std :: random_device的实现方式

Question

我在Win7上使用MSVC 2017测试了以下迷你示例：

#include <iostream>
#include <random>

int main()
{
    std::random_device rd;
    std::cout << "entropy: " << rd.entropy() << std::endl;
    return 0;
}

令我惊讶的是，它输出“熵：32”。这意味着rd生成实随机数而不是伪随机数。我期待“熵：0”。据我了解，没有有限长度的代码能够生成实数，它需要一个真正的特殊设计的物理设备来生成。没有这样的设备连接到我的测试PC。

我的问题是：std :: random_device如何实现而无需特殊的硬件支持即可产生实数？

Answer 1

首先，您确定您的PC中没有专门设计的物理设备吗？英特尔在2013年将此类硬件添加到CPU中，而AMD在2015年采用了这种硬件。

---

第二，可以通过测量诸如物理过程之类的定时中的抖动来获得相当好的熵。

• 网络数据包
• 硬盘（如果硬盘是SSD则没什么用）
• 鼠标移动
• 键盘点击

对于台式机或笔记本电脑而言，获得良好的熵并不难。 更具挑战性的地方是在受限环境中，例如智能卡或IoT设备在首次启动时（那里没有很多网络数据包-但您希望生成一个良好的公钥/私钥对）。