
【計】 PRN; pseudo-random number
僞隨機數(Pseudorandom Number)指通過确定性算法生成的、表面呈現隨機特性但實際可複現的數值序列。其核心特征與定義如下:
英文對應
Pseudorandom Number(ISO/IEC 2382:2015 标準術語)
來源:國際标準化組織(ISO)《信息技術術語》
中文釋義
由數學算法生成的數字序列,滿足統計隨機性檢驗(如均勻分布、獨立性),但因算法固定而具備可預測性。
來源:全國科學技術名詞審定委員會《計算機科學技術名詞》
确定性
初始種子(Seed)相同則輸出序列完全一緻,適用于需可複現的場景(如科學模拟)。
來源:Donald Knuth《計算機程式設計藝術》卷2
統計隨機性
通過均勻性測試、獨立性測試等統計檢驗,但無法通過所有理論隨機性測試(如密碼學安全測試)。
來源:NIST《隨機數生成技術指南》
特征 | 僞隨機數 | 真隨機數 |
---|---|---|
生成方式 | 确定性算法 | 物理現象(如熱噪聲) |
可預測性 | 可複現 | 不可預測 |
應用場景 | 模拟實驗、遊戲 | 密碼學、安全密鑰生成 |
權威參考 |
蒙特卡洛方法依賴僞隨機數進行重複抽樣(來源:《計算物理學導論》,Springer)。
需加密安全僞隨機數生成器(CSPRNG),如AES-CTR DRBG。
關卡生成、掉落概率控制(來源:遊戲引擎Unity技術文檔)。
ANSI X9.17(金融安全)、FIPS 186-5(數字簽名)
NIST SP 800-22(隨機性統計測試套件)
來源:美國國家标準與技術研究院(NIST)
僞隨機數是指通過确定性算法生成的、看似隨機但實際可預測的數值序列。其核心特征如下:
本質特性
僞隨機數并非基于物理隨機現象(如電子噪聲),而是通過數學公式(如線性同餘法、梅森旋轉算法)計算産生。隻要初始種子(Seed)相同,生成的序列完全一緻。
與真隨機數的區别
關鍵參數
典型應用場景
需注意:在密碼學等高安全需求領域,需使用經過特殊設計的加密安全僞隨機數生成器(CSPRNG),普通僞隨機數可能因可預測性導緻安全漏洞。
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