Python生成32位十六进制随机数

Question

我希望找到一种很好的方法来生成一个32位十六进制序列，该序列是随机的，并且从类似于10 * 78这样的大数中获得其随机性。

对于Python代码，我也找到了以下内容：

ran = random.randrange(10**80)
myhex = "%030x" % ran

这会生成一个64位的十六进制字符串，但是有时结果只有63或者61个字符，我不确定为什么？我需要它每次都能返回确切的64个字符。

我需要帮助调整上面的代码，使其始终只返回64个字符。我对"%030x"的工作原理不太了解。

我还尝试过生成更长的十六进制字符串，并使用以下方法将其缩短：

myhex = myhex[:64]

但我仍然看到返回的字符串长度小于64个字符。

最终，我只需要从类似于10*78的大数字中得出确切的64位十六进制字符串，并每次返回它。

我采用的解决方案

import random

ran = random.randrange(10**80)
myhex = "%064x" % ran

#limit string to 64 characters
myhex = myhex[:64]

print(myhex)

看起来下面@ScottMillers的回答是我需要找到答案的关键，所以我选择他的答案作为解决方案，但我想在这里发布我的最终代码。

谢谢大家

- Norman Bird

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这是Scott Hunter，不是Scott Miller，但我被称为更糟的名字。 - Scott Hunter

Answer 1

在现代Python发行版中，新的secrets库可以轻松生成加密强度的随机数，适用于管理诸如密码、账户认证、安全令牌以及相关保密数据等。特别地，应优先使用secrets而非random模块中默认的伪随机数生成器，后者适用于建模和模拟，而不是用于安全或加密。

对于Python 3.6及以上版本，请尝试以下方法:

import secrets
secrets.token_hex(32)
#'17450056b398cbeda1fa7e4fc25d4fb169ade2b1266892e2cecab56b12fb900b'

https://docs.python.org/3/library/secrets.html#module-secrets为Python的最新版本提供了安全模块，早期版本的Python可以使用回流版本(python2-secrets)。

   pip install python2-secrets

- sww314

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请注意，传递给 token_hex 的数字是请求的字节数，每个字节对应两个十六进制数字。因此，要像 OP 一样获得32个十六进制数字，您需要使用： secrets.token_hex(16) - Fernando Echeverria

Answer 2

UUID模块可以返回一个由32个十六进制数字组成的对象：

import uuid
uuid.uuid4().hex
# '7dccf8a43a6c4e018caadacdb2d0f6f0'

- dyltini

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值得指出的是，尽管结果确实为128位，但RFC定义了6个最高有效位的值，因此只有122位是随机的。 - Michał Górny

Answer 3

""%030x"的意思是显示至少30个数字的相关值，并在必要时在前面填充0。由于您的数字几乎总是比这个大，所以这对您没有什么帮助。

听起来您需要"%064x"。"

- Scott Hunter

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谢谢。这对我的最终解决方案非常重要，所以我选择它作为我的答案。 - Norman Bird

Answer 4

"十六进制数"并不存在，只是同一个数字的不同表示方法（10在十进制中为0xA，在二进制中为0b1010，在十六进制中为A），但它们仍然代表同一个数字。

这会生成一个64位的十六进制字符串，但有时结果只有63或61个字符，我不知道为什么？我需要每次都返回64个字符。

所以：请你给我一个大于0且小于1000的随机数；那个数字将有多少位数？

对了。它可能有一位、两位或三位数字，其中三位数字是最可能的情况（在1000以下有900个三位数字，但只有90个两位数字和9个一位数字）。

显然，你只需要在前面填充0！

最终，我只需要从大数字（如10 * 78）派生出确切的64个十六进制字符串，每次返回。

你需要考虑随机数的含义。如果你可以接受每个数字都来自于0..F的均匀分布，那么为什么不简单地掷一个16面骰子64次，然后将结果连接起来呢？Python使这非常容易。

import random
hexdigits = "0123456789ABCDEF"
random_digits = "".join([ hexdigits[random.randint(0,0xF)] for _ in range(64) ])

编辑：

在下面的评论中，原帖作者表示他想使用那个随机字符串来生成比特币私钥。

绝对不要自己构建种子发生器，除非你真的是该领域的专家。因此，尽管我相信这1024位（实际上，这就是一个64位十六进制数）信息是随机的，但我不能声称这足以用于加密目的。

不要自己实现加密，也不要干涉种子生成，除非你熟悉随机过程、数字、密码学和随机数生成器、计算机安全研究以及可能的攻击向量。 千万别这么做。

- Marcus Müller

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谢谢您澄清我为什么有时会看到较短的数字。这是由于一个随机数导致的。我现在的问题是，rando.randint是否具有足够的熵来支持我大量数字的需求？比如高达10 ** 78。您认为它能够胜任吗？ - Norman Bird

@NormanBird，除非您开始定义“随机”对您的意义，否则显然没有答案。但很可能：Python使用的随机数生成器非常好，因此您不太可能在1024位随机性中看到任何模式。 - Marcus Müller

不行。你需要使用加密安全的方法。显然，这不是你的专业领域。你真的不应该这样做。实现自己的随机种子生成器是灾难的源头。除非你确切知道自己在做什么，否则永远不要干涉生成密码秘密的过程。 - Marcus Müller

那个人是软件设计方面的专家。他只是在密码学和随机数生成方面不是专家。 - Marcus Müller

让我们在聊天中继续这个讨论：点击此处进入聊天室。 - Norman Bird

Answer 5

你可以使用 os.urandom 代替 hexdump。Python 2.7：

import os
num_digits = 32
myhex = os.urandom(num_digits / 2).encode('hex')

Py3.4+:

import os, codecs
num_digits = 32
myhex = codecs.encode(os.urandom(num_digits / 2), 'hex').decode()

- robyschek

Answer 6

在前面填充零，我们可以使用zfill选项。

例如： device = '14AB'

device.zfill(8) '000014AB' device.zfill(64) '00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000014AB'

- Santhosh Kumar HN

Answer 7

为什么不为Python2编写一些易读的代码呢？

import random
value = "%032x" % random.randrange(16**32)

( 十六进制是基于16的 )

- Fluhh

Answer 8

我会尝试这样做：

mylist = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F]
number = ""

def randomhex():
    global mylist, number
    while len(number) < 32:
        number = number + random.choice(mylist)

如果你想要它作为数字，而不是字符串，只需使用 eval()。

- marcb20012

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你可以直接使用字符串（参见我的答案），它也是一种序列类型，使用random.choice函数。 - Marcus Müller

但是：绝不要没有充分理由就使用global。你的函数是一个很好的例子，应该使用return代替。我认为你应该认真提高你的Python知识！ - Marcus Müller

因为这不是函数应该工作的方式：将输入转换为它们“返回”的输出。我认为追求编程是一件很棒的事情，所以继续努力吧！ - Marcus Müller

学习Python函数。我认为python.org官方教程以一种使整个输入->返回过程比全局更直观的方式解释了它们。通常情况下，尽可能避免使用全局变量：因为您可能会更改程序的一端未预见到的另一端的某些内容，这是一种灾难性的方案。 - Marcus Müller

@MarcusMüller 感谢您的解释，我会尽力避免使用全局变量 :D - marcb20012