有沒有辦法檢查std :: random_device是否實際上是隨機的？

Question

引用cppreference ：

std :: random_device是一個非確定性隨機數引擎，但如果不支持非確定性隨機數生成，則允許實現使用偽隨機數引擎實現std :: random_device。

有沒有辦法檢查當前實現是否使用PRNG而不是RNG（然后說出錯並退出），如果沒有，為什么不呢？

請注意，一點點谷歌搜索顯示至少MinGW以這種方式實現了std::random_device ，因此如果要使用std::random_device ，這是真正的危險。

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此外，如果答案是否定的，有人可以給一些見解，為什么沒有這樣的功能/特征/ 東西，我會很感興趣。

Answer 1

有沒有辦法檢查當前實現是否使用PRNG而不是RNG（然后說出錯並退出），如果沒有，為什么不呢？

有一種方法：如果std::random_device::entropy是用隨機數引擎實現的（即，它是確定性的），它將返回0.0 。

從標准：

 double entropy() const noexcept; 

返回：如果實現使用隨機數引擎，則返回0.0 。 否則，返回operator()返回的隨機數的熵估計，范圍為min()到log_2(max() + 1) 。

Answer 2

沒有100％安全的方法來確定真正的隨機性。 使用黑盒方法，您可以做的最好的事情是顯示證據，如果它不是完全隨機的：

• 首先，您可以通過生成大量隨機的munmbers並對其分布進行統計來驗證分布似乎是隨機的（例如，生成0到1000之間的100萬個隨機數）。 如果看起來某些數字比其他數字顯得更頻繁，那么顯然它並不是隨機的。

• 接下來你可以運行幾次在同一個初始種子之后生成隨機數的程序。 如果你獲得相同的隨機數序列，那么它肯定是PRNG而不是真正的randmness。 但是，如果你沒有獲得相同的序列，它就不會產生任何結果：庫可以使用某種自動種子（使用時鍾滴答或其他東西）來隱藏/改善偽隨機性。

• 如果您的應用程序高度依賴於隨機性質量（例如加密質量），您應該考慮更多測試，例如NIST SP 800-22推薦的測試