Mersenne Twister 是一个好的二进制 RNG 吗？答案

【问题标题】：Is Mersenne Twister a good binary RNG?Mersenne Twister 是一个好的二进制 RNG 吗？
【发布时间】：2012-02-01 23:54:17
【问题描述】：

我正在尝试找到一个 RNG 来生成伪随机位流。我发现 Mersenne Twister (MT19937) 是一种广泛使用的 RNG，可以生成良好的 32 位无符号整数，并且已经完成实现以生成明显良好的双精度浮点数（生成 53 位整数）。但我似乎没有找到任何关于它在某些方面表现良好的参考。

Marsaglia 表达了对 Mersenne Twister 随机性的一些担忧，这让我怀疑使用它。

有人知道 Mersenne Twister 是否有用于生成伪随机位的显着偏差吗？如果是这样，有没有人知道一个好的伪随机位生成器？

【问题讨论】：

如果没有播种或抓取数字等外部资源，这可能没问题。它的计算速度也非常快，这是一个奖励。我工作过的公司一直在使用它，所以也有你的认可。你为什么担心它的随机性？
IIRC，它不应该用于统计/高安全性的东西，但对于大多数用途来说足够快且相当随机。（虽然，显然有 better PRNGs 更快，根据维基百科文章... IIRC。）它的初始值更接近 0，但经过一堆迭代后，它是相当随机的。
@muntoo MWC 对位有偏见，所以我不能使用它。
@MitchWheat 对于蒙特卡洛来说，什么是好的 RNG？
我想修改我的评论：梅森捻线机不适合加密目的，但适合蒙特卡洛。

标签： random mersenne-twister

【解决方案1】：

所有的伪随机生成器都力求在每个比特上生成高度的不可预测性。在观察到 624 个值之前，目前没有办法预测 mersene twisters 的程度远远优于随机概率。

所有“X RNG 好吗”形式的问题都必须回答：“你用它做什么？”由于其出色的频率分布，Meresene Twister 在模拟方面取得了巨大成功。 在加密情况下，它完全没有任何价值。内部状态可以通过查看任何 624 个连续输出来识别。 Blum Blum Shub 在加密情况下非常强大，但在模拟中运行速度慢得令人无法接受。

【讨论】：

【解决方案2】：

没有。

没有人应该选择 Mersenne Twister 来生成随机性，除非它是内置的，如果您广泛使用随机性，则无论如何都应该替换它。 Mersenne Twister 未能通过基本的统计随机性测试，而更简单、更快的算法则无法通过，而且通常有点令人失望。

我现在推荐的不安全的非加密伪随机数生成器是xoroshiro+ 和PCG family。 xoroshiro+ 速度更快，据称质量稍高，但 PCG 系列提供了更完整的库并承担了更多角色。

但是，现代加密随机性可以变得足够快。 Rust 的 rand 库默认使用 ISAAC，还有其他选择。 除了最特殊的情况外，这应该是您的默认选择。

【讨论】：