生成范围内的安全随机整数 PHP 5.6

Question

我想在 PHP5.6 中生成一个介于 $min 和 $max 之间的安全随机整数。 PHP 中的 rand() 和 mt_rand() 都被认为不是加密安全的。

来自docs:

Caution

This function does not generate cryptographically secure values, and should not be used for cryptographic purposes. If you need a cryptographically secure value, consider using random_int(), random_bytes(), or openssl_random_pseudo_bytes() instead.

PHP 7 添加了 random_int() (docs)，这非常适合我的用例：

random_int — Generates cryptographically secure pseudo-random integers

但是如何在 PHP 5.6 中实现此功能？

我天真的尝试是这样的：

<?php
function secure_rand($min, $max)
{
    return (unpack("N", openssl_random_pseudo_bytes(4)) % ($max - $min)) + $min;
}

但我似乎总是在调用 secure_rand(1, 100) 时得到“2”。我还读到，以这种方式使用模数运算会产生偏差。如何在 PHP 5.6 中模拟 random_int()？

Answer 1

您可以使用 openssl_random_pseudo_bytes，因为它从 PHP 5.3

开始可用

Generates a string of pseudo-random bytes, with the number of bytes determined by the length parameter.

It also indicates if a cryptographically strong algorithm was used to produce the pseudo-random bytes, and does this via the optional crypto_strong parameter. It's rare for this to be FALSE, but some systems may be broken or old.

在 PHP docs

阅读更多内容

Answer 2

找到了一个非常有效的解决方案。在示例中使用了 mcrypt 扩展，但它也适用于 openssl_random_pseudo_bytes() 如果您需要更多信息请查看 here.

function secure_rand( $min, $max ) {
    $diff = $max - $min;
    if ($diff < 0 || $diff > 0x7FFFFFFF) {
        throw new RuntimeException("Bad range");
    }
    $bytes = mcrypt_create_iv( 4, MCRYPT_DEV_URANDOM );

    // if mcrypt is not enabled on your server, you can use this
    //$bytes = openssl_random_pseudo_bytes( 4 );

    // if mbstring is not enabled, you can also use iconv_strlen
    if ($bytes === false || mb_strlen($bytes, '8bit') != 4) {
        throw new RuntimeException("Unable to get 4 bytes");
    }

    $ary = unpack("Nint", $bytes);
    $val = $ary['int'] & 0x7FFFFFFF;   // 32-bit safe
    $fp = $val / 2147483647.0; // convert to [0,1]
    // if you really need a type of int take this
    // return (int) round($fp * $diff) + $min;
    // otherwise it will return a float without decimal numbers
    return round($fp * $diff) + $min;
}

var_dump( secure_rand( 1, 1000 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 20 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 10 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 5000 ) );
var_dump( secure_rand( 1, 1111111 ) );

更新： 源代码中的注释，删除了对 float/int 的强制转换，使用 mb_strlen() 而不是 strlen()

Answer 3

我可以向您介绍 random_compat，PHP 5 个项目中有哪些 polyfill random_bytes() 和 random_int()？（旁注：在其他项目中，Wordpress 在 4.4 中采用了它。）

function secure_rand($min, $max)
{
    return (unpack("N", openssl_random_pseudo_bytes(4)) % ($max - $min)) + $min;
}

即使这是您希望它做的事情，当 ($max - $min) 不是 2 的偶次方时，这也是 biased random number generator。

生成范围内的安全随机整数 PHP 5.6

Generate a Secure Random Integer in Range with PHP 5.6

php

security

random

entropy