3.5 为 RNG 设置种子
原文链接: https://rust-random.github.io/book/guide-seeding.html
如前所述，伪随机数生成器（PRNG）的输出由其初始状态决定。
部分 PRNG 定义指定了如何从密钥生成初始状态，密码学生成器通常以字节序列为密钥，小型 PRNG 往往只需一个字。我们通过 SeedableRng trait 为所有生成器形式化这一过程。
注意：播种并不意味着结果可复现。为此需要使用具名 RNG 且算法固定（例如 ChaCha12Rng 而非 StdRng）。另请参阅可复现性。
Seed 类型
我们要求所有可播种 RNG 定义满足 AsMut<[u8]> + Default + Sized 的 Seed 类型（通常是固定 N 的 [u8; N]）。
我们建议非密码学 PRNG 使用 [u8; 12] 或更大，密码学 PRNG 使用 [u8; 32]。
PRNG 可直接用该值通过 SeedableRng::from_seed 播种。
从……播种
新鲜熵
使用 rand::make_rng() 可轻松使用新鲜种子：
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| use rand::prelude::*;
use rand::rngs::ChaCha20Rng;
fn main() {
let mut rng: ChaCha20Rng = rand::make_rng();
println!("{}", rng.random_range(0..100));
}
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注意这需要 rand_core 启用 getrandom 特性。
另一个 RNG
显然，可用另一个 RNG 填充种子。我们为此提供了便捷方法：
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| use rand::prelude::*;
fn main() {
let mut rng = SmallRng::from_rng(&mut rand::rng());
println!("{}", rng.random_range(0..100));
}
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但若想保存密钥稍后使用，需要更明确一些：
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| use rand::prelude::*;
use rand::rngs::ChaCha8Rng;
fn main() {
let mut seed: <ChaCha8Rng as SeedableRng>::Seed = Default::default();
rand::rng().fill(&mut seed);
let mut rng = ChaCha8Rng::from_seed(seed);
println!("{}", rng.random_range(0..100));
}
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必要警告：少数简单 PRNG（尤其是 XorShiftRng）从同类型生成器播种时表现很差（此处 Xorshift 会生成克隆）。对密码学 PRNG 这不是问题；其他情况建议从不同类型生成器播种。ChaCha8Rng 是确定性主生成器的优秀选择（密码学用途请优先使用 12 轮或更高变体）。
简单数字
对某些应用（尤其是模拟），你可能只需要一系列不同、固定的随机数种子，例如 1、2、3 等。
SeedableRng::seed_from_u64 正是为此设计。内部使用简单 PRNG 从输入数字填充种子位，并提供良好的位雪崩（使 0 和 1 等相近数字转化为非常不同的种子和独立的 RNG 序列）。
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| use rand::prelude::*;
use rand::rngs::ChaCha8Rng;
fn main() {
let mut rng = ChaCha8Rng::seed_from_u64(2);
println!("{}", rng.random_range(0..100));
}
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注意 64 位或更少的数字不可能安全，因此不应用于密码学或赌博游戏等应用。
字符串或任何可哈希数据
假设让用户输入字符串为随机数生成器播种。理想情况下，字符串的每个部分都应影响生成器，对字符串做微小改动应产生完全独立的生成器序列。
可通过哈希函数将所有输入数据压缩为哈希结果，再用该结果为生成器播种。rand_seeder crate 正是为此设计。
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| use rand::prelude::*;
use rand::rngs::Xoshiro256PlusPlus;
use rand_seeder::{Seeder, SipHasher};
fn main() {
// 一行搞定：
let mut rng: Xoshiro256PlusPlus = Seeder::from("stripy zebra").into_rng();
println!("{}", rng.random::<char>());
// 若要更明确，先创建 SipRng：
let hasher = SipHasher::from("a sailboat");
let mut hasher_rng = hasher.into_rng();
// （注意：hasher_rng 是完整 RNG，可直接使用。）
// 现在用 hasher_rng 创建种子：
let mut seed: <Xoshiro256PlusPlus as SeedableRng>::Seed = Default::default();
hasher_rng.fill(&mut seed);
// 从该种子创建 RNG：
let mut rng = Xoshiro256PlusPlus::from_seed(seed);
println!("{}", rng.random::<char>());
}
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注意 rand_seeder 不适用于密码学用途。
它不是密码哈希器；此类应用必须使用 Argon2 等密钥派生函数。