如何自动生成随机数,生成随机数的方法有哪些

　　在日常工作中，有很多场合需要用到随机数。做实验时，可能需要一些随机数进行检验；很多产品商家需要给产品分配随机序列号，或者给VIP用户卡分配随机卡号。那么，在Windows环境下，如何才能自动生成符合需要的随机数呢？

　　1.特定区间内普通随机数的生成

　　如果在实验过程中需要生成特定区间的随机数，可以先用大家熟悉的Excel软件创建。RAND和RANDBETWEEN两个函数用于实现它。

　　比如你需要生成一个0到1范围内的随机数，可以用函数“=RAND()”来实现；要生成0到10之间的随机数，可以使用函数表达式“=rand()* 10”；如果需要1到10之间的随机数，使用表达式“RAND()*(10-1) 1”。同样，如果需要0到100之间的随机数，使用“RAND()*100”函数表达式；1到100之间的随机数，使用“RAND()*(100-1) 2”函数表达式(图1)。

　　我们注意到上面的随机数都是小数。那么，如果你想生成一个整数呢？有两种方式，一种是对生成的小数随机数进行四舍五入，另一种是直接生成整数随机数。第一种，比如在表达式“RAND()*(100-1) 2”上加一个TRUNC()函数，生成一个1到100之间的随机整数，整个表达式表示为“=trunc(RAND()*(100-1)2)”；第二种方法可以直接使用RANDBETWEEN()函数，用表达式“=RANDBETWEEN(0，10)”生成0到10之间的随机整数，用表达式“=randbetween (50，999)”生成50到9999(图2)。可以看出，RANDBETWEEN()函数更加形象，使用起来也更加简单。

　　如果你觉得用以上方式生成区间随机数比较麻烦，可以用第三方工具软件实现。比如利用随机数生成器，方便设置随机数区域，限制条件，从而自动生成符合条件的随机数。

　　软件运行后，在间隔开始后左上方的两个框中输入随机数生成的范围值，在小数点后的位数后输入截断的小数位数，在要生成的位数后输入每次生成的随机数个数。然后，单击Generate integer按钮生成指定数量的随机整数，单击Generate decimal生成相应的随机小数(图3)。

　　设置好随机数生成条件后，也可以通过快捷键完成创建随机数的操作。按功能键F1建立指定范围内的整数，按F2生成指定范围内的小数，按F4清除随机数列表。如果要生成大量的随机数，要找出某个特定的随机数是否存在，可以使用Find按钮查找，然后自动定位该随机数(图4)。要在中间停止生成随机数，请按Esc键。

　　提示：如果要生成不重复的随机数，请选中“下一个随机数不等于当前随机数”复选框。如果想复制一个生成的随机数或者随机数列表，可以通过软件窗口左下角的几个按钮来完成。

　　2.特定格式产品序列号的生成

　　作为产品厂商的工作人员，需要为自己的软硬件产品安排序列号，或者卖家为客户的VIP卡配置序列号，也可以通过两种方法实现。

　　首先可以使用Excel的随机函数表达式。假设要生成一个类似“123-456”的由两个三位数和连字符组成的随机数序列，可以使用“=rand between (100，999)-rand between (100，999)”函数表达式。其中“，”符号连接前后的结果，“-”表示前后两个随机数由指定的连字符连接。

　　同样，如果要生成一个由四个六位数字组成的随机序列号，可以使用"=rand between (100000，99999)-rand between (100000，99999)-rand between (100000，99999)-Rand between (100000，99999)-Rand between (100000，9999)- Rand between(1000000，99999)

　　序列号生成也可以使用第三方专用工具，如便携式ablue scarab软件CD-key generator软件。第一次使用软件时，会弹出提示，需要进行参数配置。配置参数主要包括序列号的段数和每段的字符数(图6)。

　　进入序列号生成器主窗口后，首先通过下拉列表选择数字、字符、数值字符三种使用方式中的一种，然后通过下面的复选框选择是否使用小写字母，再点击生成按钮，创建一组序列号(图7)。

　　提示：虽然该软件是为CD-Key设计的，但生成其他产品序列号也是适用的。

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　　相关阅读：

　　1.C语言中的算法是由线性同余算法生成的。首先，应该设置seed()。线性同余算法的随机性很差，不能满足加密的要求。

　　二、windows下随机数的生成：

　　随机数有两种产生方式，包括线性自适应随机数发生器和不可预测随机数发生器。

　　线性自适应随机发生器；

　　在很多编程中，相关的随机函数都是简单使用的。例如，在windows下的Microsoft Visual C 6.0中的rand()，在C运行时库(CRT)中，其定义类似于下面的(为简洁起见，n省略了多线程程序等。).

　　int holdrand=1；

　　int _cdecl rand(void)

　　{ return((hold rand=hold rand * 214013 l 25310112)16)0x 7 fff }；}

　　这种类型的函数称为线性自适应函数。这类函数的一个缺点是可预测性，因为上一个随机数是下一个随机数的种子，相关性很强。与之相关的两个重要事件是：

　　Netscape Navigator浏览器早期版本的攻击可能是最著名的可预测随机攻击，其中用于其SSL(安全套接字层)密钥的随机数具有很高的可预测性，使得SSL变得毫无意义。

　　另一种是攻击ASF软件公司的TexasHoldem扑克应用。这个“授权”软件在算法中使用了Borland Delphi的随机函数。这个随机函数类似于上面提到的CRT中的简单线性适应函数：rand()函数。

　　2.不可预测的随机数生成器

　　2.1随机数发生器的特性

　　一个好的(或健壮的)随机数发生器有以下三个特点：生成平均数；不可预测的数据；取值范围长且完整(即可以生成大量不同取值的随机数，取值范围内的所有值都可以生成)。

　　线性适应函数产生的随机数只满足第一个特性，第二个特性很差。换句话说，兰德()

　　函数可以生成一系列均匀分布的数字，但每个数字都有很强的可预测性。

　　2.2不可预测随机发生器的设计

　　在Windows环境下，一个健壮的随机函数是：CryptGenRandom()。它适用于Windows XP、Windows 2000 Professional、Windows NT Workstation 4.0、Windows Me、Windows 98或Windows 95 OSR2或更高版本、Windows Server 2003、Windows 2000 server或Windows 95上的windows nt server 4.0和internet explorer 3.02或更高版本，在Wincrypt.h中定义.

　　CryptGenRandom从Windows2000的很多资源中获得它的随机性【也叫“熵”】:当前进程的ID；当前线程的ID；系统启动后的时钟数；各种高精度性能计数器；用户环境模块的MD4(Message Digest 4) hash，包括用户名、计算机名、搜索路径等。高精度内置CPU计算器，如RDISC、ROMSR、RDPM等。底层系统信息，如空闲时间、内部检查时间、中断时间、提交限制、页面计数、缓存计数、操作系统外部计数等。

　　(cryptgenrandom()函数的一般用法

　　首先通过CryptAcquireContext获取CSP(加密服务提供商)提供的一个句柄，定义如下：

　　BOOL WINAPI CryptAcquireContext(

　　HCRYPTPROV* phProv，

　　LPCTSTR pszContainer，

　　LPCTSTR pszProvider，

　　DWORD dwProvType，

　　DWORD双旗

　　)

　　参数描述：

　　PhProv:加密服务提供者(CSP)的句柄指针。

　　PszContainer:关键字容器的名称。当dwFlags设置为CRYPT_VERIFYCONTEXT时，pszContainer必须设置为0。通常，当pszContainer为NULL时，会使用默认的密钥容器名称。例如，Microsoft Base Cryptographic Provider的用户当前使用其当前登录名作为关键字容器名登录。

　　PszProvider:指定的CSP提供程序的名称，它是以0结尾的字符串。如果该参数为空，则使用用户的默认供应商。

　　DwProvType:指定CSP提供程序的类型，值可以如下所示。

　　PROV_RSA_FULL PROV_SSL

　　证明_RSA_SIG证明_EC_ECDSA_SIG

　　PROV_DSS PROV_EC_ECNRA_SIG

　　PROV_DSS_DH PROV_EC_ECDSA_FULL

　　PROV _ forte zza PROV _ EC _ EC NRA _ FULL

　　PROV _ MS _ EXCHANGE PROV _ spy RUS _ LYNKS

　　PROV_RSA_SCHANNEL

　　其中，PROV_RSA_FULL表示提供者同时支持数字签名和数据加密，这是一个通用设置(其他具体含义请参考MSDN)。

　　DwFlags:标志值。该参数通常设置为零。但是，应用程序也可以设置以下标志中的至少一个：CRYPT_VERIFYCONTEXT、CRYPT_NEWKEYSET、CRYPT_MACHINE_KEYSET、CRYPT_DELETEKEYSET(具体含义见MSDN)。

　　返回值：如果函数调用成功，返回值非零(真)；否则为0(假)。

　　调用CryptGenRandom()函数，将生成的随机数据填入缓冲区。

　　BOOL WINAPI CryptGenRandom(

　　HCRYPTPROV hProv，

　　DWORD dwLen，

　　字节* pbBuffer

　　);

　　参数描述：

　　HProv:是一个来自CSP(加密服务提供商)的句柄，通过调用CryptAcquireContext函数获得。

　　DwLen:缓冲区的大小。

　　PbBuffer:存储返回的随机数据的缓冲区。

　　返回值：

　　真实；如果呼叫成功；否则为假。

　　使用后释放句柄和关键字容器：CryptReleaseContext()。

　　调用CryptReleaseContext将释放一个CSP句柄；同时，每调用一次，引用计数将减1。当引用计数为零时，CSP上下文将被完全释放，并且不能再被其他应用程序使用。其定义如下：

　　BOOL WINAPI CryptReleaseContext(

　　HCRYPTPROV hProv，

　　DWORD双旗

　　);

　　参数描述：

　　HProv:待释放的CSP手柄

　　DwFlags:保留，通常设置为0。

　　返回值：如果调用成功，将返回非零值(TRUE)。

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