使用機器的堆棧指針播種PRNG是否有任何可能的復雜性？

Question

我對低級編程和x86架構有一個粗略的了解。 據我所知，當前堆棧指針（英特爾機器上的SP ， ESP或RSP ）的值是不可預測的，因為它很可能在一秒鍾內改變幾次，它讓我覺得比當前系統時間更難以預測的種子（通常以秒為單位）。

例如：

.386
.MODEL FLAT, STDCALL
.DATA
    fmt db "%d", 10, 0
.CODE
INCLUDELIB MSVCRT
EXTERN printf:PROC
EXTERN rand:PROC
EXTERN srand:PROC
_main PROC
    push ebp
    mov ebp, esp

    push esp
    call srand
    add esp, 4

    mov ecx, 10

l1:
    push ecx
    call rand
    push eax
    push offset fmt
    call printf
    add esp, 8
    pop ecx
    loop l1

    mov esp, ebp
    pop ebp
    add esp, 4
    jmp dword ptr [esp-4]
_main ENDP
END

即使在一秒鍾內多次執行相同的程序，該程序的輸出也會有所不同。

然而，我認為，因為我很可能不是地球上第一個想到這個想法的人，如果有任何潛在的陷阱或災難，我冒這樣做的風險 - 正如我之前所說，我'我剛剛學習裝配。

Answer 1

時間戳計數器進展非常快，而堆棧指針（和其他寄存器）可能會在程序運行時使用一些地址（實質上，每個可能的調用鏈一個地址導致您的播種器功能，可能只有一個）。

PRNG需要什么？ 在Linux上有隨機設備，專門用於此類用途。 AFAIU，BSD Unices有類似的東西。 對於模擬或測試，能夠重復安全性是有用的; 例如，與TSC當前時間播種的游戲應該是充足的。

Answer 2

雖然堆棧指針不會保持不變的基本假設是合理的，但使用它作為隨機數生成器有幾個主要問題：

首先 - 當你在一個程序中處於同一級別時（例如，4個函數） - 堆棧指針將保持相當不變。 例如，如果我從main轉到proc1到proc2，那么每次進入proc1我都會將5個項目推送到堆棧，每次離開proc1時我都會從堆棧中彈出7個項目。 最后，每當我進入proc1時，我的堆棧指針幾乎都在同一個地方。 在隨機數生成器的情況下這是不好的，因為如果你多次調用它，你通常會在相同的深度調用它，因此大致相同的堆棧指針。 如果你在遞歸函數中使用它，這不是問題，但這是非常有限的。

第二 - 盡管堆棧指針確實發生了變化，但它並沒有那么大的變化。 良好的隨機性不僅意味着良好的隨機功能，而且意味着良好的種子 - 高級/密碼系統可以並且通常確實使其熵“耗盡”。 從某種意義上說，在隨機函數的兩次連續運行之間，您的堆棧指針只會改變大約0x10到​​0x40字節，這對於良好的隨機性來說不夠遠。

最后 - 堆棧的起始大小對程序輸出產生巨大影響。 堆棧的大小是否從0x1000開始或者是否從大小0x3000開始將對輸出產生重大變化，因為輸入值通常會在該起始值附近徘徊（假設您的程序不是特別大），使其成為主要來源隨機性的過程。

裝配中的隨機性很難，但這不是解決方案