一、問題
Shell下有時需要使用隨機數，在此總結產生隨機數的方法。計算機產生的的只是“偽隨機數”，不會產生絕對的隨機數（是一種理想隨機數）。偽隨機數在大量重現時也並不一定保持唯一，但一個好的偽隨機產生算法將可以產生一個非常長的不重復的序列。
二、生成隨機數的七種方法
（1）通過內部系統變量（$RANDOM）
[gin@Gin ~]$ echo $RANDOM 6936 [gin@Gin ~]$ echo $RANDOM 28058 [gin@Gin ~]$ echo $RANDOM 21427
生成0-32767之間的整數隨機數，若超過5位可以加個固定10位整數，然后進行求余。
生成400000~500000的隨機數：
#!/bin/bash
function rand(){
min=$1
max=$(($2-$min+1))
num=$(($RANDOM+1000000000)) #增加一個10位的數再求余
echo $(($num%$max+$min))
}
rnd=$(rand 400000 500000)
echo $rnd
exit 0
（2）使用awk的隨機函數
[root@Gin scripts]# awk 'BEGIN{srand();print rand()*1000000}' ##可以加上if判斷，779644
918520
[root@Gin scripts]# awk 'BEGIN{srand();print rand()*1000000}'
379242
（3）openssl rand產生隨機數
openssl rand 用於產生指定長度個bytes的隨機字符。-base64或-hex對隨機字符串進行base64編碼或用hex格式顯示。
[root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8 wBroG6n//3c= [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|md5sum 99b965644182c16b04472ed5f922c5c2 - [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|md5sum|cut -c 1-8 #八位字母和數字的組合 567f5d54
[root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|cksum|cut -c 1-8 #八位數字 70083590
（4）通過時間獲得隨機數（date）
[root@Gin scripts]# date +%s%N #生成19位數字 1486113479463684835 [root@Gin scripts]# date +%s%N|cut -c 6-13 #取八位數字 13578053 [root@Gin scripts]# date +%s%N|md5sum|head -c 8 #八位字母和數字的組合 11f60e3a
生成1~50的隨機數：
function rand(){
min=$1
max=$(($2-$min+1))
num=$(date +%s%N)
echo $(($num%$max+$min))
}
rnd=$(rand 1 50)
echo $rnd
exit 0
（5）通過系統內唯一數據生成隨機數（/dev/random及/dev/urandom）
/dev/random存儲系統當前運行的環境的實時數據，可以看作系統某時候的唯一值數據，提供優質隨機數。
/dev/urandom是非阻塞的隨機數產生器，讀取時不會產生阻塞，速度更快、安全性較差的隨機數發生器。
[root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|head -n 10|md5sum|head -c 10
dc32c5047f
[root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1 #生成全字符的隨機字符串
}pFYi%%D~
[root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1
M(,FG+=
[root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1
|NR{$LY%
[root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|sed -e 's#[^a-zA-Z0-9]##g'|strings -n 8|head -n 1
aPdKtMod
#生成數字加字母的隨機字符串，其中 strings -n設置字符串的字符數，head -n設置輸出的行數。
[root@Gin scripts]# head -200 /dev/urandom|cksum|cut -d " " -f1
1182233652
#urandom的數據很多使用cat會比較慢，在此使用head讀200行，cksum將讀取文件內容生成唯一的表示整型數據，cut以” “分割然后得到分割的第一個字段數據
（6）讀取Linux的uuid碼
UUID碼全稱是通用唯一識別碼 (Universally Unique Identifier, UUID)，UUID格式是：包含32個16進制數字，以“-”連接號分為五段，形式為8-4-4-4-12的32個字符。linux的uuid碼也是有內核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid這個文件內。cat/proc/sys/kernel/random/uuid每次獲取到的數據都會不同。
[root@Gin scripts]# cat /proc/sys/kernel/random/uuid |cksum|cut -f1 -d " " #獲取不同的隨機整數 3838247832 [root@Gin scripts]# cat /proc/sys/kernel/random/uuid |md5sum|cut -c 1-8 #數字加字母的隨機數 6092539b
使用linux uuid 生成100~500隨機數：
function rand(){
min=$1
max=$(($2-$min+1))
num=$(cat /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | awk -F ' ' '{print $1}')
echo $(($num%$max+$min))
}
rnd=$(rand 100 500)
echo $rnd
exit 0
（7）從元素池中隨機抽取取
pool=(a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10)
num=${#pool[*]}
result=${pool[$((RANDOM%num))]}
用於生成一段特定長度的有數字和字母組成的字符串，字符串中元素來自自定義的池子。
#!/bin/bash
length=8
i=1
seq=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)
num_seq=${#seq[@]}
while [ "$i" -le "$length" ]
do
seqrand[$i]=${seq[$((RANDOM%num_seq))]}
let "i=i+1"
done
echo "The random string is:"
for j in ${seqrand[@]}
do
echo -n $j
done
echo
執行該腳本得到以下結果：
[root@Gin scripts]# sh seqrand.sh The random string is: aOvZcYOZ [root@Gin scripts]# sh seqrand.sh The random string is: Eylv8JHr [root@Gin scripts]# sh seqrand.sh The random string is: 1sJd2GT8
三、隨機數應用
（1）隨機數在互聯網中應用廣泛如計算機仿真模擬、數據加密、網絡游戲等，在登錄某些論壇或游戲時，系統會產生一個由隨機數字和字母組成的圖片，用戶必須正確輸入，這是防止惡意攻擊的很好的方法，因比較難破解圖片格式的字符。其關鍵技術就是產生隨機數，再使用ASP.NET等工具將這些字符串封裝成圖片格式以作為驗證圖片。
（2）網絡游戲中也常利用隨機數完成一些功能，比如擲骰子、發撲克牌等。以下是連續擲1000次骰子，然后統計出1～6點的次數：
#!/bin/bash
#RANDOM=$$
PIPS=6
MAX=1000
throw=1
one=0
two=0
three=0
four=0
five=0
six=0
count()
{
case "$1" in
0) let "one=one+1";;
1) let "two=two+1";;
2) let "three=three+1";;
3) let "four=four+1";;
4) let "five=five+1";;
5) let "six=six+1";;
esac
}
while [ "$throw" -le "$MAX" ]
do
let "dice=RANDOM % $PIPS"
count $dice
let "throw=throw+1"
done
echo "The statistics results are as follows:"
echo "one=$one"
echo "two=$two"
echo "three=$three"
echo "four=$four"
echo "five=$five"
echo "six=$six"
RANDOM產生的隨機數基本在平均值左右浮動（即方差較小）。
（3）批量創建10個系統帳號，密碼隨機
先看看指定用戶密碼的腳本：
#!/bin/bash
#批量創建10個系統帳號並設置密碼，帳號和密碼相同
for name in `seq -w 10`
do
#非交互式的輸入密碼
useradd linux$name && echo "linux$name" | passwd --stdin linux$name
done
10個用戶用戶名和密碼相同都從linux-01到linux-10，再看看用戶密碼隨機生成的腳本：
#!/bin/bash
#批量創建10個系統帳號並設置密碼
rm -f user.log
for name in `seq -w 10`
do
#非交互式的輸入隨機密碼
password=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c1-8`
#可以使用password=`echo "date $RANDOM" | md5sum | cut -c3-11`
#也可以使用password=`penssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8`
useradd linux$name && echo password | passwd --stdin linux$name
echo -e "user=linux$name \t passwd=$password" >> user.log #保存用戶名密碼以查閱
done
對比可以看出，隨機生成密碼的靈活性和保密性，管理員可以打開user.log文件，記錄剛創建的十個用戶的信息。
四、總結
（1）Shell產生偽隨機數的函數$RANDOM，能方便地產生分布較平均的偽隨機數，能滿足大部分應用的需求。
（2）產生隨機數的方法還有很多並且可以擴展，擴展思路才能選擇最近的方式。
本文章轉載自：http://blog.csdn.net/taiyang1987912/article/details/39997303