c++ - std::random_device的实现方式

Question

我在Win7上使用MSVC 2017测试了以下迷你示例:

#include <iostream>
#include <random>

int main()
{
    std::random_device rd;
    std::cout << "entropy: " << rd.entropy() << std::endl;
    return 0;
}

令我惊讶的是，它输出“熵:32”。这意味着rd生成实随机数而不是伪随机数。我期待“熵:0”。据我了解，没有任何有限长度的代码能够生成实数，它需要一个真正的特殊设计的物理设备来生成。我的测试PC上没有连接此类设备。

我的问题是:如何实现std::random_device而不产生特殊的硬件支持而生成真实的随机数？

Answer 1

首先，您确定您的PC中没有专门设计的物理设备吗？英特尔在2013年向CPU添加了此类硬件，而AMD在2015年也采用了这种硬件。

其次，可以通过测量诸如物理过程之类的定时中的抖动来获得合理的熵。

网络数据包

硬盘(如果硬盘是SSD，则用处不大)

鼠标移动

键盘单击

对于台式机或笔记本电脑而言，获得良好的熵并不难。更具挑战性的是在受限环境中，如智能卡或首次启动时的IoT设备(那里没有很多网络数据包-但您希望生成良好的公钥/私钥对)。