encryption - 数字、可逆、伪随机数生成器，适用于非常大的数字

Question

有人知道符合上述所有条件的算法吗？我需要指定一个种子编号，以及我希望输出数字落入的范围(这也是输入数字所在的范围)。这个函数还需要有一个反向操作的对应物。

例如:

我传递了种子 5 和范围 5-35，然后我收到了数字 27。然后我可以将它传递给一个函数来反转操作，使用相同的范围，这将返回数字 5。

我无法存储原始数字，也无法遍历输入数字列表。这不一定是加密强度，而且必须尽可能快。

我能想到的唯一符合此描述的是加密算法。即使指向正确的方向也会很棒。

编辑

我试图找到一种方法来表示一组太大而无法保存在内存中的随机(看起来)数字(可能是 3e12 个数字)，然后测试该组中是否出现了特定范围的数字。

例如。如果我有一个函数可以给我随机集(4、22、7、343、67、38、2)，我想能够说，给我该集合中 1 到 30 之间的数字，并且取回集合 (4, 22, 7, 2)。

Answer 1

正如 RB 所说，您需要加密，而不是 RNG。使用给定的 key ，加密是可逆的。如果您希望从具有更改范围的同一种子获得不同的结果，则键也可以包含种子和范围。

范围大小是一个不同的问题。对于 32 位范围使用 DES。对于 64 位使用 AES。对于其他范围，您可以编写自己的简单 Feistel cypher或使用 Hasty Pudding cypher ，这是为所有尺寸定义的。

无论您使用什么底层密码，您始终可以使用 Hasty Pudding 方法在适当的范围内找到一个数字:只需继续加密输出，直到它在所需的范围内。一旦你有了合适的尺寸，你就可以重新添加下限以获得所需的数量。因此，对于 5 到 35 的范围，您将在 [0..30] 中生成一个数字并加 5。

预计到达时间:仔细考虑您的问题后，您不能将种子用作 key 的一部分。如果这样做，您将无法重建 key 来解密您的随机数。您只能使用在您开始逆向过程时知道的 key 中的数据。

当您遇到种子时，您还需要一种识别种子的方法。当你解密时，你会得到一系列数字；你需要一种方法来找出哪个是原始种子。或许您可以将种子限制在指定的范围内(或其从零开始的等价物)并选择解密系列中第一个落入正确范围内的种子。