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c++ - 有没有办法以随机顺序找到下一个项目？

coder 2024-02-19 原文

我知道有这样一个程序:

#include <iostream>
#include <string>


int main() {
    const std::string alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
    std::string temp = "1234567890";
    srand(MAGICNUMBER);
    for (int i = 0;; ++i) {
        for (int j = 0; j < 10; ++j)
            temp[j] = alphabet[rand() % alphabet.size()];
        std::cout << temp << std::endl;
    }
}

基本上，随机的 10 符号字符串生成器。

我还知道第 124660967 个生成的字符串是“2lwd9JjVnE”。有没有办法找到 MAGICNUMBER 是什么，或者至少找到序列中的下一个字符串？

暴力破解会很痛苦，考虑到生成一个这样的序列需要时间，但我有一些关于所用编译器的信息(如果有帮助？):它是用于 Linux 的 64 位 g++ 4.8。

更新。找到下一个项目已经很有帮助了；我可以在合理的时间内完成吗(特别是没有种子)？

最佳答案

是的，鉴于典型的 rand() 实现，这很可能是可能的，甚至相当容易。

rand() 通常是 linear congruential generator这样生成器的每个内部状态都由前一个状态的简单算术方程形成:x1 = (a*x0 + c) % m。您需要知道您所针对的特定实现所使用的常量 a、c 和 m，以及生成状态的输出值(通常值是整个状态或状态的上半部分)。同样重要的是，状态通常只有 32 位。更大的州会更困难。

因此您需要为 pRNG 找到一个状态，以便接下来的十个状态产生特定的索引序列，这些索引会产生您要查找的 10 个字符:2lwd9JjVnE。因此假设整个状态由 rand() 输出，您需要找到一些 32 位数字 x 使得:

x % 62 = 54
(x1 = (a*x + c) % m) % 62 == 11
(x2 = (a*x1 + c) % m) % 62 == 22
(x3 = (a*x2 + c) % m) % 62 == 3
(x4 = (a*x3 + c) % m) % 62 == 61
(x5 = (a*x4 + c) % m) % 62 == 35
(x6 = (a*x5 + c) % m) % 62 == 9
(x7 = (a*x6 + c) % m) % 62 == 47
(x8 = (a*x7 + c) % m) % 62 == 13
(x9 = (a*x8 + c) % m) % 62 == 30

这可以通过尝试所有 2^32 个可能的状态值(假设典型的 32 位状态)来轻松完成。然而，由于选择使用的常量可能是为了确保 RNG 运行完整的 32 位周期，您可以简单地选择任何状态并运行它，直到找到这个序列。

无论哪种方式，一旦您知道产生这些值的状态，您只需向后运行生成器 124660967 * 10 步，即可找到哪个状态被用作原始种子。为此，您需要计算 congruence multiplicative inverse一个mod m。或者，您可以向前运行 (period - 124660967*10) 步。

关于c++ - 有没有办法以随机顺序找到下一个项目？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/35299865/

amp43codesection的c++randomreverse-engineering

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