随机数是在计算机科学中经常被使用的一个重要概念，尤其在Web开发方面更是不可或缺。随机数可以用于生成加密密钥、防止数据伪造或处理实时数据等多种用途。而PHP作为一种非常流行的Web开发语言，也提供了多种生成随机数的方法。

但是，如果不小心编写了危险的随机数生成器，则会导致严重的安全漏洞。安全性不可容忍的随机数可能会使您的应用程序容易受到攻击，因为攻击者可以利用可预测的随机数来破解身份验证凭据、执行SQL嵌入式攻击，甚至是暴力猜测会话密钥。因此，怎样才能使用PHP生成高质量的随机数，并确保安全性呢？接下来，我们将向您阐述几种生成高质量随机数的方法，和实现它们的最佳实践。

## 1.使用PHP内置的random相关函数

PHP提供了多种内置的生成随机数的函数，包括：

- `rand()`：生成简单的随机数

- `mt_rand()`：生成相对快速、较有性能的随机数

- `random_bytes()`：可以安全地生成高品质的随机字节码

- `random_int()`：可生成加密强度的伪随机整数。

- `openssl_random_pseudo_bytes()`：这个函数可以生成更加随机且高品质的字节码

其中，`random_int()`是自PHP 7的一个新特性.可提供加密强度的随机整数生成函数。它的返回值是在允许的范围内（由最小值和最大值决定）的一个精心选择的号码，以提高性能。例如，要随机生成1和10之间的数字，可以这样写:

```php

$rand_number = random_int(1, 10);

```

## 2.指定随机数长度

在许多用户认证和密钥生成用例中，您需要产生固定长度的随机数据。这可以通过`random_bytes()`函数实现。此函数会生成指定长度的高品质随机字节码。例如，要生成一个18字节的随机字符串，可以这样写:

```php

$random_string = bin2hex(random_bytes(18));

```

先是调用`random_bytes()`函数生成随机字节码，然后将它们转换为十六进制字符串，以便更方便地用于Web应用程序。

## 3.增加随机数熵

为了使生成的随机数更加安全和随机，可以将其他来源的数据加入随机数生成器，以提高熵。这些来源可以包括时间戳、性能计数器和磁盘上的随机数据。例如，下面是使用熵增强`random_bytes()`函数的示例：

```php

$random_string = bin2hex(random_bytes(18) . openssl_random_pseudo_bytes(12));

```

它首先使用`random_bytes()`生成看起来很丰富的随机字节码。然后它使用长度为12的`openssl_random_pseudo_bytes()`调用来获取额外的随机值。使用加权运算符`.`将两者结合，以生成更完整的随机值。

## 4.使用密码学安全随机数

对于安全敏感的应用程序或场景（例如密码或密钥生成），需要使用密码学安全随机数。 在PHP 7 之前，使用`mcrypt_create_iv()`函数生成密码学随机数，但此函数不再建议使用。现在，可以使用`random_bytes()`或`openssl_random_pseudo_bytes()`函数生成密码学安全的随机数。

对于`random_bytes()`函数，可以指定可接受的“熵”值（即随机性）范围，并确保生成的字节码难以破解。例如，要生成一个16字节的密码学随机数，可以通过以下方式实现：

```php

$crypto_random = random_bytes(16);

```

使用`openssl_random_pseudo_bytes()`时，可以指定是否要使用较慢的元素以保护生成值的随机性。例如，要加强熵并生成20个随机字节，可以使用以下函数调用：

```php

$crypto_secure_random = openssl_random_pseudo_bytes(20, $crypto_strong);

// where $crypto_strong is a boolean value indicating success

```

它将返回一个指定长度的密码学安全随机数，并将其他信息保存在后续的`$crypto_strong`变量中。 这是测量随机性的指示器 - 如果值为TRUE，则该函数已经尽力生成随机数；如果为 FALSE，则更多的随机源或种子应该添加到所述函数来使随机数更加随机和不可预测。

## 总结

随机数生成器的设计和实施可以相当复杂。尤其是在安全敏感的Web应用程序上，一定要保持警惕，并使用只有强学说的加密学安全随机数。PHP 提供了多种不同的随机数生成函数。在编写自己的Web应用程序时，需要考虑到生成随机数的方法和技术，以在确保随机性和随机安全性的同时，确保应用程序高效运行。在实现这些方法的同时，我们应该注意留下足够的注释，以防在几个月后自己或其他开发人员忘记特定的实现细节。

管好随机数，是保障Web应用程序和其用户的合法权益的基本工作之一。