使用“/dev/urandom”和 GMP 库来生成一个非常大的随机数

Question

我正在使用 Debian Bookworm 和 GMP 库版本 60201。 我需要用 GMP 库生成一个随机数，但我有 2 个要求，如果可能的话，当然！

1 - 生成 0 到特定最大值之间的数字。

2 - 拥有某种熵，最好来自“/dev/urandom/”或更好的东西，但不要太复杂。

我从未使用过这个库，也没有任何使用大数或密码学的经验，所以，我一直在尝试查看文档、互联网上的示例甚至人工智能工具，但到目前为止，我至少无法理解第二点。 我不知道是否可以使用“/dev/urandom/”来获取熵，或者是否可以使用 GMP 库添加熵！

对于第一点，我可能有一个解决方案，即生成随机数，同时生成的数字不低于目标最大值。不确定这是否是最有效的方法，但似乎是一种方法！

类似这样的：

do{
    /* 
     code to generate a random number
    */
}while(randNumber > max_target_val);

对于第二点，我在文档中看到了这一点： https://gmplib.org/manual/Random-State-Seeding

在某些系统上有一个特殊的设备/dev/random，它提供更适合用作种子的随机数据。

但是我找不到任何合适的示例来说明如何将“/dev/urandom/”与 GMP 库一起使用。 任何帮助将不胜感激！

Answer 1

如果您需要使用 /dev/urandom 生成数字作为种子，以下代码可以帮助您。

uint64_t random_num() {
    FILE *fp = fopen("/dev/urandom", "rb");
    uint64_t num = 0;
    fread(&num, sizeof(uint64_t), 1, fp);
    fclose(fp);
    return num;
}