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PRF&PUB:20170217 How to install pandom a true random number generator for Linux.md
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fd394dbe1f
commit
1fadc12ff8
@ -1,195 +1,175 @@
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如何安装 pandom : 一个针对 linux 的真随机数生成器
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如何安装 pandom : 一个针对 Linux 的真随机数生成器
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### 在本文中,你将看到
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1. [简介][40]
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2. [1 pandom 的安装][41]
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1. [1.1 获取 root 权限][1]
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2. [1.2 安装编译所需的依赖][2]
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3. [基于 Arch 的系统][3]
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4. [基于 Debian 的系统][4]
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5. [基于 Red Hat 的系统][5]
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6. [基于 SUSE 的系统][6]
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7. [1.3 下载并析出源码][7]
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8. [1.4 在安装前进行测试 (推荐)][8]
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9. [1.5 确定初始化系统][9]
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10. [1.6 安装 pandom][10]
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11. [基于 init.d 的初始化系统 (例如 upstart、sysvinit)][11]
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12. [以 systemd 作为初始化程序的系统][12]
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3. [2 checkme 文件的分析][42]
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1. [2.1 获取 root 权限][13]
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2. [2.2 安装编译所需的依赖][14]
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3. [基于 Arch 的系统][15]
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4. [基于 Debian 的系统][16]
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5. [基于 Red Hat 的系统][17]
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6. [基于 SUSE 的系统][18]
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7. [2.3 下载并析出源码][19]
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8. [2.4 安装 entropyarray][20]
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9. [2.5 分析 checkme 文件][21]
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10. [2.6 卸载 entropyarray (可选)][22]
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4. [3 使用 debian 软件仓库安装 pandom][43]
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1. [3.1 获取 root 权限][23]
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2. [3.2 安装密钥][24]
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3. [3.3 安装软件源列表][25]
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4. [Wheezy][26]
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5. [Jessie][27]
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6. [Stretch][28]
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7. [3.4 更新软件源列表][29]
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8. [3.5 测试 pandom][30]
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9. [3.6 安装 pandom][31]
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5. [4 管理 pandom][44]
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1. [4.1 性能测试][32]
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2. [4.2 熵及序列相关性测试][33]
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3. [4.3 系统服务][34]
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4. [基于 init.d 的初始化系统 (例如 upstart、sysvinit)][35]
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5. [以 systemd 作为初始化程序的系统][36]
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6. [5 增强不可预测性或者性能][45]
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1. [5.1 编辑源文件][37]
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2. [5.2 测试不可预测性][38]
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3. [5.3 安装个人定制的 pandom][39]
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本教程只针对 amd64/x86_64 架构 linux 内核版本大于等于 2.6.9 的系统。本文将解释如何安装 [pandom][46],一个由 ncomputers.org 维护的定时颤动真随机数生成器。
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本教程只针对 amd64/x86_64 架构 Linux 内核版本大于等于 2.6.9 的系统。本文将解释如何安装 [pandom][46],这是一个由 ncomputers.org 维护的定时抖动真随机数生成器。
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### 简介
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以现代的眼光来看,Linux 内核内置的真随机数发生器提供了一个很低的吞吐量,例如在配置固态硬盘 (SSD) 的个人电脑和虚拟专用服务器 (VPS)的环境中。
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在现在的计算机状况下,比如说配置了固态硬盘(SSD)的个人电脑和虚拟专用服务器(VPS)的环境中,Linux 内核内置的真随机数发生器提供的吞吐量很低。
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各种不同的加密目的使得对真随机数的需求持续增长,从而使得这个低吞吐量问题在各种 linux 实现中变得越来越普遍。
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而出于各种不同的加密目的使得对真随机数的需求持续增长,从而使得这个低吞吐量问题在 Linux 实现中变得越来越严重。
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在相同的物理或者虚拟环境下,并假设没有其他进程以 root 身份向 /dev/random 进行写操作的话,64 [ubits][47]/64 bits 的 pandom 可以以 8 KiB/s 的速率生成随机数。
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在与上述相同的物理或者虚拟环境下,并假设没有其它进程以 root 身份向 `/dev/random` 进行写操作的话,64 [ubits][47]/64 bits 的 pandom 可以以 8 KiB/s 的速率生成随机数。
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### 1 pandom 的安装
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### 1.1 获得 root 权限
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#### 1.1 获得 root 权限
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Pandom 必须以 root 身份来安装,所以在必要的时候请运行如下命令:
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su -
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```
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su -
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```
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### 1.2 安装编译所需的依赖
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#### 1.2 安装编译所需的依赖
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为了下载并安装 pandom,你需要 GNU **as** 汇编器、GNU **make**、GNU **tar** 和 GNU **wget** (最后两个工具通常已被安装)。随后你可以按照你的意愿卸载它们。
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为了下载并安装 pandom,你需要 GNU `as` 汇编器、GNU `make`、GNU `tar` 和 GNU `wget` (最后两个工具通常已被安装)。随后你可以按照你的意愿卸载它们。
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### 基于 Arch 的系统
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pacman -S binutils make
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### 基于 Debian 的系统
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apt-get install binutils make
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### 基于 Red Hat 的系统
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dnf install binutils make
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yum install binutils make
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### 基于 SUSE 的系统
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zypper install binutils make
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### 1.3 下载并析出源码
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下面的命令将使用 **wget** 和 **tar** 从 ncomputers.org 下载 pandom 的源代码并将它们解压出来:
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wget [http://ncomputers.org/pandom.tar.gz][48]
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tar xf pandom.tar.gz
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cd pandom/amd64-linux
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### 1.4 在安装前进行测试 (推荐)
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这个被推荐的测试将花费大约 8 分钟的时间,它将检查内核支持情况并生成一个名为 **checkme** 的文件 (在下一节中将被分析)。
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make check
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### 1.5 确定系统的初始化程序
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在安装 pandom 之前,你需要知道你的系统使用的是哪个初始化程序。假如下面命令的输出中包含 **running**,则意味着你的系统使用了 **systemd**,否则你的系统则可能使用了一个 **init.d** 的实现 (例如 upstart、sysvinit)。
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systemctl is-system-running
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**基于 Arch 的系统:**
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```
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pacman -S binutils make
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```
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**基于 Debian 的系统:**
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```
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apt-get install binutils make
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```
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基于 Red Hat 的系统:
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```
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dnf install binutils make
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yum install binutils make
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```
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**基于 SUSE 的系统:**
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```
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zypper install binutils make
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```
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#### 1.3 下载并析出源码
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下面的命令将使用 `wget` 和 `tar` 从 ncomputers.org 下载 pandom 的源代码并将它们解压出来:
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```
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wget http://ncomputers.org/pandom.tar.gz
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tar xf pandom.tar.gz
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cd pandom/amd64-linux
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```
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#### 1.4 在安装前进行测试 (推荐)
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这个被推荐的测试将花费大约 8 分钟的时间,它将检查内核支持情况并生成一个名为 `checkme` 的文件(在下一节中将被分析)。
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```
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make check
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```
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#### 1.5 确定系统的初始化程序
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在安装 pandom 之前,你需要知道你的系统使用的是哪个初始化程序。假如下面命令的输出中包含 `running`,则意味着你的系统使用了 `systemd`,否则你的系统则可能使用了一个 `init.d` 的实现(例如 upstart、sysvinit)。
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```
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systemctl is-system-running
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running
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```
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### 1.6 安装 pandom
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#### 1.6 安装 pandom
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一旦你知道了你的系统使用何种 linux 实现,那么你就可以相应地安装 pandom 了。
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一旦你知道了你的系统使用何种 Linux 实现,那么你就可以相应地安装 pandom 了。
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### 使用基于 init.d 作为初始化程序(如: upstart、sysvinit) 的系统
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**使用基于 init.d 作为初始化程序(如: upstart、sysvinit)的系统:**
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假如你的系统使用了一个 **init.d** 的实现(如: upstart、sysvinit),请运行下面的命令来安装 pandom:
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假如你的系统使用了一个 init.d 的实现(如: upstart、sysvinit),请运行下面的命令来安装 pandom:
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make install-init.d
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```
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make install-init.d
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```
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### 以 systemd 作为初始化程序的系统
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**以 systemd 作为初始化程序的系统:**
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假如你的系统使用 **systemd**,则请运行以下命令来安装 pandom:
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假如你的系统使用 `systemd`,则请运行以下命令来安装 pandom:
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make install-systemd
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```
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make install-systemd
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```
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### 2 checkme 文件的分析
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在使用 pandom 进行加密之前,强烈建议分析一下先前在安装过程中生成的 **checkme** 文件。通过分析我们便可以知道用 pandom 生成的数是否真的随机。本节将解释如何使用 ncomputers.org 的 shell 脚本 **entropyarray** 来测试由 pandom 产生的输出的熵及序列相关性。
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在使用 pandom 进行加密之前,强烈建议分析一下先前在安装过程中生成的 `checkme` 文件。通过分析我们便可以知道用 pandom 生成的数是否真的随机。本节将解释如何使用 ncomputers.org 的 shell 脚本 `entropyarray` 来测试由 pandom 产生的输出的熵及序列相关性。
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||||
**注**:整个分析过程也可以在另一台电脑上完成,例如在一个笔记本电脑或台式机上。举个例子:假如你正在一个资源受到限制的 VPS 上安装 pandom 程序,或许你更倾向于将 **checkme** 复制到自己的个人电脑中,然后再进行分析。
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**注**:整个分析过程也可以在另一台电脑上完成,例如在一个笔记本电脑或台式机上。举个例子:假如你正在一个资源受到限制的 VPS 上安装 pandom 程序,或许你更倾向于将 `checkme` 复制到自己的个人电脑中,然后再进行分析。
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### 2.1 获取 root 权限
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#### 2.1 获取 root 权限
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`entropyarray` 程序也必须以 root 身份来安装,所以在必要时请运行如下命令:
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su -
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```
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su -
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```
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### 2.2 安装编译所需的依赖
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#### 2.2 安装编译所需的依赖
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为了下载并安装 entropyarray, 你需要 GNU **g++** 编译器、GNU **make**、GNU **tar** 和 GNU **wget**。在随后你可以任意卸载这些依赖。
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为了下载并安装 `entropyarray`, 你需要 GNU g++ 编译器、GNU `make`、GNU `tar` 和 GNU `wget`。在随后你可以任意卸载这些依赖。
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### 基于 Arch 的系统
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pacman -S gcc make
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### 基于 Debian 的系统
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apt-get install g++ make
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### 基于 Red Hat 的系统
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dnf install gcc-c++ make
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yum install gcc-c++ make
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### 基于 SUSE 的系统
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zypper install gcc-c++ make
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### 2.3 下载并析出源码
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以下命令将使用 **wget** 和 **tar** 从 ncomputers.org 下载到 entropyarray 的源码并进行解压:
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wget [http://ncomputers.org/rearray.tar.gz][50]
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wget [http://ncomputers.org/entropy.tar.gz][51]
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wget [http://ncomputers.org/entropyarray.tar.gz][52]
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tar xf entropy.tar.gz
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tar xf rearray.tar.gz
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tar xf entropyarray.tar.gz
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### 2.4 安装 entropyarray
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||||
**注**:如果在编译过程中报有关 -std=c++11 的错误,则说明当前系统安装的 GNU **g++** 版本不支持 ISO C++ 2011 标准,那么你可能需要在另一个支持该标准的系统中编译 ncomputers.org/**entropy** 和 ncomputers.org/**rearray** (例如在一个你喜爱的较新的 linux 发行版本中来编译)。接着使用 **make install** 来安装编译好的二进制文件,再接着你可能想继续运行 **entropyarray** 程序,或者跳过运行该程序这一步骤,然而我还是建议在使用 pandom 来达到加密目地之前先分析一下 **checkme** 文件。
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cd rearray; make install; cd ..
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cd entropy; make install; cd ..
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cd entropyarray; make install; cd ..
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### 2.5 分析 checkme 文件
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||||
**注**:64 [ubits][53] / 64 bits 的 pandom 实现所生成的结果中熵应该高于 **15.977** 且 **max** 字段低于 **70**。假如你的结果与之相差巨大,或许你应该按照下面第 5 节介绍的那样增加你的 pandom 实现的不可预测性。假如你跳过了生成 checkme 文件的那一步,你也可以使用其他的工具来进行测试,例如 [伪随机数序列测试][54]。
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entropyarray checkme
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**基于 Arch 的系统:**
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```
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pacman -S gcc make
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```
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**基于 Debian 的系统:**
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```
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apt-get install g++ make
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```
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**基于 Red Hat 的系统:**
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```
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dnf install gcc-c++ make
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yum install gcc-c++ make
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```
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**基于 SUSE 的系统:**
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```
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zypper install gcc-c++ make
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```
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#### 2.3 下载并析出源码
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以下命令将使用 `wget` 和 `tar` 从 ncomputers.org 下载到 entropyarray 的源码并进行解压:
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```
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wget http://ncomputers.org/rearray.tar.gz
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wget http://ncomputers.org/entropy.tar.gz
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wget http://ncomputers.org/entropyarray.tar.gz
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tar xf entropy.tar.gz
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tar xf rearray.tar.gz
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tar xf entropyarray.tar.gz
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```
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#### 2.4 安装 entropyarray
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**注**:如果在编译过程中报有关 `-std=c++11` 的错误,则说明当前系统安装的 GNU g++ 版本不支持 ISO C++ 2011 标准,那么你可能需要在另一个支持该标准的系统中编译 ncomputers.org/entropy 和 ncomputers.org/rearray (例如在一个你喜爱的较新的 Linux 发行版本中来编译)。接着使用 `make install` 来安装编译好的二进制文件,再接着你可能想继续运行 `entropyarray` 程序,或者跳过运行该程序这一步骤,然而我还是建议在使用 pandom 来达到加密目地之前先分析一下 `checkme` 文件。
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```
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cd rearray; make install; cd ..
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cd entropy; make install; cd ..
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cd entropyarray; make install; cd ..
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```
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#### 2.5 分析 checkme 文件
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**注**:64 [ubits][53] / 64 bits 的 pandom 实现所生成的结果中熵应该高于 `15.977` 且 `max` 字段低于 `70`。假如你的结果与之相差巨大,或许你应该按照下面第 5 节介绍的那样增加你的 pandom 实现的不可预测性。假如你跳过了生成 `checkme` 文件的那一步,你也可以使用其他的工具来进行测试,例如 [伪随机数序列测试][54]。
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```
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entropyarray checkme
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entropyarray in /tmp/tmp.mbCopmzqsg
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15.977339
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min:12
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@ -221,75 +201,90 @@ med:32
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max:67
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```
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### 2.6 卸载 entropyarray (可选)
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#### 2.6 卸载 entropyarray (可选)
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假如你打算不再使用 entropyarray,那么你可以按照你自己的需求卸载它:
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假如你打算不再使用 `entropyarray`,那么你可以按照你自己的需求卸载它:
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cd entropyarray; make uninstall; cd ..
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cd entropy; make uninstall; cd ..
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cd rearray; make uninstall; cd ..
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```
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cd entropyarray; make uninstall; cd ..
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cd entropy; make uninstall; cd ..
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cd rearray; make uninstall; cd ..
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```
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### 3 使用 debian 的软件仓库来进行安装
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假如你想在你基于 debian 的系统中让 pandom 保持更新,则你可以使用 ncomputers.org 的 debian 软件仓库来安装或者重新安装它。
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### 3.1 获取 root 权限
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#### 3.1 获取 root 权限
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以下的 debian 软件包必须以 root 身份来安装,所以在必要时请运行下面这个命令:
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su -
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```
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su -
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```
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### 3.2 安装密钥
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#### 3.2 安装密钥
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下面的 debian 软件包中包含 ncomputers.org debian 软件仓库的公匙密钥:
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wget [http://ncomputers.org/debian/keyring.deb][55]
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dpkg -i keyring.deb
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rm keyring.deb
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```
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wget http://ncomputers.org/debian/keyring.deb
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dpkg -i keyring.deb
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rm keyring.deb
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```
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### 3.3 安装软件源列表
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#### 3.3 安装软件源列表
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下面这些 debian 软件包含有 ncomputers.org debian 软件仓库的软件源列表,这些软件源列表对应最新的 debian 发行版本(截至 2017 年)。
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**注**:你也可以将下面的以 `#` 注释的行加入 **/etc/apt/sources.list** 文件中,而不是为你的 debian 发行版本安装对应的 debian 软件包。但假如这些源在将来改变了,你就需要手动更新它们。
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||||
**注**:你也可以将下面的以 `#` 注释的行加入 `/etc/apt/sources.list` 文件中,而不是为你的 debian 发行版本安装对应的 debian 软件包。但假如这些源在将来改变了,你就需要手动更新它们。
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### Wheezy
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**Wheezy:**
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#deb [http://ncomputers.org/debian][56] wheezy main
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wget [http://ncomputers.org/debian/wheezy.deb][57]
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dpkg -i wheezy.deb
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rm wheezy.deb
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```
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#deb http://ncomputers.org/debian wheezy main
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wget http://ncomputers.org/debian/wheezy.deb
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dpkg -i wheezy.deb
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rm wheezy.deb
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```
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### Jessie
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Jessie:
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#deb [http://ncomputers.org/debian][58] jessie main
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wget [http://ncomputers.org/debian/jessie.deb][59]
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dpkg -i jessie.deb
|
||||
rm jessie.deb
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```
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||||
#deb http://ncomputers.org/debian jessie main
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||||
wget http://ncomputers.org/debian/jessie.deb
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dpkg -i jessie.deb
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rm jessie.deb
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```
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### Stretch
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**Stretch:**
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||||
#deb [http://ncomputers.org/debian][60] stretch main
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||||
wget [http://ncomputers.org/debian/stretch.deb][61]
|
||||
dpkg -i stretch.deb
|
||||
rm stretch.deb
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||||
```
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||||
#deb http://ncomputers.org/debian stretch main
|
||||
wget http://ncomputers.org/debian/stretch.deb
|
||||
dpkg -i stretch.deb
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rm stretch.deb
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```
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### 3.4 升级软件源列表
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#### 3.4 升级软件源列表
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一旦密钥和软件源列表安装完成,则可以使用下面的命令来更新:
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apt-get update
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```
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apt-get update
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```
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### 3.5 测试 pandom
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#### 3.5 测试 pandom
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测试完毕后,你可以随意卸载下面的软件包。
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**注**:假如你已经在你的 linux 中测试了 pandom , 则你可以跳过这一步。
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apt-get install pandom-test
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pandom-test
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**注**:假如你已经在你的 Linux 中测试了 pandom , 则你可以跳过这一步。
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```
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apt-get install pandom-test
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pandom-test
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generating checkme file, please wait around 8 minutes ...
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entropyarray in /tmp/tmp.5SkiYsYG3h
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15.977366
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@ -322,57 +317,64 @@ med:32
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max:57
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```
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### 3.6 安装 pandom
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#### 3.6 安装 pandom
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apt-get install pandom
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```
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apt-get install pandom
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```
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### 4 管理 pandom
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在 pandom 安装完成后,你可能想对它进行管理。
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### 4.1 性能测试
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#### 4.1 性能测试
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pandom 提供大约 8 kB/s 的随机数生成速率,但它的性能可能根据环境而有所差异。
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dd if=/dev/random of=/dev/null bs=8 count=512
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```
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dd if=/dev/random of=/dev/null bs=8 count=512
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512+0 records in
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512+0 records out
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4096 bytes (4.1 kB, 4.0 KiB) copied, 0.451253 s, 9.1 kB/s
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```
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### 4.2 熵和序列相关性检验
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#### 4.2 熵和序列相关性检验
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除了 ncomputers.org/**entropyarray**,还存在更多的测试,例如 [Ilja Gerhardt 的 NIST 测试套件][62].
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除了 ncomputers.org/entropyarray,还存在更多的测试,例如 [Ilja Gerhardt 的 NIST 测试套件][62]。
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entropyarray /dev/random 1M
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```
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entropyarray /dev/random 1M
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```
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### 4.3 系统服务
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#### 4.3 系统服务
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pandom 还可以以系统服务的形式运行。
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### 基于 init.d 的初始化系统(如 upstart、sysvinit)
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**基于 init.d 的初始化系统(如 upstart、sysvinit):**
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/etc/init.d/random status
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/etc/init.d/random start
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/etc/init.d/random stop
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/etc/init.d/random restart
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```
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/etc/init.d/random status
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/etc/init.d/random start
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/etc/init.d/random stop
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/etc/init.d/random restart
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```
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**以 systemd 作为初始化程序的系统:**
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### 以 systemd 作为初始化程序的系统
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systemctl status random
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systemctl start random
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systemctl stop random
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systemctl restart random
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```
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systemctl status random
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systemctl start random
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systemctl stop random
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systemctl restart random
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```
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### 5 增强不可预测性或者性能
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假如你想增加你编译的 pandom 程序的不可预测性或者性能,你可以尝试增加或删减 CPU 时间测量选项。
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### 5.1 编辑源文件
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#### 5.1 编辑源文件
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请按照自己的意愿,在源文件 **test.s** 和 **tRNG.s** 中增加或者移除 measurement blocks 字段。
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请按照自己的意愿,在源文件 `test.s` 和 `tRNG.s` 中增加或者移除 `measurement blocks` 字段。
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```
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#measurement block
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@ -388,17 +390,21 @@ rdtsc
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[...]
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```
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### 5.2 测试不可预测性
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#### 5.2 测试不可预测性
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我们总是建议在使用个人定制的 pandom 实现来用于加密目地之前,先进行一些测试。
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make check
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```
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make check
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```
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### 5.3 安装定制的 pandom
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#### 5.3 安装定制的 pandom
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假如你对测试的结果很满意,你就可以使用下面的命令来安装你的 pandom 实现。
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make install
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```
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make install
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```
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更多额外信息及更新详见 [http://ncomputers.org/pandom][63]
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@ -408,7 +414,7 @@ via: https://www.howtoforge.com/tutorial/how-to-install-pandom-a-true-random-num
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作者:[Oliver][a]
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译者:[FSSlc](https://github.com/FSSlc)
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校对:[校对者ID](https://github.com/校对者ID)
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校对:[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译,[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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