cout << "Read random value: " << random_value << std::endl;
        }
        else //Read failed
        {
            std::cerr << "Failed to read from /dev/urandom" << std::endl;
        }
        urandom.close(); //close stream
    }
    else //Open failed
    {
        std::cerr << "Failed to open /dev/urandom" << std::endl;
    }
    return 0;
}

有趣的部分是它实际上是用urandom.read(reinterpret_cast<char*>(&random_value), size);读取的urandom.read(reinterpret_cast<char*>(&random_value), size);

size应该清楚。 通过使用sizeof我们获得了要将随机值存储到的数据的实际大小（以字节为单位）。 这很有用，因为此值在不同体系结构（例如32位和64位）上可能有所不同。
请注意，如果您在此处传递的数据类型是指针。 sizeof将仅返回指针的大小，而不返回其指向的数据的大小。

random_value的类型为unsigned long long int 。 因此， &random_value是适当的指针的类型unsigned long long int* 。 但是我们要读取字节（ char ），因此需要将值从unsigned long long int*更改/转换为char* （ reinterpret_cast<char*>(&random_value) ）。