Random\Engine\Xoshiro256StarStar — Klasse · PHP-Referenz

Signatur

class Random\Engine\Xoshiro256StarStar implements Random\Engine

Beschreibung

Random\Engine\Xoshiro256StarStar ist eine PHP-Implementierung des xoshiro256**-Algorithmus ("xor/shift/rotate"), einem modernen, sehr schnellen Pseudozufallszahlengenerator mit 256-Bit-Zustand. Er eignet sich hervorragend für Simulationen, Spiele, Shuffles und andere nicht-kryptografische Anwendungsfälle, bei denen statistische Qualität und Geschwindigkeit wichtig sind.

Der Algorithmus hat eine Periode von 2²⁵⁶−1 und besteht den gängigen statistischen Tests (z. B. BigCrush). Er ist nicht kryptografisch sicher – für sicherheitsrelevante Anwendungen (Tokens, Passwörter usw.) sollte stattdessen Random\Engine\Secure verwendet werden.

Die Klasse implementiert das Interface Random\Engine und kann direkt in ein Random\Randomizer-Objekt eingesetzt werden. Dort stehen dann Methoden wie getInt(), shuffleArray() oder getBytes() zur Verfügung. Über den optionalen Seed-Parameter lassen sich reproduzierbare Zufallsfolgen erzeugen – ideal für Tests und Debugging.

Im Vergleich zu Random\Engine\Mt19937 ist xoshiro256** schneller und hat bessere statistische Eigenschaften, ist jedoch ebenso wenig für kryptografische Zwecke geeignet.

Parameter

Name	Typ	Default	Beschreibung
$seed	string\|int\|null	null	Optionaler Startwert (Seed) für den Generator. Ein `int` oder ein genau 32 Byte langer `string` sind erlaubt. Bei `null` wird ein zufälliger Seed aus einer sicheren Quelle gewählt. Gleiche Seeds liefern immer dieselbe Sequenz – nützlich für reproduzierbare Ergebnisse in Tests.

Beispiele

Grundlegende Verwendung mit Randomizer

<?php
use Random\Engine\Xoshiro256StarStar;
use Random\Randomizer;

$engine = new Xoshiro256StarStar(42);
$randomizer = new Randomizer($engine);

echo $randomizer->getInt(1, 100) . PHP_EOL;  // Reproduzierbare Zahl zwischen 1 und 100
echo $randomizer->getInt(1, 100) . PHP_EOL;  // Nächste reproduzierbare Zahl

$array = range(1, 10);
$shuffled = $randomizer->shuffleArray($array);
print_r($shuffled);

85 16 Array ( [0] => 4 [1] => 9 [2] => 1 [3] => 7 [4] => 10 [5] => 3 [6] => 6 [7] => 2 [8] => 5 [9] => 8 )

Reproduzierbare Simulation mit String-Seed

<?php
use Random\Engine\Xoshiro256StarStar;
use Random\Randomizer;

// String-Seed muss exakt 32 Bytes lang sein
$seed = str_pad('mein-test-seed', 32, "\0");
$engine = new Xoshiro256StarStar($seed);
$randomizer = new Randomizer($engine);

// Simulierte Würfelwürfe – immer identisch bei gleichem Seed
$rolls = [];
for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
    $rolls[] = $randomizer->getInt(1, 6);
}
echo implode(', ', $rolls) . PHP_EOL;

3, 6, 2, 5, 1

Zufälliger Seed (kein reproduzierbares Ergebnis)

<?php
use Random\Engine\Xoshiro256StarStar;
use Random\Randomizer;

// seed = null → zufällig initialisiert, nicht reproduzierbar
$engine = new Xoshiro256StarStar();
$randomizer = new Randomizer($engine);

$bytes = bin2hex($randomizer->getBytes(8));
echo 'Zufällige Bytes: ' . $bytes . PHP_EOL;

Zufällige Bytes: a3f2c91b74e50d28

// Wichtig · Fallstricke

Kein kryptografischer Generator: xoshiro256** ist nicht für sicherheitsrelevante Anwendungen geeignet. Zufallsfolgen können bei bekanntem Zustand vorhergesagt werden. Für kryptografische Zwecke (Tokens, Passwörter, Session-IDs) bitte Random\Engine\Secure oder random_bytes() verwenden.

Der String-Seed muss exakt 32 Bytes lang sein. Ein kürzerer oder längerer String führt zu einer ValueError-Exception. Mit str_pad() oder hash('sha256', $wert, true) kann ein beliebiger Eingabewert auf 32 Bytes gebracht werden.

Bei null als Seed wird der interne Zustand aus einer plattformspezifisch sicheren Quelle befüllt – das Ergebnis ist dann nicht reproduzierbar, aber auch nicht kryptografisch sicher im Sinne von CSPRNG.

Siehe auch

Random\Engine\Secure Random\Engine\Mt19937 Random\Engine\PcgOneseq128XslRr64 Random\Randomizer Random\Engine random_bytes