高品質乱数生成器

暗号学的安全な乱数源 (CSPRNG)

ブラウザの crypto.getRandomValues() を使います。 これは OS が収集した物理的なエントロピー（CPU のタイミングジッター、 割り込みタイミング、ハードウェアノイズなど）を元に生成されており、 Math.random() のような単純な線形合同法や Xorshift と異なり、 予測が計算量的に不可能です（NIST SP 800-90A 準拠）。

モジュロバイアスの排除（棄却サンプリング）

範囲 [min, max] の幅を range とするとき、 バイト列を整数に変換した値をそのまま % range すると、 乱数空間 256ⁿ が range で割り切れない場合に 小さい値が出やすくなる モジュロバイアス が生じます。 このサイトでは 棄却サンプリング で解決します： バイアスが発生しない上限値 maxValid を計算し、 その範囲外の値が出たら再抽選します。

// バイアスのない [min, max] の整数を返す
function secureRandom(min, max) {
  const range    = max - min + 1;
  const byteLen  = Math.ceil(Math.log2(range) / 8) || 1;
  const maxValid = Math.floor(256 ** byteLen / range) * range;

  let value;
  do {
    const bytes = new Uint8Array(byteLen);
    crypto.getRandomValues(bytes);
    value = [...bytes].reduce((acc, b, i) => acc + b * 256 ** i, 0);
  } while (value >= maxValid); // バイアス域を棄却

  return min + (value % range);
}

追加エントロピーの収集

マウス移動・タッチ・キー入力のタイミング（performance.now() の 高精度タイムスタンプ）をリングバッファに蓄積し、XOR で内部状態に混合します。 これは CSPRNG を置き換えるのではなく、 OS エントロピーに上乗せする 追加の撹乱 です。 エントロピーバーはこの蓄積量を視覚化しています。

他の手法との比較