Shell产生随机数的几种方法
一、问题
Shell下有时需要使用随机数，在此总结产生随机数的方法。计算机产生的的只是“伪随机数”，不会产生绝对的随机数（是一种理想随机数）。伪随机数在大量重现时也并不一定保持唯一，但一个好的伪随机产生算法将可以产生一个非常长的不重复的序列。
二、随机数
1、生成随机数的七种方法
（1）通过内部系统变量（$RANDOM）
1 | echo $RANDOM |
生成0-32767之间的整数随机数，若超过5位可以加个固定10位整数，然后进行求余。
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（2）使用awk的随机函数
1 | awk 'BEGIN{srand();print rand()*1000000}' #可以加上if判断 |
（3）openssl rand产生随机数
openssl rand
用于产生指定长度个bytes的随机字符。-base64或-hex对随机字符串进行base64编码或用hex格式显示。
1 | openssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8 #八位字母和数字的组合，3a61800e |
（4）通过时间获得随机数（date）
1 | date +%s%N #生成19位数字，1287764807051101270 |
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（5）通过系统内唯一数据生成随机数（/dev/random及/dev/urandom）
/dev/random存储系统当前运行环境的实时数据，可看作系统某时的唯一值，提供优质随机数。
/dev/urandom是非阻塞随机数产生器，读取时不会产生阻塞，速度更快、安全性较差。
1 | #32f1e953ac |
（6）读取linux的uuid码
UUID码全称是通用唯一识别码 (Universally Unique Identifier, UUID)，UUID格式是：包含32个16进制数字，以“-”连接号分为五段，形式为8-4-4-4-12的32个字符。linux的uuid码也是有内核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid这个文件内。cat/proc/sys/kernel/random/uuid每次获取到的数据都会不同。
1 | cat /proc/sys/kernel/random/uuid| cksum | cut -f1 -d" " #获取不同的随机整数，1675034933 |
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（7）从元素池中随机抽取取
1 | pool=(a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10) |
用于生成一段特定长度的有数字和字母组成的字符串，字符串中元素来自自定义的池子。
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2、随机数应用
随机数在互联网中应用广泛如计算机仿真模拟、数据加密、网络游戏等，在登录某些论坛或游戏时，系统会产生一个由随机数字和字母组成的图片，用户必须正确输入，这是防止恶意攻击的很好的方法，因比较难破解图片格式的字符。其关键技术就是产生随机数，再使用ASP.NET等工具将这些字符串封装成图片格式以作为验证图片。
网络游戏中也常利用随机数完成一些功能，比如掷骰子、发扑克牌等。以下是连续掷1000次骰子，然后统计出1～6点的次数：
RANDOM产生的随机数基本在平均值左右浮动（即方差较小）。1
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#RANDOM=$$
PIPS=6
MAX=1000
throw=1
one=0
two=0
three=0
four=0
five=0
six=0
count()
{
case "$1" in
0) let "one=one+1";;
1) let "two=two+1";;
2) let "three=three+1";;
3) let "four=four+1";;
4) let "five=five+1";;
5) let "six=six+1";;
esac
}
while [ "$throw" -le "$MAX" ]
do
let "dice=RANDOM % $PIPS"
count $dice
let "throw=throw+1"
done
echo "The statistics results are as follows:"
echo "one=$one"
echo "two=$two"
echo "three=$three"
echo "four=$four"
echo "five=$five"
echo "six=$six"批量创建10个系统帐号，密码随机 先看看指定用户密码的脚本：
10个用户用户名和密码相同都从linux-01到linux-10，再看看用户密码随机生成的脚本：1
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#批量创建10个系统帐号并设置密码，帐号和密码相同
for name in `seq -w 10`
do
#非交互式的输入密码
useradd linux$name && echo "linux$name" | passwd --stdin linux$name
done对比可以看出，随机生成密码的灵活性和保密性，管理员可以打开user.log文件，记录刚创建的十个用户的信息。1
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#批量创建10个系统帐号并设置密码
rm -f user.log
for name in `seq -w 10`
do
#非交互式的输入随机密码
password=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c1-8`
#可以使用password=`echo "date $RANDOM" | md5sum | cut -c3-11`
#也可以使用password=`penssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8`
useradd linux$name && echo password | passwd --stdin linux$name
echo -e "user=linux$name \t passwd=$password" >> user.log #保存用户名密码以查阅
done
三、总结
- Shell产生伪随机数的函数$RANDOM，能方便地产生分布较平均的伪随机数，能满足大部分应用的需求。
- 产生随机数的方法还有很多并且可以扩展，扩展思路才能选择最近的方式。
- 完全引用自: shell产生随机数七种方法的实现