我可以用Python生成真实随机数吗？

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数据工程师

提问于 2025-04-18 01:33

我正在学习Python的随机模块。我知道它生成的是伪随机数。它的核心思想是用一个高频率的时钟作为种子，然后用一个函数来产生“看起来像随机数”的数字。

我了解到，在现实世界中，产生真正的随机数几乎是不可能的。

不过，我知道Unix的随机数生成器引入了一些其他因素，比如鼠标移动轨迹的参数和输入输出的响应时间，以增加随机数生成函数的不确定性。通过这种方式，我们可以得到比普通伪随机数更好的随机数，这种随机数更难以预测。

那么，在Python中有没有办法生成这样的随机数，或者说有没有好的第三方库可以使用呢？

unix 随机数生成第三方库随机数生成器伪随机数不确定性随机模块高频率时钟

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我觉得这个方法可以用：

def get_truly_random_seed_through_os() -> int:
    """
    Usually the best random sample you could get in any programming language is generated through the operating system. 
    In Python, you can use the os module.

    source: https://stackoverflow.com/questions/57416925/best-practices-for-generating-a-random-seeds-to-seed-pytorch/57416967#57416967
    """
    RAND_SIZE = 4
    random_data = os.urandom(
        RAND_SIZE
    )  # Return a string of size random bytes suitable for cryptographic use.
    random_seed: int = int.from_bytes(random_data, byteorder="big")
    return int(random_seed)

如果你只想要不同的种子，可以这样做：

def get_different_pseudo_random_seed_every_time_using_time() -> int:
    import random
    import time

    # random.seed(int(time.time()))
    seed: int = int(time.time())
    return seed

回答于 2025-04-18 由 Python大师

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Python没有办法生成“真正随机”或“真实随机”的数字，意思是这些数字不能保证是均匀分布的，也不能保证与其他一切无关（尤其是后者）。

不过，“伪随机”和“真正随机”数字之间的区别其实对应用来说并不重要。随机性的要求取决于具体的应用，而你并没有说明你想要什么样的应用。比如，一般来说：

安全应用会关注数字是否难以猜测；在这种情况下，只有加密随机数生成器（RNG）才能满足这个要求（即使它依赖于伪随机数生成器）。在Python中，可以使用secrets模块或random.SystemRandom。
科学模拟则关注数字是否表现得像独立的均匀随机数字，并且通常还希望这些数字在以后能重复得到。Python中的例子有numpy.random.Generator或random.Random。

你也可以看看这些问题：

回答于 2025-04-18 由 Python大师

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这个网站可以通过大气中的白噪音生成随机数字，这种方法比计算机生成的伪随机数字更可靠，适合开发使用。你还可以使用他们的API来自动生成随机数字（不过现在是测试阶段，可能不久后就要收费了）。

获取真正随机数字的另一种方法是使用量子随机数生成器，具体可以查看这个链接：http://photonics.anu.edu.au/qoptics/Research/qrng.php。

再强调一下，之前有人提到过，出于安全考虑，最好不要使用计算机生成的伪随机数字。

回答于 2025-04-18 由 Python大师

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真正的随机数可以通过以下链接生成：

https://pypi.python.org/pypi/quantumrandom/

pip install quantumrandom

目前，你生成的随机数块限制在1024个，但只要稍微编程一下，花点时间，你就能把这个限制扩展到足够大的数量，适合大多数应用。

回答于 2025-04-18 由 Python大师

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random模块的说明文档中提到：

警告：这个模块里的伪随机生成器不适合用来做安全相关的事情。如果你需要一个安全的伪随机数生成器，应该使用 os.urandom() 或者 SystemRandom。

回答于 2025-04-18 由 Python大师

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我可以用Python生成真实随机数吗？

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