利用/dev/urandom文件創建隨機數

1:/dev/urandom和/dev/random是什么

　　這兩個文件記錄Linux下的熵池，所謂熵池就是當前系統下的環境噪音，描述了一個系統的混亂程度，環境噪音由這幾個方面組成，如內存的使用，文件的使用量，不同類型的進程數量等等，剛開機的時候系統噪音會較小。在這兩個設備的差異在於：/dev/random的random pool依賴於系統中斷，因此在系統的中斷數不足時，/dev/random設備會一直封鎖，嘗試讀取的進程就會進入等待狀態，直到系統的中斷數充分夠用, /dev/random設備可以保證數據的隨機性。/dev/urandom不依賴系統的中斷，也就不會造成進程忙等待，但是數據的隨機性也不高。

2:獲取/dev/urandom和/dev/random中的值

　　command:dd count=1 ibs=1024 if=/dev/urandom >/dev/null

　　

　　command:dd count=1 ibs=1024 if=/dev/random >/dev/null

　　

　可以看見/dev/urandom生成隨機數的速度要快很多，一般就使用/dev/urandom獲取隨機數。

3:如何利用/dev/urandom生成隨機數

　　3.1 srand()和rand()

　　這兩個函數是Linux下生成隨機數的函數(unsigned long的隨機數)，rand()函數返回的隨機數位於0到RAND_MAX之間，因為這之間的距離很長，所以從中取出一段來可以被認為是隨機數，哪取出一段來的起始位置是哪里呢?這個起始位置也叫做隨機種子，這個時候srand()函數就派上用場了，它就是用來決定從哪里開始取的，如果rand()之前沒有使用srand()設置隨機種子，就默認隨機種子為1，而且下一次再調用rand()取出的隨機數和上次一樣，所以要每次取出不一樣的隨機數就需要每次rand()之前調用srand()設置和上次不同的隨機種子。

　　3.2 實例

unsigned long random_xid(void)
{
    static int initialized;
    if (!initialized) {
        int fd;
        unsigned long seed;

        fd = open("/dev/urandom", 0);
        if (fd < 0 || read(fd, &seed, sizeof(seed)) < 0) {
            LOG(LOG_WARNING, "Could not load seed from /dev/urandom: %s",
                strerror(errno));
            seed = time(0);
        }
        if (fd >= 0) close(fd);
　　　　 //設置隨機種子
        srand(seed);
　　　　 //下次取同樣的隨機數
        initialized++;
    }
    return rand();
}

　　實例是udhcp源碼中dhcp client生成xid的過程(因為xid在一次事務中是不變的所以只取一次隨機數)。

參考文章1

參考文章2