javascript - 使用 crypto.generateValues() 生成 0 到 1 的随机数

Question

看起来 Math.random() 生成范围 [0,1) 中的 64 位 float ，而新的 crypto.getRandomValues() API 仅返回整数。使用此 API 在 [0,1) 中生成数字的理想方法是什么？

这似乎可行，但似乎不是最理想的:

ints = new Uint32Array(2)
window.crypto.getRandomValues(ints)
return ints[0] / 0xffffffff * ints[1] / 0xffffffff

编辑:澄清一下，我试图产生比 Math.random() 更好的结果。根据我对 float 的理解，应该可以得到 52 位随机数的完全随机分数。 (?)

编辑 2:为了提供更多背景知识，我并没有尝试做任何加密安全的事情，但是有很多关于 Math.random() 实现不当的轶事(例如 http://devoluk.com/google-chrome-math-random-issue.html )所以哪里更好有替代方案可用，我想使用它。

Answer 1

请记住， float 只是一个尾数系数，乘以 2 的一个指数:

floating_point_value = mantissa * (2 ^ exponent)

使用 Math.random，您可以生成具有 32 位随机尾数且始终指数为 -32 的 float ，使得小数位向左移动 32 位，因此尾数永远不会有小数点左侧的任何部分。

mantissa =         10011000111100111111101000110001 (some random 32-bit int)
mantissa * 2^-32 = 0.10011000111100111111101000110001

尝试运行 Math.random().toString(2) 几次以验证情况是否如此。

解决方案:您可以只生成一个随机的 32 位尾数并将其乘以 Math.pow(2,-32):

var arr = new Uint32Array(1);
crypto.getRandomValues(arr);
var result = arr[0] * Math.pow(2,-32);
// or just   arr[0] * (0xffffffff + 1);

请注意， float 分布不均(由于尾数不够精确，可能的值随着数字的增加而变得稀疏)，因此它们不适合加密应用程序或其他需要非常强的随机数的领域。为此，您应该使用 crypto.getRandomValues() 提供给您的原始整数值。

编辑:

JavaScript 中的尾数是 52 位，所以你可以得到 52 位的随机数:

var arr = new Uint32Array(2);
crypto.getRandomValues(arr);

// keep all 32 bits of the the first, top 20 of the second for 52 random bits
var mantissa = (arr[0] * Math.pow(2,20)) + (arr[1] >>> 12)

// shift all 52 bits to the right of the decimal point
var result = mantissa * Math.pow(2,-52);

所以，总而言之，不，这并不比您自己的解决方案短，但我认为这是您希望做的最好的事情。你必须生成 52 个随机位，它需要从 32 位 block 构建，然后需要向下移动到 1 以下。