计算机生成真随机数原理及实现

  计算机原本是不能生成随机数的,但由于有一类函数(C++语言)的存在则可以通过程序产生随机数,这些函数的特点是每次调用它执行时间不一样,也就是执行时间有一定的随机性,利用此特性我们可以得到所需要的随机数。这些函数有Beep(0,0),SetWindowText(NULL),MessageBeep(MB_ICONQUESTION)等。
  我们只要连续调用此类函数,监测其执行时间,处理执行时间就可以达到目的。但函数的执行时间都是很短暂的,用一般测量时间的方法都太粗糙了,必须自己设计度量方法。每个计算机都有其工作频率称为主频,与之相对应的是时钟周期,做一个函数测量计算机运行以来的时钟周期,用函数运行时计算机所经历的周期数来度量时间;测量一下当前的周期数,让函数运行,再测量一下当前的周期数,两个周期数的差值就代表了函数运行时间,如此做一个循环就可以大量采集运行时间了,处理运行时间数组得到随机数组。在多种微机上试验数据类似。
  且看实验数据:
  这是函数运行时间  115636,114283,114899,115030,114488,114350,114866,115132,114317,114757
  放在字数组里则有   50100,48747,49363,49494,48952,48814,49330,49596,48781,49221
  放在字节数组里则有 180,107,211,86,56,174,178,188,141,69
  显然放到16位的字数组里效果不好,这是因为函数运行时间只比16位的最大值大0.7倍左右。但放到8位数组里效果不错,而其它位数的数据由此组合即可。
  通过生成大量数据的检测没有发现周期现象,也就是从不重复的,所有元素等概率出现随机性良好,所以它们是真随机数。
   

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