Blog. Just Blog

Быстрый поиск

Введите фрагмент названия статьи для поиска

Системные генераторы случайных чисел

13.07.2021 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter

Системные генераторы случайных чисел

На сайте уже выложено несколько различных алгоритмов генераторов псевдослучайных чисел. Какие-то генераторы лучше, какие-то похуже. Но когда надо сгенерировать всего пару-тройку чисел или результаты генерации не используются в критических участках кода, можно воспользоваться системными источниками псевдослучайных чисел.

Читать статью целиком »
Просмотров: 403 | Комментариев: 22

Генератор xoshiro128 на Ассемблере

05.07.2021 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter
Семейство xoshiro (xoroshiro) - это высокоскоростные и очень эффективные алгоритмы генерации псевдослучайных чисел общего назначения с хорошим распределением. Свое название генераторы получили от используемых в них операций XOR/Shift/Rotate. Разные варианты генераторов используют для рабочего буфера разные объемы памяти, а также реализованы как в 64-битной, так и в 32-битной версии. У меня тут будет 32-битный вариант xoshiro128 с периодом 2128.

На всякий случай сразу уточню, что если в тексте встречается термин "случайное число", то имеется в виду "псевдослучайное число". У любого алгоритма генерации все равно есть зависимость и период, пусть даже очень большой, а создавать истинно случайные числа они не в состоянии.

Переходим к программированию. Как можно догадаться из суффикса названия, для работы генератора потребуется 128 бит, то есть 4 DWORD'а.
  1. ;---------------------------------------------
  2. ; Данные для генератора случайных чисел
  3.  
  4. s  rd 4
Дальше выполняется инициализация. В оригинальном алгоритме есть два варианта инициализации - "короткая" и "длинная". Они отличаются только количеством холостых прокруток генератора, соответственно, 264 и 296 раз. Я решил использовать второй вариант.
  1. ;---------------------------------------------
  2. ; Инициализация генератора случайных чисел
  3. ; stdcall long_jump,seed
  4. ;---------------------------------------------
  5. proc long_jump seed:DWORD
  6.         locals
  7.              s0 dd ?
  8.              s1 dd ?
  9.              s2 dd ?
  10.              s3 dd ?
  11.         endl
  12.  
  13.         pusha
  14.  
  15.         ; Начальное "засеивание" генератора
  16.         mov     edi,s
  17.         mov     eax,[seed]
  18.         rol     eax,1
  19.         xor     eax,0x1C580662
  20.         stosd
  21.         rol     eax,3
  22.         add     eax,0x0B6F099F
  23.         stosd
  24.         rol     eax,5
  25.         xor     eax,0xB523952E
  26.         stosd
  27.         rol     eax,7
  28.         sub     eax,0xCCF5A0EF
  29.         stosd
  30.  
  31.         ; Холостая прокрутка генератора для инициализации
  32.         lea     edi,[s0]
  33.         push    edi
  34.         xor     eax,eax
  35.         stosd
  36.         stosd
  37.         stosd
  38.         stosd
  39.  
  40.         xor     ebx,ebx
  41. .loc_for_1:
  42.         xor     ecx,ecx
  43. .loc_for_2:
  44.         mov     eax,[.lj+ebx*4]
  45.         and     eax,1
  46.         shl     eax,cl
  47.         jz      @f
  48.  
  49.         mov     esi,s
  50.         lodsd
  51.         xor     [s0],eax
  52.         lodsd
  53.         xor     [s1],eax
  54.         lodsd
  55.         xor     [s2],eax
  56.         lodsd
  57.         xor     [s3],eax
  58. @@:
  59.         stdcall next
  60.  
  61.         inc     ecx
  62.         cmp     ecx,32
  63.         jb      .loc_for_2
  64.  
  65.         inc     ebx
  66.         cmp     ebx,4
  67.         jb      .loc_for_1
  68.  
  69.         pop     esi
  70.         mov     edi,s
  71.         movsd
  72.         movsd
  73.         movsd
  74.         movsd
  75.  
  76.         popa
  77.         ret
  78.  
  79. .lj:    dd 0xB523952E
  80.         dd 0x0B6F099F
  81.         dd 0xCCF5A0EF
  82.         dd 0x1C580662
  83. endp
Также стоит упомянуть начальное "засеивание" рабочего буфера генератора. В комментариях к оригинальному коду просто сказано, что буфер не должен быть полностью нулевым, а все действия по его заполнению отдаются целиком на откуп программиста. Я добавил свой вариант заполнения, который показался мне рабочим, вы можете заменить его на любой другой. В принципе, достаточно инициализировать ненулевым значением любой из четырех DWORD'ов буфера.

Читать статью целиком »
Просмотров: 205 | Комментариев: 3

Генератор Mersenne Twister на Ассемблере

13.06.2021 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter
Mersenne Twister (Вихрь Мерсенна) - высокоэффективный генератор псевдослучайных чисел, разработанный Makoto Matsumoto и Takuji Nishimura. К математику Марену Мерсенну название имеет отношение потому, что период генерации равняется числу 219937-1, которое, в свою очередь, является числом Мерсенна. Несмотря на то, что Mersenne Twister является одним из наиболее тщательно протестированных генераторов ПСЧ из ныне существующих, а выдаваемые им последовательности проходят статистические тесты, использование Mersenne Twister в криптографии не рекомендуется без дополнительного шифрования.

Для работы генератора требуется достаточно объемная структура, в которой сохраняется текущее состояние каждого измерения.
  1. MT_SIZE = 624
  2. PERIOD  = 397
  3. DIFF    = MT_SIZE-PERIOD
  4.  
  5. struct MT_STATE
  6.         index       dd ?
  7.         mt          rd MT_SIZE
  8.         mt_tempered rd MT_SIZE
  9. ends
  10.  
  11. state MT_STATE
Сам генератор состоит из двух функций - инициализация и генерация. В принципе, можно добавить генерацию случайного числа в заданном интервале, но тут я этого делать не стал, можете посмотреть реализацию в других генераторах.

Читать статью целиком »
Просмотров: 267 | Комментариев: 1

Генерация случайных значений на PHP с заданной вероятностью

11.01.2019 | Категория: Web-мастеру и не только | Автор: ManHunter
Понадобилась функция, которая возвращает случайный элемент из определенного набора. Вроде бы простейшее решение в одну строчку. Но особенность задачи такова, что элементы должны появляться не просто случайно, а с определенной вероятностью: какие-то чаще, какие-то реже. То есть у каждого значения имеется весовой коэффициент, влияющий на частоту его появления. Например:
  1. // Массив значений и весовых коэффициентов
  2. $data=array(
  3.     'купить'=>50,
  4.     'заказать'=>5,
  5.     'приобрести'=>30,
  6. );
Для такого набора данных чаще всего должно появляться слово "купить", чуть реже "приобрести" и в очень редких случаях может проскакивать вариант "заказать". Готовая функция получилась следующей:
  1. //-------------------------------------------------------------
  2. // Получение случайного значения с заданной вероятностью
  3. //-------------------------------------------------------------
  4. function smart_rand($data) {
  5.     // Пустой массив не обрабатываем
  6.     if (count($data)==0) { return false; }
  7.  
  8.     // Отсортировать массив с сохранением ключей
  9.     arsort($data);
  10.  
  11.     // Сформировать массив с интервалами
  12.     $max_rand=0;
  13.     $weights=array();
  14.     foreach ($data as $key=>$value) {
  15.         $max_rand+=$value;
  16.         $weights[$max_rand]=$key;
  17.     }
  18.  
  19.     // Случайное число от 0 до суммы всех весовых коэффициентов
  20.     $rand=mt_rand(0,$max_rand);
  21.  
  22.     // Найти интервал, в который попадает случайное число
  23.     foreach ($weights as $key=>$value) {
  24.         if ($rand<=$key) {
  25.             break;
  26.         }
  27.     }
  28.     return $value;
  29. }
На входе передается массив значений с весовыми коэффициентами, на выходе одно из значений. Пример использования:
  1. // Вывести 100 вариантов написания
  2. for($i=0$i<100$i++) {
  3.     echo smart_rand($data).' ';
  4. }
Числовые значения весовых коэффициентов могут быть любыми и следовать в произвольном порядке, их количество также ничем не ограничено.

Просмотров: 987 | Комментариев: 1

Генератор случайных чисел с использованием RANDOM.ORG

25.10.2016 | Категория: Образ мышления: Assembler | Автор: ManHunter

Генератор случайных чисел с использованием RANDOM.ORG

Тема генераторов случайных чисел является одной из основных в криптографии. Использование любых программных генераторов случайных чисел имеет один главный недостаток: последовательность чисел может называться случайной только если между символами, нету зависимости. А любой алгоритм так или иначе подразумевает зависимость от вычислений. Истинно случайные числа получаются только от аппаратных генераторов. Одним из таких генераторов является сайт RANDOM.ORG. По заявлению его владельцев, источником для случайных чисел является атмосферный шум. Не берусь утверждать, так это или нет, но этот сайт пользуется заслуженной популярностью среди разработчиков всего мира.

Читать статью целиком »
Просмотров: 2774 | Комментариев: 11

prev 01 02
Наверх
Powered by PCL's Speckled Band Engine 0.2 RC3
© ManHunter / PCL, 2008-2021
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Время генерации: 0.16 сек. / MySQL: 3 (0.0678 сек.) / Память: 4.75 Mb
Наверх