.net - 在指定范围内使用 RNGCRYPTOSERVICEPROVIDER 生成随机数

Question

我使用以下代码生成 1000-9999 范围内的代码:

Dim byt As Byte() = New Byte(1000) {}

Dim rngCrypto As New RNGCryptoServiceProvider()
rngCrypto.GetBytes(byt)

Dim randomNumber As Integer = BitConverter.ToInt32(byt, 9999)
Label4.Text = randomNumber

显示错误:

Index was out of range. Must be non-negative and less than the size of the collection. Parameter name: startIndex

我已经完成了以下代码。正确吗？

公共(public)子密码()

    Static r As Random = Nothing

    If r Is Nothing Then
        Dim seed() As Byte = New Byte(4) {}
        Dim rng As New RNGCryptoServiceProvider
        rng.GetBytes(seed)
        r = New Random(BitConverter.ToInt32(seed, 0))
        Label4.Text = r.Next(1000, 9999)
    End If
End Sub

Answer 1

BitConverter.ToInt32 的第二个参数是字节数组的偏移量。对你来说应该是0。如果您只使用其中的 4 个字节，也没有理由获得 1000 个字节。

C# 中的工作版本:

public static int RandomUniform(int count)
{
    if(count <= 0)
         throw new ArgumentOutOfRangeException("count");
    var rng=new RNGCryptoServiceProvider();
    var bytes=new byte[8];
    rng.GetBytes(bytes, 0);
    return BitConverter.ToUInt64() % (uint)count;
}

Label4.Text = 1000 + RandomUniform(9000);

在 VB.net 中，这看起来类似于

Public Shared Function RandomUniform(count As Integer) As Integer
    If count <= 0 Then
        Throw New ArgumentOutOfRangeException("count")
    End If
    Dim rng = New RNGCryptoServiceProvider()
    Dim bytes = New Byte(8) {}
    rng.GetBytes(bytes, 0)
    Return BitConverter.ToUInt64() Mod CUInt(count)
End Function

这段代码有两个弱点:

1. 它很慢。 RNGCryptoServiceProvider.GetBytes 的每次调用开销很大。为了获得更好的性能，请使用几千字节的缓冲区，并且仅在用完时调用 GetBytes。

2. 它不是完全均匀的，但对于大多数应用来说偏差应该足够小。

   即使使用显示最大偏差的 count 值，您也需要超过 100 亿个样本来检测它，而对于 System.Random，少量样本就足够了。即偏差比 System.Random 小约 80 亿倍。

如果你不能接受任何一个弱点，你可以看看我的random number generator project它提供快速、安全和公正的数字。但这是以添加外部库而不是简单地编写几行代码为代价的。