有没有办法检查std :: random_device是否实际上是随机的？

Question

引自cppreference：

  

std :: random_device是一个非确定性随机数引擎，但如果不支持非确定性随机数生成，则允许实现使用伪随机数引擎实现std :: random_device。

有没有办法检查当前实现是否使用PRNG而不是RNG（然后说出错并退出），如果没有，为什么不呢？

请注意，一点点谷歌搜索显示至少MinGW以这种方式实现std::random_device，因此如果要使用std::random_device，这是真正的危险。

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此外，如果答案是否定的，并且有人可以提供一些见解，为什么没有这样的功能/特征/ 某些东西我会非常感兴趣。

Answer 1

  

有没有办法检查当前实现是否使用PRNG而不是RNG（然后说出错并退出），如果没有，为什么不呢？

有一种方法：std::random_device::entropy如果是根据随机数引擎实现的话会返回0.0（也就是说，它是确定性的）。

来自标准：

double entropy() const noexcept;

     

返回：如果实现使用随机数引擎，则返回0.0。否则，返回operator()返回的随机数的熵估计值，范围为min()到log_2(max() + 1)。

Answer 2

没有100％安全的方法来确定真正的随机性。使用黑匣子方法，您可以做的最好的事情是显示证据，如果它不是完全随机的：

• 首先，您可以通过生成大量随机的munmbers并对其分布进行统计来验证分布似乎是随机的（例如，生成0到1000之间的100万个随机数）。如果某些数字看起来比其他数字显着更频繁，那么显然它并不是真正随机的。

• 接下来你可以运行几次在同一个初始种子后生成随机数的程序。如果你获得相同的随机数序列，那么它肯定是PRNG而不是真正的randmness。但是，如果你没有获得相同的序列，它就不会产生任何结果：库可以使用某种自动种子（使用时钟滴答或其他东西）来隐藏/改善伪随机性。

• 如果您的应用程序高度依赖于随机性质量（例如加密质量），您应该考虑更多测试，例如NIST SP 800-22推荐的测试