文章编号：13008 / 分类：技术教程 / 更新时间：2024-07-01 15:25:00 / 浏览：次

在 PHP 中生成不可预测的随机数对于许多应用程序至关重要，例如生成密码、创建游戏中的随机事件，或模拟现实世界中的现象。

PHP 提供了几个内置函数来生成随机数，但需要注意的是，这些函数可能不是完全不可预测的，特别是如果它们基于伪随机数生成器 (PRNG)。PRNG 使用算法从给定的种子生成一系列数字，而种子通常是时间戳或其他可预测的值。

为了生成真正不可预测的随机数，我们需要使用其他方法，例如从外部来源获取熵或利用硬件随机数生成器 (HRNG)。

使用 OpenSSL 扩展

PHP 的 OpenSSL 扩展提供了 openssl_random_pseudo_bytes() 函数，它使用OpenSSL 库来生成加密安全的伪随机字节。这些字节基于多种熵源，例如操作系统时间、进程 ID 和用户输入，从而提供了更高的不可预测性级别。

以下是使用 openssl_random_pseudo_bytes() 生成不可预测随机数的示例代码：

php

这将输出一个 64 个字符的十六进制字符串，代表一个不可预测的 256 位随机数。

从外部来源获取熵

另一个生成不可预测随机数的方法是从外部来源获取熵。这可以通过从用户收集输入、读取环境变量或使用专门的熵收集库来实现。

例如，我们可以使用 /dev/urandom 特殊文件来收集熵，该文件在 Unix 系统上可用。以下是使用 /dev/urandom 生成不可预测随机数的示例代码：

php

请注意，在 Windows 系统上，可以使用 CryptGenRandom() 函数从加密服务提供程序 (CSP) 获取熵。

使用硬件随机数生成器 (HRNG)

硬件随机数生成器 (HRNG) 是专门的硬件设备，旨在生成真正的随机数。它们利用自然现象（例如热噪声或量子隧穿）来创建不可预测的位序列。

PHP 不直接提供对 HRNG 的访问，但我们可以通过安装第三方扩展或使用系统调用来访问它们。

使用 RandomLib 扩展

RandomLib 是一个 PHP 扩展，它提供对各种 HRNG 设备的访问。要使用 RandomLib，我们需要先安装它：

bash composer require randomlib/randomlib

我们可以使用 RandomLib 来生成不可预测的随机数：

php getGenerator(); $randomNumber = $generator->generate(32); echo $randomNumber; ?>

RandomLib 支持多种 HRNG 设备，包括 /dev/urandom 、英特尔 RDRAND 指令和 windows CryptoAPI。它将自动检测并使用最可用的设备。

使用系统调用

在某些系统上，我们可以直接使用系统调用来访问 HRNG。在 Unix 系统上，我们可以使用 getrandom() 系统调用：

php

在 Windows 系统上，我们可以使用 BCryptGenRandom() 函数：

php

请注意，这些系统调用仅在支持它们的系统上可用。

导出随机数到文件

有时，我们需要将随机数导出到文件中以供以后使用。我们可以使用 PHP 的 file_put_contents() 函数来实现这一点：

php 这将创建一个名为 random_numbers.txt 的文件，其中包含不可预测的随机数。

结论

用 PHP 生成不可预测的随机数至关重要，特别是对于需要高安全性或不可预测性的应用程序。通过使用 OpenSSL 扩展、从外部来源获取熵或利用硬件随机数生成器，我们可以生成真正不可预测的随机数，从而增强应用程序的安全性、可靠性和可用性。

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