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只允许 /dev/urandom 中的给定数字范围

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只允许 /dev/urandom 中的给定数字范围

一般来说，在 Linux、UNIX、BSD、cygwin 系统上，如何从 /dev/urandom 获取给定范围内的随机数，例如：

217 < X < 34523

或其他示例：

36856 < X < 76543

我担心甚至尝试寻找解决方案，因为这不仅仅是“谷歌和第一次点击”，因为从随机性的角度来看它必须是100％正确的。

我尝试自己写：

$ cat randomfournumbers.sh
#!/bin/bash

working=true
howmanyneeded=0

while "$working"; do
fivedigit=$(tr -cd "[:digit:]"</dev/urandom|fold -w5|head -1)

        if [ "$fivedigit" -ge 300 ]; then
                if [ "$fivedigit" -le 33000 ]; then

                        echo "$fivedigit"
                        howmanyneeded=$((howmanyneeded+1))

                        if [ "$howmanyneeded" -ge 4 ]; then
                                working=false
                        fi
                fi
        fi
done
$ sh randomfournumbers.sh
11442
26742
13905
23547
$

但是据我所知，密码学、随机性......我确信它包含一个我看不到的错误（urandom 没有问题，而是逻辑）。

答案1

我认为shuf这将是一个更好的工具。

例子：

$ shuf -i 217-34523 -n 1
11623

但如果你真的想使用/dev/urandom，这应该可以完成工作：

random_numbers() {
  a="$1"
  b="$2"
  lim="$3"
  count="0"

  while :; do
    num=$(tr -dc '0-9\n' < /dev/urandom | grep -Pom1 "^\\d{${#a},${#b}}")
    if [ "$num" -ge "$a" ] && [ "$num" -le "$b" ]; then
      echo "$num"
      count="$((count + 1))"
      [ "$count" -ge "$lim" ] && break
    fi
  done
}

例子：

$ random_numbers 36856 76543 5
75544
55383
43024
72678
63635

答案2

这个脚本的作用是：

#!/bin/bash

log2x(){
    local bytes=0 t=$1
    while ((t>0)); do
    ((t=t>>8,bytes++))
    done
    echo "$bytes"
}

mkrandom(){
    while :; do
    hexrandom=$(dd if=/dev/urandom bs=1 count=$bytes 2>/dev/null | xxd -p)
    (( 16#$hexrandom < range*mult )) && break
    done
    echo "$(( (16#$hexrandom%range)+min ))"
}

if (($#==3)); then
    min=$2 max=$(($3+1))
else
    min=217 max=34523
fi
range=$((max-min+1))

bytes=$(log2x "$range")
maxvalue=$(((1<<($bytes*8))-1))
mult=$((maxvalue/range))
#printf "maxvalue=%d mult=%d range=%d\n" "$maxvalue" "$mult" "$range"


while ((i++<$1)); do
    mkrandom 
done

调用方式为./script count min max：

./script 5 23 323
261
319
189
204
93

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