具有相同输出的伪随机发生器

Question

我在 http：//auto.howstuffworks上发现了一篇关于汽车远程录入系统的文章。 com / remote-entry2.htm 在第三篇文章中，作者说，

  

发射器和接收器都使用相同的伪随机数发生器。当发送器发送一个40位代码时，它使用伪随机数发生器来选择一个新代码，它存储在内存中。另一方面，当接收器接收到有效代码时，它使用相同的伪随机数生成器来选择新的代码。以这种方式，发射器和接收器是同步的。接收器只有在收到预期的代码时才会打开门。

是否可以让两个PRNG函数同时生成相同的随机数？

Answer 1

在PRNG函数中，函数的输出取决于“种子”值，这样在给定相同种子值的连续调用中将提供相同的输出。所以，是的。

一个例子（使用C＃）就像：

// Provide the same seed value for both generators:
System.Random r1 = new System.Random(1);
System.Random r2 = new System.Random(1);

// Will output 'True'
Console.WriteLine(r1.Next() == r2.Next());

这当然都取决于随机数生成器使用某种确定性公式来生成其值。如果你使用一个所谓的'真随机'数字生成器，它在生成中使用熵或噪声的属性，那么在给定一些输入的情况下生成相同的值将非常困难，除非你能够复制熵状态为两者都调用了函数 - 这当然会破坏使用这种生成器的目的......

对于远程无钥匙进入系统，他们很可能使用确定性的PRNG功能以利用此功能。有许多IC提供这种功能来为电子电路产生随机数。

编辑：根据要求，这里是一个非确定性随机数生成器的示例，它不依赖于指定的种子值：量子随机数发生器。当然，正如自由空间在评论中指出的那样，这不是伪随机数生成器，因为它生成真正的随机数。

Answer 2

大多数PRNG都有种子形式的内部状态，用于生成下一个值。内部逻辑是这样的：

nextNumber = function(seed);
seed = nextNumber;

因此，每次生成新数字时，种子都会更新。如果给两个使用相同算法的PRNG使用相同的种子， function（seed）将评估为相同的数字（假设它们是确定性的，大多数都是确定的）。

直接应用于您的问题：发射器选择一个代码，并将其用作种子。收到它后，接收器使用它来播种它的发生器。现在两者是对齐的，它们将生成相同的值。

Answer 3

正如Erik和Claudiu所说，只要你使用相同的值为你的PRNG播种，你就会得到相同的输出。

使用AES（或任何其他加密算法）作为PRNG的基础时，可以看到一个示例。只要您继续使用在两个设备（发送器和接收器）上匹配的输入，那么输出也将匹配。