用PHP5.6在范围内生成安全的随机整数

Question

我想在PHP5.6中的$min和$max之间生成一个安全的随机整数。PHP中的rand()和mt_rand()都被认为不是密码安全的。

来自文档

警诫 此函数不生成加密安全值，不应用于加密目的。如果需要加密安全的值，可以考虑使用random_int()、random_bytes()或openssl_random_pseudo_bytes()。

PHP7添加了random_int() (文档)，非常适合我的用例：

random_int -生成加密安全伪随机整数

但是，如何在PHP5.6中实现这个功能呢？

我天真的尝试是：

<?php
function secure_rand($min, $max)
{
    return (unpack("N", openssl_random_pseudo_bytes(4)) % ($max - $min)) + $min;
}

但是，当我调用secure_rand(1, 100)时，我似乎总是得到"2“。我也读过用这种方式使用模数运算可以产生偏置。如何在PHP5.6中模仿random_int()？

Answer 1

我可以向您介绍一下康帕特吗?在PHP5项目中，哪个多边形填充了random_bytes()和random_int()？(Sidenote:在其他项目中，它是由Wordpress在4.4中获得的。)

function secure_rand($min, $max)
{
    return (unpack("N", openssl_random_pseudo_bytes(4)) % ($max - $min)) + $min;
}

即使这是您想要做的事情，这也是一个偏置随机数发生器，而($max - $min)并不是2的偶数。

Answer 2

找到了一个很好的解决方案。在本例中，使用了mcrypt扩展，但如果需要更多信息，请参见openssl_random_pseudo_bytes() ( 这里 )，它也适用于这里。

function secure_rand( $min, $max ) {
    $diff = $max - $min;
    if ($diff < 0 || $diff > 0x7FFFFFFF) {
        throw new RuntimeException("Bad range");
    }
    $bytes = mcrypt_create_iv( 4, MCRYPT_DEV_URANDOM );

    // if mcrypt is not enabled on your server, you can use this
    //$bytes = openssl_random_pseudo_bytes( 4 );

    // if mbstring is not enabled, you can also use iconv_strlen
    if ($bytes === false || mb_strlen($bytes, '8bit') != 4) {
        throw new RuntimeException("Unable to get 4 bytes");
    }

    $ary = unpack("Nint", $bytes);
    $val = $ary['int'] & 0x7FFFFFFF;   // 32-bit safe
    $fp = $val / 2147483647.0; // convert to [0,1]
    // if you really need a type of int take this
    // return (int) round($fp * $diff) + $min;
    // otherwise it will return a float without decimal numbers
    return round($fp * $diff) + $min;
}

var_dump( secure_rand( 1, 1000 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 20 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 10 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 5000 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 1111111 ) );

更新:源中的注释，将强制转换为浮动/int，使用mb_strlen()而不是strlen()

Answer 3

您可以使用openssl_random_pseudo_bytes，，因为它可以从PHP5.3中获得。

生成一个伪随机字节字符串，其字节数由长度参数确定. 它还指示是否使用加密强算法来生成伪随机字节，并通过可选的crypto_strong参数进行此操作。这是很少见的错误，但有些系统可能是坏的或旧的。

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