标签：Linux系统中的熵池机制及其作用简介 (linux 熵池)

在Linux系统中，随机数生成是很重要的一项功能。不同的应用程序需要随机数来保证其安全性以及稳定性。随机数生成过程中，需要用到熵池（Entropy Pool）来提供随机性的源头。本文将详细介绍Linux系统中熵池机制的作用及其原理。 一、熵池的概念 熵池是随机数生成器的核心，所以它的定义非常重要。熵池是一种计算机系统内部的状态，包含所有可能的随机性的来源。它可以包括一系列与时间和空间有关的因素，例如硬盘存储器和其他外部设备上的读写操作，鼠标移动，键盘敲击，网络数据传输，以及其他具有随机性的用户活动。这些因素产生的熵将加入熵池，为随机数生成器提供更加高质量的随机数。 二、熵池的产生原理 熵池的作用在于提供足够的随机性来产生可靠随机数，但是熵池本身的生成机制需要考虑一些特殊因素。有两种情况需要注意： 1. 无法保证源头的真正随机性 熵池的来源很多，但并不是所有的因素都是真正的随机性来源。有些数据看上去很随意，但可能具有重复性和可预见性，因此可能不适用于熵池。比如，某些系统通常使用用户提供的随机数值，但是如果所有的用户都使用相同的型号的硬件、相似的软件设置以及相同的密钥集，那么此时用户提供的随机数值实际上并不具备随机性。 2. 无法保证真正随机性的持续存在性 随机性在时间上是不同步的，以至于在一个生成随机数的时刻可能非常充足，但是在下一个生成的时刻却几乎用光了。由于随机性的分布，不能保证在产生许多伪造随机数的情况下保持高质量的随机性。 为了解决以上问题，Linux中的熵池通过多种因素产生随机数，然后将其放入熵池进行混合和威迫。混合和威迫是将生成的数据尽可能混合，增加其中的熵，提高其质量。 三、熵池对系统的作用 随机数在Linux系统中的应用广泛。有些场景中，随机数生成是系统的最重要任务之一。例如，加密的密钥、数字签名、同时需要针对攻击进行防御的应用程序。在许多实例中，使用不可靠的随机数或伪随机数可能会严重危害安全。 另一方面，随机数还用于其他许多系统任务，如进程调度和内存分配。这些任务没有像加密密钥和数字签名那样关键重要，但是伪随机性可能会导致这些任务之间的冲突。用户还可能因为需要随机数来进行一些具有特定意义的任务（例如游戏和音乐软件），所以不可靠的随机性将会对用户体验产生明显影响。 为了应对以上场景，Linux系统中的熵池通过混合多个随机性源头，以过滤掉低品质的信息，保证可靠的随机性输出。 四、 Linux熵池机制在保障随机数生成质量方面非常重要。在本文中，我们已经初步了解了熵池的概念及其产生原理。现在，您应该已经知道熵池在Linux系统中的重要作用、以及它如何保障软件安全和用户体验。在Linux中，熵池是一种通用的可靠随机数生成机制，从而能够满足众多应用程序的需求。 相关问题拓展阅读： 请问C语言中clock()函数该怎么用？ 使用/dev/random生成随机整数 请问C语言中clock()函数该怎么用？ The clock() function returns an approximation of processor time used by the program. 以上内容摘自 man 3 clock 返回接近程序使用的CPU时间 你拿这个做种子？ 如果linux下 建议 GRand*g_rand_new(void); Creates a new random number generator initialized with a seed taken either from /dev/urandom (if existing) or from the current time (as a fallback). 使用这个函数 直接使用操作系统提供的/dev/urandom 这个设备是根据环境噪声产生的真(记得好像是)随机数 如果没有urandom就使用当前时间 具体这个时间精确到多少不知道 如果不用glib库 就直接去读/dev/urandom设备 这个做种子是更好了的 linux里面一般都用这个/dev/random 和/dev/urandom得到真随机数 这个这个设备的种子是 通过中断事件得到的 网卡 键盘 等设备的中断是异步 产生的随机数应该可以算作真随机数了 不过这个只适应linux而且 程序环境必须是在有交换性 也就是外界必须提供中断事件 而且如果熵池里面的随机数用完了 读取这个设备会造成程序阻塞 直到熵池里有新的随机数 如果你的程序适应这种条件 可以使用glib 有交换环境 linux （一般不是特殊环境下都满足） 建议直接使用这个方便的函数了 glib就是为了方便程序员 跨平台跑程序的 在window下可以用 clock()函数没什么好说的我直接把man里面note节翻译给你看下 Note that the time can wrap around. On a 32-bit system where CLOCKS_PER_SEC equalsthis function will return the same...