Linux программирование в примерах

Включение PID в состав начального значения гарантирует, что вы получите различные результаты, даже если две программы будут запушены в течение одной и той же секунды.

Поскольку она создает последовательности случайных чисел лучшего качества, random() является более предпочтительной по сравнению с rand(), и GNU/Linux и все современные системы Unix ее поддерживают.

12.6.3. Особые файлы /dev/random и /dev/urandom

Как rand(), так и srandom() являются генераторами псевдослучайных чисел. Их вывод для одного и того же начального значения является воспроизводимой последовательностью чисел. Некоторым приложениям, подобным криптографическим, необходимо, чтобы их случайные числа были действительно (более) случайными. С этой целью ядро Linux, также как различные BSD и коммерческие Unix системы предусматривают специальные файлы устройств, которые предоставляют доступ к «энтропийному пулу» случайных битов, которые ядро собирает от физических устройств и других источников. Из справочной страницы random(4):

/dev/random

[Байты, прочитанные из этого файла, находятся] внутри предполагаемого числа шумовых битов в энтропийном пуле, /dev/random должен подходить для использования в случаях, когда необходим высокий уровень случайности, таких, как одноразовая генерация ключа или блока памяти. Когда энтропийный пул пустой, чтение /dev/random будет блокироваться до тех пор, пока не будет собран дополнительный шум окружения.

/dev/urandom

[Это устройство будет] возвращать столько байтов, сколько затребовано. В результате, если нет достаточной энтропии в энтропийном пуле, возвращаемые значения теоретически уязвимы для криптографической атаки алгоритма, использованного драйвером. Знание того, как это сделать, недоступно в современной не секретной литературе, но теоретически возможно существование подобной атаки. Если для вашего приложения это представляет проблему, вместо этого используйте /dev/random.

Для большинства приложений чтения из /dev/urandom должно быть вполне достаточно. Если вы собираетесь написать криптографические алгоритмы высокого качества, следует сначала почитать о криптографии и случайности; не полагайтесь здесь на поверхностное представление! Вот еще одна наша программа для бросания костей, использующая /dev/urandom:

1  /* ch12-devrandom.с --- генерирует бросание костей, используя /dev/urandom. */

2

3  #include

4  #include

5  #include

6

7  char *die_faces[] = { /* Управляет ASCII графика! */

    /* ... как ранее ... */

31 };

32

33 /* myrandom --- возвращает данные из /dev/urandom в виде unsigned long */

34

35 unsigned long myrandom(void)

36 {

37  static int fd = -1;

38  unsigned long data;

39

40  if (fd == -1)

41  fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);

42

43  if (fd == -1 || read(fd, &data, sizeof data) <= 0)

44   return random(); /* отступить */

45

46  return data;

47 }

48

49 /* main --- вывести N различных граней кубиков */

50

51 int main(int argc, char **argv)

52 {

53  int nfaces;

54  int i, j, k;

55

    /* ...проверка args, вычисление nfaces, как ранее... */

68

69  for (i = 1; i <= nfaces; i++) {

70   j = myrandom() % 6; /* обеспечить диапазон 0 <= j <= 5 */

71   printf("+-------+\n");

72   for (k = 0; k < 3; k++)

73    printf("|%s|\n", die_faces[(j * 3) + k]);

74   printf("+-------+\n");

75   putchar('\n');

76  }

77

78  return 0;

79 }

Строки 35–47 предоставляют интерфейс вызова функции для /dev/urandom, читая каждый раз данные unsigned long. Издержками является один дескриптор файла, который остается открытым в течение жизни программы.

12.7. Расширения метасимволов