生成随机数是我们编程时时常用到的,但是,如果我们仔细想想,计算机只会按照人类给他的指令工作,那么他是如何自主的随机生成一组数呢?

绝对的随机-真随机数生成


 

真随机数顾名思义就是生成数据是真正随机的,达到真随机数的生成只有依靠外界的物理现象,比如,计算机可以在其内部进行一个个原子衰变,根据量子物理学,这个衰变是完全随机的,这样,计算机进行多次实验就可以得到一个绝对随机的数,这个随机数是绝对不可能被预测到的。但是,在普通的家用电脑里达到这种效果显然是不可能的,但Intrer和NSA推出了一款随机数生成器-RdRand,目前我们并不知道它的原理,据称它生成的是真的随机数,但有些人怀疑NSA在其中加了后门,所已都会在RdRand生成自己的随机数后再用自己的算法保护一下。
了解更多量子随机性,可以参考薛定谔的理想实验-薛定谔的猫:http://baike.baidu.com/view/29616.htm

常用方式-伪随机数生成


既然真随机数生成无法普及,计算机采用了效果相似的随机生成方式-伪随机数生成。简单地说,伪随机数的生成是计算机先采集一个种子数据,然后对其运用一套复杂的算法,最后得到随机数。既然是通过算法生成的,理论上说,这样生成结果是可以预测到的,关键就在于“种子数据”的选取。

比如,你正在使用计算机随机进行抽奖,当你按下“抽奖”键时,计算机会获取到此时的精确时间,由于你不可能控制按下的时间非常精确,这个“种子数据”显然以现在的水平是无法预测的,再经过算法计算后,抽奖结果就产生了。但不排除未来的某一天,人类可以精确控制你按下的时间,这一样的话,抽奖结果就可以预测了。