如何在BusyBox shell中生成随机数

时间:2011-10-04 02:34:20

标签: linux shell random embedded busybox

如何使用AShell(受限制的bash)生成随机数?我在没有od$RANDOM的设备上使用BusyBox二进制文件。我的设备有/dev/urandom/dev/random

7 个答案:

答案 0 :(得分:6)

$RANDOMod是BusyBox中的可选功能,我假设您的问题是它们未包含在您的二进制文件中。您在评论中提到/dev/urandom存在,这很好,这意味着您需要做的是以可用的形式从中检索字节,而不是实现随机数生成器的更难的问题。请注意,您应该使用/dev/urandom而不是/dev/random,请参阅Is a rand from /dev/urandom secure for a login key?

如果您有trsed,则可以从/dev/urandom读取字节并丢弃任何不是所需字符的字节。您还需要一种从流中提取固定数量字节的方法:head -c(要求FEATURE_FANCY_HEAD启用)或dd(要求dd为汇编)。丢弃的字节越多,此方法就越慢。尽管如此,与分叉和执行外部二进制文件相比,生成随机字节通常相当快,因此丢弃其中很多内容并不会造成太大伤害。例如,以下代码段将生成0到65535之间的随机数:

n=65536
while [ $n -ge 65536 ]; do
  n=1$(</dev/urandom tr -dc 0-9 | dd bs=5 count=1 2>/dev/null)
  n=$((n-100000))
done

请注意,由于缓冲,tr将处理比dd最终保留的字节多得多的字节。 BusyBox的tr一次读取缓冲区(至少512字节),并在输入缓冲区完全处理时刷新其输出缓冲区,因此上面的命令将始终从/dev/urandom读取至少512个字节(由于512个输入字节的预期取值是20个十进制数字,因此非常少见。

如果你需要一个独特的可打印字符串,只需丢弃非ASCII字符,也许还有一些烦人的标点字符:

nonce=$(</dev/urandom tr -dc A-Za-z0-9-_ | head -c 22)

在这种情况下,我会认真考虑编写一个小型的专用C程序。这是一个读取四个字节并输出相应的十进制数字的字节。除了系统调用readwrite的包装器之外,它不依赖于任何libc函数,因此您可以获得一个非常小的二进制文件。支持在命令行上作为十进制整数传递的变量上限作为练习;它会花费你数百字节的代码(如果你的目标足够大,可以担心你需要担心的话。)

#include <stddef.h>
#include <unistd.h>
int main () {
    int n;
    unsigned long x = 0;
    unsigned char buf[4];
    char dec[11]; /* Must fit 256^sizeof(buf) in decimal plus one byte */
    char *start = dec + sizeof(dec) - 1;
    n = read(0, buf, sizeof(buf));
    if (n < (int)sizeof(buf)) return 1;
    for (n = 0; n < (int)sizeof(buf); n++) x = (x << 8 | buf[n]);
    *start = '\n';
    if (x == 0) *--start = '0';
    else while (x != 0) {
        --start;
        *start = '0' + (x % 10);
        x = x / 10;
    }
    while (n = write(1, start, dec + sizeof(dec) - start),
           n > 0 && n < dec + sizeof(dec) - start) {
        start += n;
    }
    return n < 0;
}

答案 1 :(得分:1)

/ dev / random或/ dev / urandom可能存在。

另一种选择是编写一个小的C程序,调用srand(),然后调用rand()。

答案 2 :(得分:1)

</dev/urandom sed 's/[^[:digit:]]\+//g' | head -c10

答案 3 :(得分:1)

我试过吉尔斯&#39; BusyBox 1.22.1的第一个片段,我有一些补丁,不符合评论:

while [ $n -gt 65535 ]; do
    n=$(</dev/urandom tr -dc 0-9 | dd bs=5 count=1 2>/dev/null | sed -e 's/^0\+//' )
done
  1. 循环条件应检查大于最大值,否则将执行0次。
  2. 我沉默了dd&#39; stderr
  3. 删除了前导零,这可能会导致在解释为八进制的上下文中出现意外(例如$(( ))

答案 4 :(得分:1)

Hexdump和dc都可用于busybox。使用/ dev / urandom主要是随机或/ dev / random以获得更好的随机性。这些选项中的任何一个都比$ RANDOM更好,并且比寻找可打印字符的循环更快。

32位十进制随机数:

CNT=4
RND=$(dc 10 o 0x$(hexdump -e '"%02x" '$CNT' ""' -n $CNT /dev/random) p)

24位十六进制随机数:

CNT=3
RND=0x$(hexdump -e '"%02x" '$CNT' ""' -n $CNT /dev/random)

要获得更小的数字,请更改hexdump格式字符串的格式以及hexdump读取的字节数。

答案 5 :(得分:0)

尝试escitalopram的解决方案在busybox v1.29.0上无效,但启发了我的功能。

实际上,我确实想出了一个便携式随机数生成函数,它要求数字位数并且应该运行得相当好(在Linux,WinNT10 bash,Busybox和msys2上测试到目前为止)。

# Get a random number on Windows BusyBox alike, also works on most Unixes
function PoorMansRandomGenerator {
    local digits="${1}"     # The number of digits of the number to generate

    local minimum=1
    local maximum
    local n=0

    if [ "$digits" == "" ]; then
        digits=5
    fi

    # Minimum already has a digit
    for n in $(seq 1 $((digits-1))); do
        minimum=$minimum"0"
        maximum=$maximum"9"
    done
    maximum=$maximum"9"

    #n=0; while [ $n -lt $minimum ]; do n=$n$(dd if=/dev/urandom bs=100 count=1 2>/dev/null | tr -cd '0-9'); done; n=$(echo $n | sed -e 's/^0//')
    # bs=19 since if real random strikes, having a 19 digits number is not supported
    while [ $n -lt $minimum ] || [ $n -gt $maximum ]; do
        if [ $n -lt $minimum ]; then
            # Add numbers
            n=$n$(dd if=/dev/urandom bs=19 count=1 2>/dev/null | tr -cd '0-9')
            n=$(echo $n | sed -e 's/^0//')
            if [ "$n" == "" ]; then
                n=0
            fi
        elif [ $n -gt $maximum ]; then
            n=$(echo $n | sed 's/.$//')
        fi
    done
    echo $n
}

以下给出介于1000和9999之间的数字     echo $(PoorMansRandomGenerator 4)

答案 6 :(得分:0)

将上述答复改进为一个更简单的版本,该版本也运行得更快,仍与Busybox,Linux,msys和WinNT10 bash兼容。

function PoorMansRandomGenerator {
    local digits="${1}" # The number of digits to generate
    local number

    # Some read bytes can't be used, se we read twice the number of required bytes
    dd if=/dev/urandom bs=$digits count=2 2> /dev/null | while read -r -n1 char; do
            number=$number$(printf "%d" "'$char")
            if [ ${#number} -ge $digits ]; then
                    echo ${number:0:$digits}
                    break;
            fi
    done

}

一起使用
echo $(PoorMansRandomGenerator 5)