Question

我是haskell的新手，想写一个函数来生成随机字节串。从我的角度来看Crypto.Random（来自crypto-api v0.3.1）似乎是最好用的模块，但我无法弄明白。

我想做以下事情：

let size = 2048
let bytestring = randomByteString size

Answer 1

您可以使用CryptoRandomGen的任何实例，如Ganesh所示
您可以将System.Random用于非安全随机值（请参阅jamshidh的回答）
您可以获得平台基础生成器提供的熵（这是SystemRandom所涵盖的内容。）

选项3：从您的平台获取熵

最后一种技术是最简单的，但在没有RDRAND指令的系统上有更高的开销 - 它必须打开文件，读取和关闭文件。这是使用entropy包：

import System.Entropy

someFunc = do
    randBytes <- getEntropy 2048
    ....

选项1：使用CryptoRandomGen实例

如果你想要一个纯粹的生成器但是用高熵种子播种，那么你可以使用DRBG包中的任何CryptoRandomGen实例化值：

import Crypto.Random.DRBG

然后就是Ganesh的例子（此处转载），newGenIO上有不同的签名：

do
  g <- newGenIO :: IO CtrDRBG
  case genBytes size g of
    Left err -> error $ show err
    Right (result, g2) -> return result

对于好奇的人，我reviewed a few of the available secure RNGs on my blog - 他们中的大多数人都不符合任何标准（这不是很好，他们似乎完全脱离了程序员的袖口发明） RDRAND，HashDRBG和HmacDRBG的例外情况。

Answer 2

您需要在IO monad中执行此操作以初始化生成器的熵。像这个片段这样的东西可以用来做一个简单的例子，虽然在更复杂的代码中你应该保留生成器g2并稍后重新使用它。

do
    g <- newGenIO :: IO SystemRandom
    case genBytes size of
        Left err -> error $ show err
        Right (result, g2) -> return result

Answer 3

这里有很多部分，所以我将在下面描述这一切是如何工作的......但是现在，这里是代码

import Data.ByteString
import Data.Word8
import System.Random


randomBytes::Int->StdGen->[Word8]
randomBytes 0 _ = []
randomBytes count g = fromIntegral value:randomBytes (count - 1) nextG
                      where (value, nextG) = next g

randomByteString::Int->StdGen->ByteString
randomByteString count g = pack $ randomBytes count g

main = do
  g <- getStdGen
  let bytestring = randomByteString 2048 g
  print bytestring

首先，请注意您需要提供随机生成器。所有生成伪随机数的计算机程序都需要一个随机数生成器，但大多数使用副作用隐藏在幕后。由于Haskell没有副作用，你需要自己管理状态（有一个随机数生成器monad可以为你做这个，如果你想回去隐藏一些细节，但因为这是一个学习练习，我会明确地说明。）

所有随机生成器都需要播种....您可以通过提供自己的种子来创建随机生成器，但这被认为是不安全的，因为任何人都可以对代码进行逆向工程并查看种子。请记住，伪随机生成器实际上并不是随机的，而是一个定义良好的可再生系列，它遵循数学公式和给定的种子。（这些数字只是随机的，在没有运行算法本身的情况下，没有任何关于结果值的统计数据可以预测。）

大多数操作系统都有某种API调用会在编译时生成不可预测的内容（即更真实的随机数），但这些调用运行缓慢，因此通常的策略是运行一次以随机生成器播种。运行getStdGen将为您执行此操作，但由于它需要与OS通信，因此其类型为IO a。我在main中完成了这个，它已经是类型IO（）。

函数next返回两个东西，一个随机的Int和下一个随机生成器（如果你在同一个随机生成器上运行，你会得到相同的结果....试试吧）。您需要将此值附加到结果列表，并再次将下一个生成器提供给函数以获取列表中的下一个值。

请注意，ByteString表示Word8值的列表，然后返回Int，因此我们需要使用fromIntegral将Int转换为Word8。然后使用pack将其转换为ByteString。

如何在haskell中正确生成随机字节串

3 个答案: