mt_rand()とrand()の違い (4)

アップデート（PHP 7.1）：

rand() および srand() は、それぞれ mt_rand() および mt_srand() エイリアスになり mt_srand() た。 これは、次の関数の出力に変更があることを意味します： rand() 、 shuffle() 、 str_shuffle() 、および array_rand() 。

つまり、バージョン7.1以降では、 rand は内部で mt_rand 呼び出す ため、両者の間に実際的な違いはありません。

PHP 7.1より前：

rand() を使用することは、セキュリティ目的で使用しないのであれば悪い習慣ではありません。通常は rand() を使用しています（習慣？）。

大量の乱数が必要な場合、 rand 代わりに mt_rand が必要に mt_rand ます。 mt_rand の周期は2 mt_rand − 1で、 rand （2 ³² ）よりもはるかに優れています。 rand および mt_rand を使用したグラフィカルパターン生成については、 この記事 を mt_rand 。

Periodicity と entropy が、 rand() 代わりに mt_rand() を使用する唯一の理由であり、セキュリティや速度の改善ではありません。

数学的に mt_rand は、 rand よりも entropy が大きく、 Periodicity が大きくなっています（2 ¹⁹⁹³⁷ -1対2 ³² ）。

いくつかの乱数が必要で、セキュリティが問題にならない場合、 rand はジョブを実行します（クリーンアッププロセスの起動を決定するために乱数を取得します）。

テスト速度の改善

実際には、2つの関数の速度に大きな違いはありません（おそらくPHP⇔Cラッパーのオーバーヘッドですか？）。

PHPテストコード：

<?php
for ($c = 0; $c < 3; $c++) {
  $start = microtime(true);
  $sum = 0.0;
  for ($i = 0; $i < 100000000; $i++) {
    $sum += rand();
  }
  printf('[rand %d] Time: %.3f s%s', $c, microtime(true) - $start, PHP_EOL);
}
for ($c = 0; $c < 3; $c++) {
  $start = microtime(true);
  $sum = 0.0;
  for ($i = 0; $i < 100000000; $i++) {
    $sum += mt_rand();
  }
  printf('[mt_rand %d] Time: %.3f s%s', $c, microtime(true) - $start, PHP_EOL);
}

PHP 7.0.19でのテスト：

$ php timing.php
[rand 0] Time: 4.658 s
[rand 1] Time: 4.664 s
[rand 2] Time: 4.654 s
[mt_rand 0] Time: 4.267 s
[mt_rand 1] Time: 4.255 s
[mt_rand 2] Time: 4.261 s

PHP 5.4.45（低速マシン）でのテスト：

$ php timing.php
[rand 0] Time: 10.862 s
[rand 1] Time: 10.889 s
[rand 2] Time: 10.615 s
[mt_rand 0] Time: 10.948 s
[mt_rand 1] Time: 9.883 s
[mt_rand 2] Time: 10.190 s

主張どおり400％ではなく6-9％のみ。

セキュリティ目的で使用する

しかし、セキュリティの問題のためにアプリケーションが多くのエントロピーを必要とする場合は、より安全な方法が必要であり、 openssl_random_pseudo_bytes() おそらく最善の解決策です。 関連する問題 。

rand() も mt_rand() も十分に安全ではありません ：

注意 この関数は暗号的に安全な値を生成しないため、暗号化の目的には使用しないでください。 暗号的に安全な値が必要な場合は、 random_int() 、 random_bytes() 、または openssl_random_pseudo_bytes() 使用を検討して random_int() 。

random_compat ようなPHP拡張機能がありますが、必要でない場合は使用しないことをお勧めします。