RandX::ChaCha20类 参考

ChaCha20 密码学安全伪随机数生成器（CSPRNG），64 位输出，符合 RFC 8439。 更多...

#include <RandX.hpp>

Public 类型
using	result_type = std::uint64_t
	输出类型
using	result_type = std::uint64_t
	输出类型

Public 成员函数
	ChaCha20 (const ChaCha20 &)=delete
ChaCha20 &	operator= (const ChaCha20 &)=delete
	ChaCha20 (ChaCha20 &&other) noexcept
ChaCha20 &	operator= (ChaCha20 &&other) noexcept
	~ChaCha20 () noexcept
	ChaCha20 ()
	构造方式 1：从 OS 熵自动播种（密码学安全，默认）
	ChaCha20 (std::uint64_t seed)
	构造方式 2：以显式 64 位种子构造
	ChaCha20 (const std::uint8_t *key, std::size_t keyLen, const std::uint8_t *nonce, std::size_t nonceLen, std::uint32_t counter=0)
	构造方式 3：直接指定 key + nonce + counter（高级用法/测试复现）
result_type	operator() ()
	生成下一个 64 位随机数
void	discard (unsigned long long n)
	跳过 n 个输出
void	reseed ()
	从 OS 熵重新播种
	ChaCha20 (const ChaCha20 &)=delete
ChaCha20 &	operator= (const ChaCha20 &)=delete
	ChaCha20 (ChaCha20 &&other) noexcept
ChaCha20 &	operator= (ChaCha20 &&other) noexcept
	~ChaCha20 () noexcept
	ChaCha20 ()
	构造方式 1：从 OS 熵自动播种（密码学安全，默认）
RANDX_NODISCARD_CXX20	ChaCha20 (std::uint64_t seed)
	构造方式 2：以显式 64 位种子构造
	ChaCha20 (const std::uint8_t *key, std::size_t keyLen, const std::uint8_t *nonce, std::size_t nonceLen, std::uint32_t counter=0)
	构造方式 3：直接指定 key + nonce + counter（高级用法/测试复现）
result_type	operator() ()
	生成下一个 64 位随机数
void	discard (unsigned long long n)
	跳过 n 个输出
void	reseed ()
	从 OS 熵重新播种

静态 Public 成员函数
static constexpr result_type	min () noexcept
	输出范围下界
static constexpr result_type	max () noexcept
	输出范围上界
static RANDX_NODISCARD_CXX20 constexpr result_type	min () noexcept
	输出范围下界
static RANDX_NODISCARD_CXX20 constexpr result_type	max () noexcept
	输出范围上界

详细描述

ChaCha20 密码学安全伪随机数生成器（CSPRNG），64 位输出，符合 RFC 8439。

状态为 key(256-bit) + counter(32-bit) + nonce(96-bit)。 每次 operator() 返回 8 字节，一个 block 服务 8 次调用。 默认从 OS 熵自动播种，并在输出 2^20 字节后自动 reseed 以提供前向安全。 满足 std::uniform_random_bit_generator 概念。

注解

CSPRNG 安全约束：不提供 serialize/deserialize、operator<</>>、 jump/longJump（状态导出违背 CSPRNG 安全模型）。 非线程安全，每线程应持有独立实例。

参见

SecureRandomBytes, SecureSeed, IsOsCryptoEntropyAvailable, Xoshiro256StarStar

成员类型定义说明

result_type

using RandX::ChaCha20::result_type = std::uint64_t

输出类型

构造及析构函数说明

ChaCha20() [1/5]

RandX::ChaCha20::ChaCha20 ( const ChaCha20 & )

delete

函数调用图:

ChaCha20() [2/5]

RandX::ChaCha20::ChaCha20 ( ChaCha20 && other )

noexcept

函数调用图:

~ChaCha20()

RandX::ChaCha20::~ChaCha20 ( )

noexcept

ChaCha20() [3/5]

RandX::ChaCha20::ChaCha20

(

)

构造方式 1：从 OS 熵自动播种（密码学安全，默认）

注解

推荐用于生产环境的密码学安全场景

函数调用图:

ChaCha20() [4/5]

RANDX_NODISCARD_CXX20 RandX::ChaCha20::ChaCha20 ( std::uint64_t seed )

explicit

构造方式 2：以显式 64 位种子构造

参数

seed

64 位种子值

注解

仅用于测试/复现，非密码学安全（种子空间仅 64-bit）

函数调用图:

ChaCha20() [5/5]

RandX::ChaCha20::ChaCha20	(	const std::uint8_t *	key,
		std::size_t	keyLen,
		const std::uint8_t *	nonce,
		std::size_t	nonceLen,
		std::uint32_t	counter = 0 )

构造方式 3：直接指定 key + nonce + counter（高级用法/测试复现）

参数

key	密钥指针，须为 32 字节
keyLen	密钥长度（字节），须为 32，否则抛出 std::invalid_argument
nonce	随机数指针，须为 12 字节
nonceLen	随机数长度（字节），须为 12，否则抛出 std::invalid_argument
counter	32-bit block 计数器初值（默认 0；KAT 测试时显式传 1）

注解

此构造路径不调用 SecureRandomBytes，调用方须自行保证 key/nonce 的熵源

函数调用图:

成员函数说明

discard()

void RandX::ChaCha20::discard

(

unsigned long long

n

)

跳过 n 个输出

参数

n

跳过次数

函数调用图:

max()

RANDX_NODISCARD_CXX20 constexpr result_type RandX::ChaCha20::max ( )

inlinestaticconstexprnoexcept

输出范围上界

返回

2^64 - 1

min()

RANDX_NODISCARD_CXX20 constexpr result_type RandX::ChaCha20::min ( )

inlinestaticconstexprnoexcept

输出范围下界

返回

0

函数调用图:

operator()()

result_type RandX::ChaCha20::operator()

(

)

生成下一个 64 位随机数

返回

[min(), max()] 区间内的密码学安全伪随机数

operator=() [1/2]

ChaCha20 & RandX::ChaCha20::operator= ( ChaCha20 && other )

noexcept

函数调用图:

operator=() [2/2]

ChaCha20 & RandX::ChaCha20::operator= ( const ChaCha20 & )

delete

函数调用图:

reseed()

void RandX::ChaCha20::reseed

(

)

从 OS 熵重新播种

注解

手动触发，重置 counter 与字节缓存

函数调用图:

---

该类的文档由以下文件生成:

• RandX.hpp
• RandX_Cpp17.hpp