Генерация уникальной случайной строки

Question

Я хотел бы генерировать случайные уникальные строки, подобные тем, которые генерируются библиотекой MSDN:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/t9zk6eay.aspx, например. Строка типа 't9zk6eay' должна быть сгенерирована.

Answer 1

Обновление 2016/1/23

Если этот ответ окажется полезным, вас может заинтересовать простая (~ 500 SLOC) библиотека для генерации паролей, которую я опубликовал :

Install-Package MlkPwgen

Затем вы можете генерировать случайные строки, как в ответе ниже:

var str = PasswordGenerator.Generate(length: 10, allowed: Sets.Alphanumerics);

Одним из преимуществ библиотеки является то, что код лучше разбит на части, поэтому вы можете использовать безопасную случайность не только для генерации строк . Проверьте сайт проекта для более подробной информации.

Оригинальный ответ

Поскольку никто еще не предоставил безопасный код, я публикую следующую информацию на случай, если кто-нибудь найдет ее полезной.

string RandomString(int length, string allowedChars = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789") {
    if (length < 0) throw new ArgumentOutOfRangeException("length", "length cannot be less than zero.");
    if (string.IsNullOrEmpty(allowedChars)) throw new ArgumentException("allowedChars may not be empty.");

    const int byteSize = 0x100;
    var allowedCharSet = new HashSet<char>(allowedChars).ToArray();
    if (byteSize < allowedCharSet.Length) throw new ArgumentException(String.Format("allowedChars may contain no more than {0} characters.", byteSize));

    // Guid.NewGuid and System.Random are not particularly random. By using a
    // cryptographically-secure random number generator, the caller is always
    // protected, regardless of use.
    using (var rng = System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator.Create()) {
        var result = new StringBuilder();
        var buf = new byte[128];
        while (result.Length < length) {
            rng.GetBytes(buf);
            for (var i = 0; i < buf.Length && result.Length < length; ++i) {
                // Divide the byte into allowedCharSet-sized groups. If the
                // random value falls into the last group and the last group is
                // too small to choose from the entire allowedCharSet, ignore
                // the value in order to avoid biasing the result.
                var outOfRangeStart = byteSize - (byteSize % allowedCharSet.Length);
                if (outOfRangeStart <= buf[i]) continue;
                result.Append(allowedCharSet[buf[i] % allowedCharSet.Length]);
            }
        }
        return result.ToString();
    }
}

Спасибо Ахмаду за то, что он указал, как заставить код работать на .NET Core.

Answer 2

Было бы неплохо использовать Guid, но чтобы получить что-то похожее на ваш пример, вы, вероятно, захотите преобразовать его в строку Base64:

    Guid g = Guid.NewGuid();
    string GuidString = Convert.ToBase64String(g.ToByteArray());
    GuidString = GuidString.Replace("=","");
    GuidString = GuidString.Replace("+","");

Я избавляюсь от «=» и «+», чтобы немного приблизиться к вашему примеру, иначе вы получите «==» в конце вашей строки и «+» в середине. Вот пример выходной строки:

"OZVV5TpP4U6wJthaCORZEQ"

Answer 3

Я бы предупредил, что GUID являются не случайными числами . Они не должны использоваться в качестве основы для создания чего-либо, что вы ожидаете быть абсолютно случайным (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Globally_Unique_Identifier):

Криптоанализ генератора WinAPI GUID показывает, что, поскольку последовательность GUID V4 является псевдослучайной, при начальном состоянии можно прогнозировать до 250 000 следующих GUID, возвращаемых функцией UuidCreate. Вот почему GUID не должны использоваться в криптографии, e. г., как случайные ключи.

Вместо этого просто используйте метод C # Random. Примерно так ( код найден здесь ):

private string RandomString(int size)
{
  StringBuilder builder = new StringBuilder();
  Random random = new Random();
  char ch ;
  for(int i=0; i<size; i++)
  {
    ch = Convert.ToChar(Convert.ToInt32(Math.Floor(26 * random.NextDouble() + 65))) ;
    builder.Append(ch);
  }
  return builder.ToString();
}

Идентификаторы GUID хороши, если вы хотите что-то уникальное (например, уникальное имя файла или ключ в базе данных), но они не годятся для того, что вы хотите, чтобы random (например, пароль или ключ шифрования). Так что это зависит от вашего приложения.

Редактировать . Microsoft говорит, что Рэндом тоже не так уж хорош

Например, для создания криптографически безопасного случайного числа, подходящего для создания случайного пароля, используйте класс, производный от System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator, например System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider.

Answer 4

Я упростил решение @Michael Kropats и сделал версию для LINQ.

string RandomString(int length, string alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789")
{       
    var outOfRange = byte.MaxValue + 1 - (byte.MaxValue + 1) % alphabet.Length;

    return string.Concat(
        Enumerable
            .Repeat(0, int.MaxValue)
            .Select(e => RandomByte())
            .Where(randomByte => randomByte < outOfRange)
            .Take(length)
            .Select(randomByte => alphabet[randomByte % alphabet.Length])
    );
}

byte RandomByte()
{
    using (var randomizationProvider = new RNGCryptoServiceProvider())
    {
        var randomBytes = new byte[1];
        randomizationProvider.GetBytes(randomBytes);
        return randomBytes.Single();
    }   
}

Answer 5

Я не думаю, что они действительно случайны, но я думаю, что это некоторые хеши.

Всякий раз, когда мне нужен какой-то случайный идентификатор, я обычно использую GUID и преобразую его в «голое» представление:

Guid.NewGuid().ToString("n");

Answer 6

Попробуйте комбинацию между Guid и Time.Ticks

 var randomNumber = Convert.ToBase64String(Guid.NewGuid().ToByteArray()) + DateTime.Now.Ticks;
     randomNumber = System.Text.RegularExpressions.Regex.Replace(randomNumber, "[^0-9a-zA-Z]+", "");

Answer 7

Я удивлен, почему на месте нет решения CrytpoGraphic. GUID является уникальным, но не криптографически безопасным . См. Эту скрипку Dotnet.

var bytes = new byte[40]; // byte size
using (var crypto = new RNGCryptoServiceProvider())
  crypto.GetBytes(bytes);

var base64 = Convert.ToBase64String(bytes);
Console.WriteLine(base64);

В случае, если вы хотите подготовить с Guid:

var result = Guid.NewGuid().ToString("N") + base64;
Console.WriteLine(result);

Очиститель буквенно-цифровой строки:

result = Regex.Replace(result,"[^A-Za-z0-9]","");
Console.WriteLine(result);

Answer 8

Решение Майкла Кропаца в VB.net

Private Function RandomString(ByVal length As Integer, Optional ByVal allowedChars As String = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789") As String
    If length < 0 Then Throw New ArgumentOutOfRangeException("length", "length cannot be less than zero.")
    If String.IsNullOrEmpty(allowedChars) Then Throw New ArgumentException("allowedChars may not be empty.")


    Dim byteSize As Integer = 256
    Dim hash As HashSet(Of Char) = New HashSet(Of Char)(allowedChars)
    'Dim hash As HashSet(Of String) = New HashSet(Of String)(allowedChars)
    Dim allowedCharSet() = hash.ToArray

    If byteSize < allowedCharSet.Length Then Throw New ArgumentException(String.Format("allowedChars may contain no more than {0} characters.", byteSize))


    ' Guid.NewGuid and System.Random are not particularly random. By using a
    ' cryptographically-secure random number generator, the caller is always
    ' protected, regardless of use.
    Dim rng = New System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider()
    Dim result = New System.Text.StringBuilder()
    Dim buf = New Byte(128) {}
    While result.Length < length
        rng.GetBytes(buf)
        Dim i
        For i = 0 To buf.Length - 1 Step +1
            If result.Length >= length Then Exit For
            ' Divide the byte into allowedCharSet-sized groups. If the
            ' random value falls into the last group and the last group is
            ' too small to choose from the entire allowedCharSet, ignore
            ' the value in order to avoid biasing the result.
            Dim outOfRangeStart = byteSize - (byteSize Mod allowedCharSet.Length)
            If outOfRangeStart <= buf(i) Then
                Continue For
            End If
            result.Append(allowedCharSet(buf(i) Mod allowedCharSet.Length))
        Next
    End While
    Return result.ToString()
End Function

Answer 9

Это прекрасно работает для меня

    private string GeneratePasswordResetToken()
    {
        string token = Guid.NewGuid().ToString();
        var plainTextBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(token);
        return Convert.ToBase64String(plainTextBytes);
    }

Answer 10

Если вам нужны буквенно-цифровые строки со строчными и заглавными символами ([a-zA-Z0-9]), вы можете использовать Convert.ToBase64String () для быстрого и простого решения.

Что касается уникальности, проверьте проблему дня рождения , чтобы вычислить, насколько вероятна вероятность столкновения (A) длина сгенерированных строк и (B) количество сгенерированных строк.

Random random = new Random();

int outputLength = 10;
int byteLength = (int)Math.Ceiling(3f / 4f * outputLength); // Base64 uses 4 characters for every 3 bytes of data; so in random bytes we need only 3/4 of the desired length
byte[] randomBytes = new byte[byteLength];
string output;
do
{
    random.NextBytes(randomBytes); // Fill bytes with random data
    output = Convert.ToBase64String(randomBytes); // Convert to base64
    output = output.Substring(0, outputLength); // Truncate any superfluous characters and/or padding
} while (output.Contains('/') || output.Contains('+')); // Repeat if we contain non-alphanumeric characters (~25% chance if length=10; ~50% chance if length=20; ~35% chance if length=32)