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
1024奇点1 小时前
【仓颉语言入门 · 第二篇 第 22 课】
开发语言·ide·开源
实名上网宋凯宣1 小时前
Django
后端·python·django
Warren2Lynch2 小时前
C4 模型详解:利用 Visual Paradigm 可视化软件架构的综合指南
开发语言·uml
天河归来2 小时前
第三方接口不稳定,如何让核心任务继续完成
java·大数据
如若1232 小时前
【论文复现】CoFailMed:从零复现医学图像分割的共享失败审计,含完整代码流程与科研绘图
人工智能·python
Knight_AL2 小时前
Java 文件下载时文件名中的 `#` 被转换成 `%23`?一次 URL 编码与解码问题排查
java·开发语言
FRing033 小时前
vue2干货总结2(v-bind、v-for、v-model、指令修饰符、v-bind操作class和style)
开发语言·前端·vue.js·vue2
by209993 小时前
C++ 智能指针的所有权与使用
开发语言·c++·经验分享
砚底藏山河4 小时前
python量化自定义周期 K 线合成
java·开发语言·数据库·python·金融
视觉小萌新4 小时前
AI Class 3 · Chapter 1:变量、字符串、list/dict、if/for(python学习-小白版-有经验可跳过)
python·学习·list