PHP的伪随机数与真随机数详解

一、为什么需要随机数

随机数是一些计算机程序中十分重要的概念。随机数可以用来模拟一些随机事件，比如掷骰子，抽奖，等等。同时，在密码学中，随机数也经常被用来生成密码、密钥等，以增加安全性。

二、随机数的分类

随机数可以分为两类：伪随机数和真随机数。

1. 伪随机数

伪随机数是由计算机程序生成的一组看起来随机的数字序列，实际上它们由预定义的算法计算而来。虽然称为随机数，但实际上它们并不是完全的随机数，因此也被称为“伪随机数”。

在PHP中，可以使用以下两种方式来生成伪随机数：

mt_rand 函数

mt_rand 函数是PHP中常见的生成伪随机数的函数。它的用法如下：

$random_number = mt_rand($min_number, $max_number);

其中，$min_number 和 $max_number 表示生成随机数的范围。

以下示例代码将生成一个1到100之间的随机整数：

$random_number = mt_rand(1, 100);
echo $random_number;

rand 函数

rand 函数也常见于PHP中，可以生成一个指定范围内的随机整数。它的用法如下：

$random_number = rand($min_number, $max_number);

以下示例代码将生成一个1到100之间的随机整数：

$random_number = rand(1, 100);
echo $random_number;

2. 真随机数

真随机数是由物理现象产生的随机数。比如，公认的真随机数依赖于不确定事件的发生，比如电子器件的热噪声、光子随机进出、弱光随机性或量子效应等。

在PHP中，可以使用以下两种方式来获取真随机数：

random.org

random.org 是一个免费的网站，可以提供高质量的真随机数。我们可以通过它的API接口来获取真随机数。

以下示例代码将通过API获取一个1到100之间的真随机整数：

$url = 'https://www.random.org/integers/?num=1&min=1&max=100&col=1&base=10&format=plain&rnd=new';

$random_number = file_get_contents($url);
echo $random_number;

本地熵池

当计算机从多个来源获取到数据时，它们有望提供更真实随机的源。这被称为“熵池”。使用本地熵池的方法是读取熵数据并在其上进行哈希运算或加密运算。以下代码演示了如何使用PHP获取本地熵池中的随机数：

$random_number = random_int(1, 100);
echo $random_number;

三、结论

无论我们使用的是伪随机数还是真随机数，都需要根据具体情况来选择。对于一些不需要高度安全性的场景，使用PHP提供的随机数函数是足够了。但是对于密码学等对安全性要求较高的场景，应该使用真随机数，以确保生成密码和密钥的安全性。