Generierung von Zufallszahlen

Bash:
Generierung von Zufallszahlen

Wie:

In Bash ist die Variable $RANDOM die erste Anlaufstelle für die Generierung von Zufallszahlen. Jedes Mal, wenn Sie darauf Bezug nehmen, stellt Bash eine Pseudozufallszahl zwischen 0 und 32767 bereit. Lassen Sie uns einige praktische Beispiele erkunden:

# Grundlegende Verwendung von $RANDOM
echo $RANDOM

# Generierung einer Zufallszahl in einem bestimmten Bereich (hier 0-99)
echo $(( RANDOM % 100 ))

# Generierung einer "sichereren" Zufallszahl, geeignet für Passwörter oder Schlüssel
# Verwendung von /dev/urandom mit dem od-Befehl
head -c 8 /dev/urandom | od -An -tu4

# Seeding von RANDOM für Reproduzierbarkeit
RANDOM=42; echo $RANDOM

Beispielausgabe (Anmerkung: Die tatsächliche Ausgabe variiert, da die Zahlen zufällig sind):

16253
83
3581760565
17220

Vertiefung

Der Mechanismus hinter Bashs $RANDOM erzeugt Pseudozufallszahlen, was bedeutet, dass sie einem Algorithmus folgen und theoretisch vorhersagbar sein können - ein potenzielles Sicherheitsrisiko für Anwendungen, die echte Unvorhersehbarkeit erfordern. Moderne kryptografische Anwendungen benötigen in der Regel Zufälligkeit, die von physischen Phänomenen oder von speziell dafür entworfenem Hardwarezubehör wie /dev/urandom oder /dev/random in Linux abgeleitet wird, welche Umgebungsrauschen sammeln.

Für gelegentliche oder nicht sicherheitskritische Aufgaben reicht $RANDOM aus und bietet den Vorteil der Einfachheit. Allerdings sollten Entwickler für kryptografische Zwecke oder wenn die Qualität der Zufälligkeit kritisch ist, nach anderen Werkzeugen und Sprachen Ausschau halten, die mit der Kryptografie im Sinn entworfen wurden, wie OpenSSL oder Programmiersprachen mit robusten Bibliotheken zur Generierung von Zufallszahlen.

Während Bashs $RANDOM seinen Zweck in Skripten erfüllt, die grundlegende Zufallszahlen benötigen, sollten seine Einschränkungen Entwickler dazu bewegen, sich für Anwendungen, bei denen die Qualität oder Sicherheit der Zufälligkeit wichtig ist, nach robusteren Lösungen umzusehen.