Random 加密洗牌和挑选

我正在实现一个加密安全的洗牌例程，有几个问题：

我使用的方法是加权排序，其中每个权重是一个加密强随机数

我使用列表中的项数（X）计算每个权重所需的位数，并将其插入以下公式=

log10（X！）/log10（2）

。例如，52卡组需要

log10（52！）/log10（2）=225.58100312370276194634244437667

位/重量。我总是把它四舍五入，因为一点点的分数是不能表示的。我总是四舍五入是正确的，还是给了我太多的比特

从硬件rng检索位可能不太实际，因此必须检索字节。与前面的示例一样，我们有28个完整字节，另外还有一个字节来获取剩余的2位。我所做的是丢弃最后一个字节中未使用的上6位，这样数字只追加2位。我简单地丢弃这些比特是正确的还是这样做破坏了熵

我是按（左填充，全大写，ASCII）十六进制字符串对每个数字进行排序的。这似乎产生了正确的排序顺序。我是否应该知道以这种方式对字符串进行排序有什么问题

我应该使用硬件rng来测试它生成的数字的熵，但我一直在使用MS RNGCryptoServiceProvider。是否有更好的加密RNG用于.NET

要从加密加权和排序列表中“选择”一个数字，我只需选择索引0。有没有更好的加密随机方法来选择列表中的项目

让我知道如果我可以帮助澄清，或者如果这是错误的网站，请让我知道什么是更好的网站

下面是我的代码，如果它有助于说明我所说的VB.NET控制台应用程序：

Imports System.Security.Cryptography

Module Module1

    Public Class Ball
        Public Weight As String
        Public Value As Integer
        Public Sub New(ByVal _Weight As String, ByVal _Value As Integer)
            Weight = _Weight
            Value = _Value
        End Sub
    End Class

    Public Class BallComparer_Weight
        Implements IComparer(Of Ball)
        Public Function Compare(x As Ball, y As Ball) As Integer Implements System.Collections.Generic.IComparer(Of Ball).Compare
            If x.Weight > y.Weight Then
                Return 1
            ElseIf x.Weight < y.Weight Then
                Return -1
            Else
                Return 0
            End If
        End Function
    End Class

    Public Class BallComparer_Value
        Implements IComparer(Of Ball)
        Public Function Compare(x As Ball, y As Ball) As Integer Implements System.Collections.Generic.IComparer(Of Ball).Compare
            If x.Value > y.Value Then
                Return 1
            ElseIf x.Value < y.Value Then
                Return -1
            Else
                Return 0
            End If
        End Function
    End Class

    Public Function Weight(ByVal rng As RNGCryptoServiceProvider, ByVal bits As Integer) As String
        ' generate a "cryptographically" random string of length 'bits' (should be using hardware rng)
        Dim remainder As Integer = bits Mod 8
        Dim quotient As Integer = bits \ 8
        Dim byteCount As Integer = quotient + If(remainder <> 0, 1, 0)
        Dim bytes() As Byte = New Byte(byteCount - 1) {}
        Dim result As String = String.Empty
        rng.GetBytes(bytes)
        For index As Integer = bytes.Length - 1 To 0 Step -1
            If index = bytes.Length - 1 Then
                ' remove upper `remainder` bits from upper byte
                Dim value As Byte = (bytes(0) << remainder) >> remainder
                result &= value.ToString("X2")
            Else
                result &= bytes(index).ToString("X2")
            End If
        Next
        Return result
    End Function

    Public Function ContainsValue(ByVal lst As List(Of Ball), ByVal value As Integer) As Boolean
        For i As Integer = 0 To lst.Count - 1
            If lst(i).Value = value Then
                Return True
            End If
        Next
        Return False
    End Function

    Sub Main()

        Dim valueComparer As New BallComparer_Value()
        Dim weightComparer As New BallComparer_Weight()
        Dim picks As New List(Of Ball)
        Dim balls As New List(Of Ball)
        ' number of bits after each "ball" is drawn
        Dim bits() As Integer = New Integer() {364, 358, 351, 345, 339}

        Using rng As New RNGCryptoServiceProvider
            While True

                picks.Clear()

                ' simulate random balls
                'log10(75!) / log10(2) = number of bits required for weighted random shuffle (reduces each time ball is pulled) = 363.40103411549404253061653790169 = 364
                For i As Integer = 0 To 4
                    balls.Clear()
                    For value As Integer = 1 To 75
                        ' do not add previous picks
                        If Not ContainsValue(picks, value) Then
                            balls.Add(New Ball(Weight(rng, bits(i)), value))
                        End If
                    Next
                    balls.Sort(weightComparer)

                    'For Each x As Ball In balls
                    '    Console.WriteLine(x.Weight)
                    'Next
                    'Console.ReadLine()

                    ' choose first ball in sorted list
                    picks.Add(balls(0))
                Next
                picks.Sort(valueComparer)

                ' simulate random balls
                'log10(15!) / log10(2) = number of bits required for weighted random shuffle = 40.250140469882621763813506287601 = 41 bits required for megaball
                balls.Clear()
                For value As Integer = 1 To 15
                    balls.Add(New Ball(Weight(rng, 41), value))
                Next
                balls.Sort(weightComparer)

                ' print to stdout
                For i As Integer = 0 To 4
                    Console.Write(picks(i).Value.ToString("D2") & " "c)
                Next
                Console.WriteLine(balls(0).Value.ToString("D2"))

            End While
        End Using

    End Sub

End Module

导入System.Security.Cryptography
模块1
公共班级舞会
作为弦的公共重量
作为整数的公共值
Public Sub New（ByVal\u权重为字符串，ByVal\u值为整数）
重量=_重量
值=\u值
端接头
末级
公共级球形比较器
机具（球的）比较器
公共函数Compare（x为Ball，y为Ball）作为整数实现System.Collections.Generic.IComparer（Of Ball）.Compare
如果x.重量>y.重量，则
返回1
如果x.重量小于y.重量，则
返回-1
其他的
返回0
如果结束
端函数
末级
公共类BallComparer_值
机具（球的）比较器
公共函数Compare（x为Ball，y为Ball）作为整数实现System.Collections.Generic.IComparer（Of Ball）.Compare
如果x值>y值，则
返回1
如果x值小于y值，则
返回-1
其他的
返回0
如果结束
端函数
末级
作为字符串的公共函数权重（ByVal rng作为RNGCryptoServiceProvider，ByVal位作为整数）
'生成长度为'位'的“加密”随机字符串（应使用硬件rng）
将余数调整为整数=位Mod 8
整数形式的小商=位\8
作为整数的Dim字节计数=商+If（余数0，1，0）
Dim bytes（）作为Byte=新字节（字节计数-1）{
Dim结果为String=String.Empty
rng.GetBytes（字节）
对于作为整数的索引=字节。长度-1到0步骤-1
如果index=bytes.Length-1，则
'从高位字节中删除高位`余数'位
Dim值为字节=（字节（0）>余数
结果&=value.ToString（“X2”）
其他的
结果&=字节（索引）.ToString（“X2”）
如果结束
下一个
返回结果
端函数
公共函数包含布尔值（ByVal lst作为列表（球），ByVal值作为整数）
对于i作为整数=0到lst.Count-1
如果lst（i）.Value=Value，则
返回真值
如果结束
下一个
返回错误
端函数
副标题（）
Dim valueComparer作为新的BallComparer_值（）
Dim weightComparer作为新的Ballcomarer_Weight（）
将拾取的球变暗为新列表（球）
将球调暗为新列表（球）
'每个“球”绘制后的位数
Dim bits（）作为整数=新整数（）{364，358，351，345，339}
将rng用作新的RNGCryptoServiceProvider
虽然是真的
1.Clear（）
'模拟随机球
'log10（75！）/log10（2）=加权随机洗牌所需的位数（每次拉球时减少）=363.40103411549404253061653790169=364
对于i，整数=0到4
球
对于整数形式的值=1到75
'不要添加以前的拾取
如果不包含value（picks，value），则
球。添加（新球（重量（rng，位（i）），值））
如果结束
下一个
球.分类（重量比较器）
'对于每个x作为球中的球
'控制台写入线（x重量）
”“接着呢
'Console.ReadLine（）
'选择排序列表中的第一个球
拾取。添加（球（0））
下一个
picks.Sort（valueComparer）
'模拟随机球
'log10（15！）/log10（2）=加权随机洗牌所需的位数=40.250140469882621763813506287601=megaball所需的41位