unit-testing - 如何对伪随机数生成器进行单元测试？

Question

我有一个要进行单元测试的伪随机数生成器(PRNG)类。有两种方法:

编写一个测试案例，该案例需要大量样本并测试它们是否正确分发。这种方法可能导致测试用例的执行时间很长。

“手工”计算少量样本，并验证PRNG算法是否重现了该样本。这种方法可能会导致生成非随机序列而不会引起注意；

我要说的第一种方法并不是真正的单元测试，因为它不执行生成器的白盒测试，但是另一方面，它可以正确地测试类的职责。第二种方法更像是真实的单元测试，重点在于算法，但是它不能提供有关类是否履行职责的足够证据。

您更喜欢哪种方法，为什么？

Answer 1

获得相同PRNG算法的另一种实现，根据已知的种子生成少量的冗长的测试用例，并验证该算法的实现是否与其他所有人的实现都匹配。您测试的数据越多，机会就越大。如果您想当真，请研究如何对算法进行FIPS验证。

无需测试输出是否是随机的，因为其他人对该算法的研究远远超出了您能够复制的能力。

如果您发明了自己的PRNG算法，那么您将面临一个完全不同的问题，因为除了测试代码之外，您还需要测试新算法。有很多事情要做-我认为最重要的是对输出进行统计测试，并由其他密码学家进行同行审查。但是，从根本上说，如果您在设计PRNG算法时没有足够的专业知识来测试它，那将是垃圾。