Linux 命令总结之随机密码

生成随机数的七种方法
随机数应用
总结

Shell下有时需要使用随机数，在此总结产生随机数的方法。计算机产生的的只是“伪随机数”，不会产生绝对的随机数（是一种理想随机数）。伪随机数在大量重现时也并不一定保持唯一，但一个好的伪随机产生算法将可以产生一个非常长的不重复的序列。

生成随机数的七种方法

通过内部系统变量（$RANDOM）

 [gin@Gin ~]$ echo $RANDOM
 6936
 [gin@Gin ~]$ echo $RANDOM
 28058
 [gin@Gin ~]$ echo $RANDOM
 21427

生成0-32767之间的整数随机数，若超过5位可以加个固定10位整数，然后进行求余。

生成400000~500000的随机数：

 #!/bin/bash   
	     
 function rand(){   
     min=$1   
     max=$(($2-$min+1))   
     num=$(($RANDOM+1000000000)) #增加一个10位的数再求余   
     echo $(($num%$max+$min))   
 }   
	     
 rnd=$(rand 400000 500000)   
 echo $rnd   
	     
 exit 0

使用awk的随机函数

 [root@Gin scripts]# awk 'BEGIN{srand();print rand()*1000000}'   ##可以加上if判断，779644
 918520
 [root@Gin scripts]# awk 'BEGIN{srand();print rand()*1000000}'
 379242

openssl rand产生随机数

openssl rand 用于产生指定长度个bytes的随机字符。-base64或-hex对随机字符串进行base64编码或用hex格式显示。

 [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8
 wBroG6n//3c=
 [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|md5sum
 99b965644182c16b04472ed5f922c5c2  -
 [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|md5sum|cut -c 1-8   #八位字母和数字的组合
 567f5d54
 [root@Gin scripts]# openssl rand -base64 8|cksum|cut -c 1-8  #八位数字
 70083590

通过时间获得随机数（date）

 [root@Gin scripts]# date +%s%N  #生成19位数字
 1486113479463684835
 [root@Gin scripts]# date +%s%N|cut -c 6-13  #取八位数字
 13578053
 [root@Gin scripts]# date +%s%N|md5sum|head -c 8  #八位字母和数字的组合
 11f60e3a

生成1~50的随机数：

 function rand(){   
     min=$1   
     max=$(($2-$min+1))   
     num=$(date +%s%N)   
     echo $(($num%$max+$min))   
 }   
	     
 rnd=$(rand 1 50)   
 echo $rnd   
	     
 exit 0

通过系统内唯一数据生成随机数（/dev/random及/dev/urandom）

/dev/random存储系统当前运行的环境的实时数据，可以看作系统某时候的唯一值数据，提供优质随机数。

/dev/urandom是非阻塞的随机数产生器，读取时不会产生阻塞，速度更快、安全性较差的随机数发生器。

 [root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|head -n 10|md5sum|head -c 10
 dc32c5047f
	 
 [root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1  #生成全字符的随机字符串
 }pFYi%%D~
 [root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1
         M(,FG+=
 [root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|strings -n 8|head -n 1
 |NR{$LY%
	 
 [root@Gin scripts]# cat /dev/urandom|sed -e 's#[^a-zA-Z0-9]##g'|strings -n 8|head -n 1
 aPdKtMod
 #生成数字加字母的随机字符串，其中 strings -n设置字符串的字符数，head -n设置输出的行数。
	 
 [root@Gin scripts]# head -200 /dev/urandom|cksum|cut -d " " -f1
 1182233652
 #urandom的数据很多使用cat会比较慢，在此使用head读200行，cksum将读取文件内容生成唯一的表示整型数据，cut以” “分割然后得到分割的第一个字段数据

读取Linux的uuid码

UUID码全称是通用唯一识别码 (Universally Unique Identifier, UUID)，UUID格式是：包含32个16进制数字，以“-”连接号分为五段，形式为8-4-4-4-12的32个字符。linux的uuid码也是有内核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid这个文件内。cat/proc/sys/kernel/random/uuid每次获取到的数据都会不同。

 [root@Gin scripts]# cat /proc/sys/kernel/random/uuid |cksum|cut -f1 -d " "  #获取不同的随机整数
 3838247832
 [root@Gin scripts]# cat /proc/sys/kernel/random/uuid |md5sum|cut -c 1-8  #数字加字母的随机数
 6092539b

使用linux uuid 生成100~500随机数：

 function rand(){   
     min=$1   
     max=$(($2-$min+1))   
     num=$(cat /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | awk -F ' ' '{print $1}')   
     echo $(($num%$max+$min))   
 }   
	     
 rnd=$(rand 100 500)   
 echo $rnd   
	     
 exit 0

从元素池中随机抽取取

 pool=(a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10)
	 
 num=${#pool[*]}
	 
 result=${pool[$((RANDOM%num))]}

用于生成一段特定长度的有数字和字母组成的字符串，字符串中元素来自自定义的池子。

 #!/bin/bash 
 length=8 
 i=1 
	   
 seq=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z) 
	   
 num_seq=${#seq[@]} 
	   
 while [ "$i" -le "$length" ] 
 do 
  seqrand[$i]=${seq[$((RANDOM%num_seq))]} 
  let "i=i+1" 
 done 
	   
 echo "The random string is:" 
 for j in ${seqrand[@]} 
 do 
  echo -n $j 
 done 
 echo 

执行该脚本得到以下结果：

 [root@Gin scripts]# sh seqrand.sh
 The random string is:
 aOvZcYOZ
 [root@Gin scripts]# sh seqrand.sh
 The random string is:
 Eylv8JHr
 [root@Gin scripts]# sh seqrand.sh
 The random string is:
 1sJd2GT8

随机数应用

网络游戏中也常利用随机数完成一些功能，比如掷骰子、发扑克牌等。以下是连续掷1000次骰子，然后统计出1～6点的次数：

 #!/bin/bash 
	   
 #RANDOM=$$ 
	   
 PIPS=6 
 MAX=1000 
 throw=1 
	   
 one=0 
 two=0 
 three=0 
 four=0 
 five=0 
 six=0 
	   
 count() 
 { 
 case "$1" in 
  0) let "one=one+1";; 
  1) let "two=two+1";; 
  2) let "three=three+1";; 
  3) let "four=four+1";; 
  4) let "five=five+1";; 
  5) let "six=six+1";; 
 esac 
 } 
	   
 while [ "$throw" -le "$MAX" ] 
 do 
   let "dice=RANDOM % $PIPS" 
   count $dice 
   let "throw=throw+1" 
 done 
	   
 echo "The statistics results are as follows:" 
 echo "one=$one" 
 echo "two=$two" 
 echo "three=$three" 
 echo "four=$four" 
 echo "five=$five" 
 echo "six=$six" 

RANDOM产生的随机数基本在平均值左右浮动（即方差较小）。

批量创建10个系统帐号，密码随机

先看看指定用户密码的脚本：

 #!/bin/bash 
 #批量创建10个系统帐号并设置密码，帐号和密码相同 
 for name in `seq -w 10` 
 do 
     #非交互式的输入密码 
     useradd linux$name && echo "linux$name" | passwd --stdin linux$name 
 done

10个用户用户名和密码相同都从linux-01到linux-10，再看看用户密码随机生成的脚本：

 #!/bin/bash 
 #批量创建10个系统帐号并设置密码 
 rm -f user.log 
 for name in `seq -w 10` 
 do 
     #非交互式的输入随机密码 
     password=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c1-8` 
     #可以使用password=`echo "date $RANDOM" | md5sum | cut -c3-11` 
     #也可以使用password=`penssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8` 
     useradd linux$name && echo password | passwd --stdin linux$name 
     echo -e "user=linux$name \t passwd=$password" >> user.log   #保存用户名密码以查阅 
 done

对比可以看出，随机生成密码的灵活性和保密性，管理员可以打开user.log文件，记录刚创建的十个用户的信息。

总结

（1）Shell产生伪随机数的函数$RANDOM，能方便地产生分布较平均的伪随机数，能满足大部分应用的需求。

（2）产生随机数的方法还有很多并且可以扩展，扩展思路才能选择最近的方式。

Larry

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