PHP의 의사 난수와 실제 난수에 대한 자세한 설명

이 글에서는 주로 PHP의 의사 난수와 진짜 난수에 대한 자세한 설명을 소개합니다. 이 글에서는 먼저 진짜 난수와 의사 난수와 관련된 개념을 설명하고, mt_rand(를 사용하는 것보다 더 나은 의사 난수를 제공합니다. ) 기능 난수의 예제 코드, 필요한 친구가 참조할 수 있습니다

우선, 컴퓨터가 절대 난수를 생성하지 않고 "의사 난수"만 생성할 수 있다는 점을 명시해야 합니다. 숫자". 사실, 절대 난수는 이상적인 난수일 뿐입니다. 컴퓨터가 어떻게 발전하든 절대 난수 문자열을 생성하지는 않습니다. 컴퓨터는 상대적인 난수, 즉 의사 난수만 생성할 수 있습니다.

의사 난수는 의사 난수가 아닙니다. 여기서 "의사"는 규칙적인 것을 의미합니다. 즉, 컴퓨터에서 생성된 의사 난수는 무작위이면서 규칙적인 것입니다. 그것을 이해하는 방법? 생성된 의사 난수는 때때로 특정 규칙을 따르기도 하고 때로는 어떤 규칙도 따르지 않는 경우도 있습니다. 예를 들어, "세상에 같은 모양을 가진 두 개의 잎은 없습니다." 이는 사물의 특성, 즉 무작위성을 말하지만 모든 나무의 잎은 비슷한 모양을 가지고 있다는 것, 즉 사물의 공통성입니다. , 규칙성. 이러한 관점에서 보면 컴퓨터는 의사 난수만 생성할 수 있지만 절대적인 난수는 생성할 수 없다는 사실을 받아들일 것입니다.

먼저 진난수와 의사난수의 개념을 이해해 봅시다.

진정한 난수 생성기: 영어: TRNG로 약칭되는 진정한 난수 생성기는 예측할 수 없는 물리적 방법에 의해 생성된 난수입니다.

의사 난수 생성기: 영어: PRNG로 약칭되는 의사 난수 생성기는 특정 알고리즘을 사용하는 컴퓨터에 의해 생성됩니다.

두 가지 방법으로 생성된 난수의 사진을 비교해 보세요.

Random.org에서 생성된 무작위 비트맵(대기 소음을 사용하여 난수를 생성하고 대기 소음은 공중의 뇌우에 의해 생성됨):

Windows에서 PHP의 rand() 함수로 생성된 무작위 그림:

분명히 후자의 의사 난수 생성기에 의해 생성된 그림에는 이러한 뚜렷한 줄무늬가 있습니다.

PHP의 랜드 랜덤 함수를 사용하여 이 그림을 생성하는 코드는 다음과 같습니다.

코드는 다음과 같습니다.

//需要开启gd库
header("Content-type: image/png");
$im = imagecreatetruecolor(512, 512)
or die("Cannot Initialize new GD image stream");
$white = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);
for ($y=0; $y<512; $y++) {
for ($x=0; $x<512; $x++) {
if (rand(0,1) === 1) {
imagesetpixel($im, $x, $y, $white);
}
}
}
imagepng($im);
imagedestroy($im);

사실 모든 PRNG(의사 난수 생성기)가 그렇게 나쁜 것은 아닙니다. Windows에서 아래 PHP의 rand() 함수는 다음과 같습니다. Linux에서 동일한 코드를 테스트하면 결과 그림에 뚜렷한 줄무늬가 표시되지 않습니다. Windows에서는 rand() 함수 대신 mt_rand() 함수를 사용하면 효과가 훨씬 더 좋습니다. 이는 mt_rand()가 Mersenne Twister 알고리즘을 사용하여 난수를 생성하기 때문입니다. PHP 문서에는 mt_rand()가 libc에서 제공하는 rand()보다 평균 4배 빠르게 무작위 값을 생성할 수 있다고 명시되어 있습니다.

다음은 PHP를 사용하여 mt_rand() 함수보다 더 나은 의사 난수를 생성하는 예제 코드입니다.

코드는 다음과 같습니다.

<?php
// get 128 pseudorandom bits in a string of 16 bytes
$pr_bits = &#39;&#39;;
// Unix/Linux platform?
$fp = @fopen(&#39;/dev/urandom&#39;,&#39;rb&#39;);
if ($fp !== FALSE) {
$pr_bits .= @fread($fp,16);
@fclose($fp);
}
// MS-Windows platform?
if (@class_exists(&#39;COM&#39;)) {
try {
$CAPI_Util = new COM(&#39;CAPICOM.Utilities.1&#39;);
$pr_bits .= $CAPI_Util->GetRandom(16,0);
// if we ask for binary data PHP munges it, so we
// request base64 return value. We squeeze out the
// redundancy and useless ==CRLF by hashing...
if ($pr_bits) { $pr_bits = md5($pr_bits,TRUE); }
} catch (Exception $ex) {
// echo &#39;Exception: &#39; . $ex->getMessage();
}
}
if (strlen($pr_bits) < 16) {
// do something to warn system owner that
// pseudorandom generator is missing
}
?>

따라서 PHP가 실제 난수를 생성하려면 여전히 필요합니다. 이를 지원하기 위해 외부 요소를 호출합니다!

위 내용은 PHP의 의사 난수와 실제 난수에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!