Random-Number-Generator

是否保證可以產生所有可能的隨機數?

  • February 23, 2021

據我所知,PRG 獲得輸入(種子)並生成比輸入更大的輸出值。因此,是否有可能永遠不會生成某些輸出?基於輸入小於輸出的事實。

PRG 獲得輸入(種子)並生成比輸入更大的輸出值。

的確。PRG 的標准定義使其成為確定性多項式時間算法,其中輸入種子 $ {0,1}^n $ 並輸出 $ {0,1}^{\ell(n)} $ 和 $ \forall n, \ell(n)>n $ ; 和另一個特徵(偽隨機性)。

是否有可能永遠不會產生某些輸出?

這不僅是可能的,而且是肯定的,對於所有人 $ n $ . 為了證明這一點,我們只需要計算可能的輸入:有 $ 2^n $ ; 和輸出數量:有 $ 2^{\ell(n)} $ . 條件 $ \ell(n)>n\ge 0 $ 暗示 $ 2^{\ell(n)}>2^n $ . 而且由於算法是確定性的,因此可能的輸出不能多於可能的輸入。


是否保證可以產生所有可能的隨機數?

也是,但在另一種意義上**。**

如果我們將輸出截斷為 $ \lfloor\ell(n)/k\rfloor $ 位串 $ k $ 位,那麼就有可能每個 $ 2^k $ 的潛在輸出位串 $ k $ 當某些輸入達到位時 $ n $ 長得足夠高。事實上,偽隨機性意味著成立¹。任何固定大小的每個可能的輸出 $ k $ 位達到¹對於足夠大 $ n $ 當我們考慮所有 $ 2^n $ 可能的輸入。

現在我們只需要選擇 $ k $ 這樣所有認為的隨機數都在 $ [0,2^k) $ ,然後產生所有可能的隨機數¹。


¹ 或許除了極少數 $ n $

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/88417