基于加密的随机数生成器
![W1`U`]ON[OKSDYY_1HN$QTX.jpg](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/fb2f4ec814804eb4920a7d1a9fdfc696.jpg?x-oss-process=image/resize,w_1400/format,webp "W1`U`]ON[OKSDYY_1HN$QTX.jpg")
随机数
咱们接着来说小明的故事，上回说到，小明因为设计的日记本由于用了不安全的随机数生成器，成功的又让小红给看到了日记的内容，这时候，小明决定发奋图强，努力的补习了一下相关知识，这时候，小明刚学了加密的相关知识，然后小明心想，这能不能基于加密的相关知识来设计一个随机数生成器呢，这由于密钥在我手里面，然后我每次自增计数器，没有密钥，其他任何人也没办法拿到原始的计数器内容，这加密出来的东西，感觉随机度也挺高的，于是有了今天的这篇文章，基于加密的随机数生成器。
随机数生成器的结构
![W%SP15F)727Q)UE$`E]647W.png](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/d20ecd0258674892ac056a99d066eb17.png?x-oss-process=image/resize,w_1400/format,webp "W%SP15F)727Q)UE$`E]647W.png")
基于加密的随机数生成器
如上图所示，整个随机数生成器的结构还是类似的，只不过这里多了一点，也就是密钥，具体过程如下:
- 初始化计数器
- 用密钥加密计数器的值
- 将密文作为随机序列的输出
- 计数器+1
- 根据需要生成的随机序列的数量，重复上述的步骤
正如小明所设想的一样，如果要想预测下一次的随机数的值，那么就需要对当前值进行解密，因为只有小明手中有密码，其他人是没办法通过密文来反推计数器的内容的，因此也就没办法去预测下一个随机数的值。
ANSI X9.17
接下来，我们来看一个基于加密的伪随机数生成器的一个具体实现 「ANSI X9.17」
先来看一下，这个伪随机数生成器的结构。
![]3]OP`RWUYXK%B32O3L)1ZW.png](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/977dea352f86480e8877efe7f9153fde.png?x-oss-process=image/resize,w_1400/format,webp "]3]OP`RWUYXK%B32O3L)1ZW.png")
ANSI X9.17
具体步骤如下:
- 初始化内部状态
- 对当前时间戳进行加密
- 对内部状态和第二步生成的密文进行异或运算
- 对步骤三的结果进行加密
- 将步骤四的结果作为随机序列的输出
- 对第四步的结果和第二步输出的结果进行异或运算
- 对第六步的结果进行加密，并更新内部状态为加密之后的结果
- 重复
2-7得到所需长度的随机序列
这个方案，要比我们在文章开头说的结构要复杂，这里执行了三次加密，分别有不同的作用，并且引入的当前时间这个变量，因此呢，个人感觉即使是用了相同的密钥和相同的种子，由于时间不同，所以生成的随机序列也就不同，这个内部状态也是同样的通过密码来保护的，不过从宏观来看，这个结构和文章开头介绍的也是相似的，只是加密操作复杂一点，加一操作并不是普通的加一操作了。
小结
这时候，小明发现自己所用的随机数生成器已经是不错了，这时候小红也没有办法推测出来下一个密码了，小明愉快的笑了，随着小明故事的结束，随机数的介绍也要告一段落了，感谢各位读者的捧场，谢谢大家。
