Linux系統下，常見的隨機數生成設備：

• /dev/random
  隨機性比較好，依賴內核的中斷，當中斷數量不足，獲取隨機數的操作會被阻塞。通過安裝haveged，可以提升熵值。
  JDK的默認選項。

• /dev/urandom
  通過熵池來產生隨機數，犧牲一定的隨機性，解決性能問題。
  啟動Java應用時，增加如下選項，指定使用/dev/urandom作為隨機數生成器。

  -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom
  

文檔

• Java Core Libraries

• Pseudorandom Number Generators
  PRNGs即Pseudorandom Number Generators。

• Characteristics of PRNGs

• Generating Pseudorandom Numbers with RandomGenerator Interface
  使用RandomGenerator來獲取隨機數，樣例代碼，如下：

  RandomGenerator random1 = RandomGenerator.of("Random");
  long value1 = random1.nextLong();
  System.out.println(value1);
  

  使用RandomGeneratorFactory來創建隨機數生成器，并獲取隨機數，樣例代碼，如下：

  RandomGeneratorFactory<RandomGenerator> factory2 =
      RandomGeneratorFactory.of("SecureRandom");
  RandomGenerator random2 = factory2.create();
  long value2 = random2.nextLong();
  System.out.println(value2);
  

  使用Random來獲取隨機數，樣例代碼，如下：

  Random random = new Random();
  int randomNumber = random.nextInt();
  System.out.println(randomNumber);
  

  使用SecureRandom來獲取隨機數，樣例代碼，如下：

  SecureRandom r1 = new SecureRandom();
  SecureRandom r2 = SecureRandom.getInstance("NativePRNG");
  SecureRandom r3 = SecureRandom.getInstance("DRBG",
          DrbgParameters.instantiation(128, RESEED_ONLY, null));
  

  RandomGenerator的幾個子類，如下：

  • RandomGenerator.StreamableGenerator
  • RandomGenerator.SplittableGenerator
  • RandomGenerator.LeapableGenerator
  • RandomGenerator.JumpableGenerator
  • RandomGenerator.ArbitrarilyJumpableGenerator

• Generating Pseudorandom Numbers in Multithreaded Applications

• Dynamically Creating New Generators

• Creating Stream of Generators

• Choosing a PRNG Algorithm
  通過使用RandomGenerator.isDeprecated()或者RandomGeneratorFactory.isDeprecated()，可以檢查隨機數生成算法是否被Java官方推薦使用。
  當前可用的隨機數生成算法：

  • L64X128MixRandom
  • Xoroshiro128PlusPlus
  • L32X64StarStarRandom
  • L32X64MixRandom
  • Xoshiro256PlusPlus
  • L64X256MixRandom
  • MRG32k3a
  • L128X128MixRandom
  • L128X256MixRandom
  • L64X1024MixRandom
  • L128X1024MixRandom

  選擇隨機數生成器時，平衡如下因素：

  • speed，生成隨機數的速度
  • space，算法運行時占用的空間
  • period，隨機數的生成周期

參考資料

• Java獲取/dev/urandom的隨機數
• java dev urandom_/dev/random和/dev/urandom的一點備忘
• /dev/urandom和/dev/random的區別
• linux 手動安裝移植 haveged，解決隨機數初始化慢的問題
• 熵值低于1000，需要啟動haveged
• haveged的代碼倉庫

  Additionally, since v5.6, as soon as the CRNG (the Linux cryptographic-strength random number generator) gets ready, /dev/random does not block on reads anymore.

• haveged的官方主頁
• 在Java中，可以使用java.util.Random類來生成隨機數，使用Java生成隨機數的示例代碼
• 【Java代碼審計】失效認證及不安全隨機數篇
• Procedual Generation in Minecraft - Structure Generation