Способы генерации случайных чисел в PHP

Генерация случайных чисел является важным аспектом в разработке безопасных приложений, шифрования данных и других криптографических операций. В PHP доступны различные способы генерации случайных чисел, включая новые возможности PHP 8.2. Давайте рассмотрим некоторые из них и примеры их использования.

Функция rand()

Функция rand() является одним из самых первых способов генерации псевдослучайных чисел в PHP. Она принимает два аргумента: минимальное и максимальное значения, и возвращает случайное целое число между этими значениями.

$randomNumber = rand(1, 100);
print $randomNumber;

Функция mt_rand()

mt_rand() — это улучшенная версия rand(), основанная на алгоритме Mersenne Twister (Вихрь Мерсена). Она также принимает минимальное и максимальное значения и возвращает случайное целое число между ними.

$randomNumber = mt_rand(1, 100);
print $randomNumber;

Функция random_int()

random_int() предоставляет криптографически стойкие случайные целые числа. Это наиболее безопасный способ генерации случайных чисел в PHP.

$randomNumber = random_int(1, 100);
print $randomNumber;

Функция random_bytes()

random_bytes() генерирует указанное количество криптографически стойких случайных байтов.

$randomBytes = random_bytes(16); // Генерация 16 случайных байтов
print bin2hex($randomBytes); // Вывод в шестнадцатеричном формате

Использование random_int() в PHP 8

С PHP 7.0 была введена функция random_int(), но в PHP 8.0 была добавлена возможность генерации случайных чисел в диапазоне без дополнительных операций.

$randomNumber = random_int(PHP_INT_MIN, PHP_INT_MAX);
print $randomNumber;

Модуль random в PHP

Данный модуль, начиная с версии PHP 8.2, встроен по умолчанию и предоставляет объектно-ориентированный интерфейс, в том числе, для генерации случайных чисел. Рассмотрим несколько примеров:

Генерация случайного числа между 1 и 100

$rand = new RandomRandomizer();
$rand->getInt(1, 1000); // 425

Перемешивание строки

$rand = new RandomRandomizer();
$rand->shuffleBytes('abcdef'); // fadecbe

Перемешивание массива

$rand = new RandomRandomizer();
$rand->shuffleArray(['my', 'ru', 'sakov']); // ['ru', 'sakov', 'my']

Использование движка Mt19937 (Вихрь Мерсена)

$rand = new RandomRandomizer(new RandomEngineMt19937());
$rand->getInt(1, 1000); // 728

Заключение

Генерация случайных чисел важна для множества криптографических операций и обеспечения безопасности веб-приложений. В PHP есть несколько способов генерации случайных чисел, включая rand(), mt_rand(), random_int(), и random_bytes(). В PHP 8.0 были внесены улучшения в генерацию случайных чисел, делая ее более удобной и безопасной.

При разработке приложений всегда рекомендуется использовать криптографически стойкие методы генерации случайных чисел, такие как random_int() и random_bytes(), для обеспечения максимальной безопасности.

Источник