根据用户输入创建伪随机表

Question

我需要在 0-255 之间“洗牌”一个列表，但不使用随机函数，因为该列表必须根据长度为 10 的字符串进行洗牌。我目前正在尝试做的事情如下：

key = "testtest12"
mapping = range(256)

然后我需要洗牌 mapping 列表，而不仅仅是使用 random.shuffle(mapping) 或类似的东西。我最初的想法是像这样添加密钥的所有条例值：

keytotal = 0
for i in key:
    keytotal += ord(i)

for i, item in enumerate(mapping):
    mapping[i] = (mapping[i] * keytotal) % 255

这很好地打乱了mapping 列表，但是它会导致重复值，而我需要所有值在 0-255 之间是唯一的，只是根据键混合成不同的顺序。如果你有任何想法，请写下你的想法。

谢谢

Answer 1

最简单的做法似乎是仍然使用random，它是一个伪-随机数生成器，并使用给定的字符串seed：

random.shuffle(x, random.seed("testtest12"))

其中x 是列表。这将根据种子“testtest12”对列表进行打乱，即它总是会根据输入生成相同的打乱列表。

所以这似乎有效：

import random
from random import shuffle
x = [[i] for i in range(0, 255)]
shuffle(x, random.seed("testtest12"))
print x

请注意，Python 使用 Mersenne twister 作为默认随机数生成器，而 Mersenne twister 在密码学上并不安全。如果您想拥有一个真正加密安全的随机数生成器，您需要使用 NIST SP800-90A 中定义的 DRBG 之一和足够大的种子。

Answer 2

一种方法：遍历列表并将当前元素与具有当前索引的元素加上键中字符之一的 ASCII 值交换。 （必要时从列表和字符串的末尾环绕到开头。）

没有理由关心或限制列表或密钥的长度；所以以下适用于任意长度。

key = "testtest12"
mapping = range(256)

keylen = len(key)
maplen = len(mapping)

for i, v in enumerate(mapping):
    c = ord(key[i % keylen])
    t = (i + c) % maplen
    mapping[i] = mapping[t]
    mapping[t] = v

警告：从密码学的角度来看，这可能是垃圾。

Answer 3

请注意，十个字符的字符串没有足够的熵（=随机性）来正确打乱 256 项列表。有256个！列表的可能洗牌顺序，十个字符的字符串不能容纳那么多的替代品。在您的系统下，可能存在永远无法实现的随机播放。

您有限的输入限制了系统的可能输出。这可能很重要，也可能不重要，但这是您在设计中需要考虑的问题。