在分布式环境中生成均匀分布的随机数

Question

我必须在基于 Gossiping 原理的无线传感器网络中生成一个“唯一随机数”。

要求是：

1. 每个节点都必须生成一个唯一的随机数，没有 对其他节点生成的内容有任何共同了解。
2. 生成的随机数的分布应该与 互相尊重。
3. 如果生成的随机数的范围在 10-16 位左右或可能更小，则更好。

限制是：

1. 一个节点不知道网络中的其他节点正在生成多少数字。
2. 用 C、C++ 实现。

我还可以使用唯一的种子来生成随机数。种子可以是 0-2^15 范围内的任何数字。

如果没有办法生成这样的数字，那么如果有任何方法可以满足上述一些要求，那将是有帮助的。

如果你能建议我一些方法来达到这个结果，那将是非常有帮助的。

Answer 1

要使此解决方案起作用，您必须知道生成网络中的节点总数。让这个数字为n。

基本思想是在给定区间内的每个参与节点上生成均匀分布的随机数。参与节点的n 间隔不能重叠。 如果节点总数不变，并且每个节点可以静态分配一些整数i n，那么共享种子不会使事情复杂化，这样每个数字只发出一次。不是在每轮生成一个随机数，而是生成n 数字，并且节点i 采用该系列中的i-th 数字。

但是，生成的随机数的整体分布不会是均匀的，除非...：

• 您同步随机数生成。
• 所有区间的大小相同。

有关在单个节点上生成随机数的信息see here。