什么是Java伪随机数,基础打牢。 #程序员 #Java #编程

你一定听说过这样一个词,伪随机数,你有没有这样的疑惑,为什么不用真随机,要用的个假的?

先说一个结论:

Java Random英/ˈrændəm/ 随机数生成不安全,如果同时泄漏第一个和第二个随机数,那么后面的随机数序列可以被破解。

Java Random类 使用 线性同余生成器算法(Linear Congruential Generator)来生成伪随机数。所谓伪随机数是指,如果我们使用相同的种子(seed)来生成随机数序列,那么得到的结果将是一样的。

java 复制代码
    Random random = new Random();
    int i = random.nextInt(10);
    System.out.println(i);

例如

java 复制代码
    Random random = new Random(0);
    int cnt = 10;
    for (int i = 0; i < cnt; i++) {
        System.out.println(random.nextLong());
    }

这意味着,当我们设置种子为 0 时,每次运行代码得到的随机数序列将是相同的。无论是在任何时间,还是在任何设备上,以下代码生成的随机数始终保持一致。这也意味着一旦黑客获得了你的种子"seed",他们可以预测出你所生成的所有随机数。

要想生成不同的随机数序列,我们需要使用不同的种子。

...

庆幸的事,Java Random 并没有使用 0 作为缺省值,而是使用了更为复杂的方式,使用动态随机值作为默认种子。

那初始化种子如何生成呢?

java 复制代码
private static final AtomicLong seedUniquifier = new AtomicLong(8682522807148012L);
private static long seedUniquifier() {
    // L'Ecuyer, "Tables of Linear Congruential Generators of
    // Different Sizes and Good Lattice Structure", 1999
    for (;;) {
        long current = seedUniquifier.get();
        long next = current * 181783497276652981L;
        if (seedUniquifier.compareAndSet(current, next))
            return next;
    }
}

这段代码使用AtomicLong 计算种子,很明显是为了保证多线程场景下创建多个Random对象时,产生不同的种子值。在seedUniquifier方法中,使用了AtomicLong.compareAndSet方法来保证每次执行该方法时生成不同的初始种子值。通过这种方法,我们可以确保在多线程应用中,当出现种子冲突时,我们可以通过CAS操作(Compare and Swap)进行重试,以确保每个线程创建的Random对象的初始种子值是不同的。

在代码中,通过将不同的初始种子值与当前系统时间的纳秒进行异或运算,可以保证每次Random执行都会得到不同的种子。

到这里大家对 Java Random 一定有所了解了吧。在强安全性场景下一定要重视起来。

相关推荐
万化冥合10 分钟前
PyBox屏幕键盘如何辅助演示键盘操作?
python·计算机外设
星夜离尘5613 分钟前
MATLAB ADC 码流触顶诊断:命中数、缺口分段与削顶不可辨识性
开发语言·matlab
车软学堂16 分钟前
从测试转开发,到底要补什么
网络·人工智能·python·功能测试·单片机·车载系统·自动化
天空依然蔚蓝18 分钟前
分享一个自动检测网站在线状态的python程序
python·运维开发·1024程序员节
岁月宁静43 分钟前
一个 AI 项目从本地到上线,要经过哪些步骤?全流程讲清楚
python·docker·agent
码匠许师傅1 小时前
【C++三方组件】Qt 概览:桌面 C++ 的事实标准与许可证三轨
开发语言·c++·qt
codists1 小时前
《crafting interpreters》阅读笔记:p45-p45
python
码匠许师傅2 小时前
【C++三方组件】POCO:跨平台系统编程全家桶
开发语言·c++
silvamux_2 小时前
10款模型写种草笔记:可发布性、返工来源与成本数据缺口复盘
java·数据库·笔记
bkspiderx2 小时前
基于Socket的广播通信及C语言实现详解
c语言·开发语言·socket·广播·socket的广播通信