乱数の生成

Bash:
乱数の生成

方法:

Bashでは、ランダム数を生成するために $RANDOM 変数がよく使われます。これを参照するたびに、Bashは0から32767の間の疑似乱数整数を提供します。実用的な例をいくつか見てみましょう:

# $RANDOMの基本的な使い方
echo $RANDOM

# 指定された範囲内でランダムな数を生成する(ここでは0-99)
echo $(( RANDOM % 100 ))

# より「安全な」ランダム数の生成、パスワードや鍵に適している
# /dev/urandomとodコマンドを使用
head -c 8 /dev/urandom | od -An -tu4

# 再現性のためにRANDOMをシードする
RANDOM=42; echo $RANDOM

サンプル出力(注:実際の出力はランダムなので変動します):

16253
83
3581760565
17220

詳細解説

Bashの$RANDOMの背後にあるメカニズムは疑似乱数を生成します。これはアルゴリズムに従っており、理論的には予測可能であり、本物の予測不可能性を必要とするアプリケーションにとって潜在的なセキュリティ上の欠陥になり得ます。現代の暗号アプリケーションは、通常、物理現象から派生した乱数、またはランダムデータを生成するために特別に設計されたハードウェア、例えばLinuxの/dev/urandom/dev/randomのように環境ノイズを収集するものが必要です。

カジュアルなタスクやセキュリティが重要でないタスクの場合、$RANDOMは十分であり、簡単さの利点があります。しかし、暗号目的や乱数の質が重要な場合は、OpenSSLや堅牢なランダム数発生器ライブラリを備えたプログラミング言語など、暗号化を念頭に置いて設計された他のツールや言語を検討するべきです。

Bashの$RANDOMは、基本的なランダム数が必要なスクリプトでその目的を果たしますが、ランダム性の質やセキュリティが重要なアプリケーションにおいては、開発者はより堅牢な解決策に向かうべきであるという制限があります。