我的代码的主要目标是:

弦的分布几乎是均匀的(不关心微小的偏差，只要它们很小) 它为每个参数集输出超过几十亿个字符串。如果您的PRNG只生成20亿(31位熵)不同的值，那么生成8个字符的字符串(约47位熵)是没有意义的。 它是安全的，因为我希望人们使用它作为密码或其他安全令牌。

第一个属性是通过对字母大小取一个64位值的模来实现的。对于小字母(例如问题中的62个字符)，这导致了可以忽略不计的偏差。第二个和第三个属性是通过使用RNGCryptoServiceProvider而不是System.Random来实现的。

using System;
using System.Security.Cryptography;

public static string GetRandomAlphanumericString(int length)
{
    const string alphanumericCharacters =
        "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" +
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" +
        "0123456789";
    return GetRandomString(length, alphanumericCharacters);
}

public static string GetRandomString(int length, IEnumerable<char> characterSet)
{
    if (length < 0)
        throw new ArgumentException("length must not be negative", "length");
    if (length > int.MaxValue / 8) // 250 million chars ought to be enough for anybody
        throw new ArgumentException("length is too big", "length");
    if (characterSet == null)
        throw new ArgumentNullException("characterSet");
    var characterArray = characterSet.Distinct().ToArray();
    if (characterArray.Length == 0)
        throw new ArgumentException("characterSet must not be empty", "characterSet");

    var bytes = new byte[length * 8];
    var result = new char[length];
    using (var cryptoProvider = new RNGCryptoServiceProvider())
    {
        cryptoProvider.GetBytes(bytes);
    }
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        ulong value = BitConverter.ToUInt64(bytes, i * 8);
        result[i] = characterArray[value % (uint)characterArray.Length];
    }
    return new string(result);
}

更新。net 6。RNGCryptoServiceProvider被标记为obsolete。相反，调用RandomNumberGenerator.Create()。答案中的代码已相应更新。

根据评论更新。原始实现生成a-h的时间为1.95%，其余字符的时间为1.56%。更新生成所有字符~1.61%的时间。 FRAMEWORK支持- . net Core 3(以及未来支持. net Standard 2.1或以上版本的平台)提供了一个加密的方法RandomNumberGenerator.GetInt32()，在期望的范围内生成一个随机整数。

与目前提出的一些替代方案不同，这个方案在密码学上是合理的。

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

namespace UniqueKey
{
    public class KeyGenerator
    {
        internal static readonly char[] chars =
            "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray(); 

        public static string GetUniqueKey(int size)
        {            
            byte[] data = new byte[4*size];
            using (var crypto = RandomNumberGenerator.Create())
            {
                crypto.GetBytes(data);
            }
            StringBuilder result = new StringBuilder(size);
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                var rnd = BitConverter.ToUInt32(data, i * 4);
                var idx = rnd % chars.Length;

                result.Append(chars[idx]);
            }

            return result.ToString();
        }

        public static string GetUniqueKeyOriginal_BIASED(int size)
        {
            char[] chars =
                "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray();
            byte[] data = new byte[size];
            using (RNGCryptoServiceProvider crypto = new RNGCryptoServiceProvider())
            {
                crypto.GetBytes(data);
            }
            StringBuilder result = new StringBuilder(size);
            foreach (byte b in data)
            {
                result.Append(chars[b % (chars.Length)]);
            }
            return result.ToString();
        }
    }
}

基于这里对替代方案的讨论，并根据下面的评论进行了更新/修改。

下面是一个小型测试工具，演示了旧输出和更新输出中的字符分布。关于随机性分析的深入讨论，请访问random.org。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UniqueKey;

namespace CryptoRNGDemo
{
    class Program
    {

        const int REPETITIONS = 1000000;
        const int KEY_SIZE = 32;

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Original BIASED implementation");
            PerformTest(REPETITIONS, KEY_SIZE, KeyGenerator.GetUniqueKeyOriginal_BIASED);

            Console.WriteLine("Updated implementation");
            PerformTest(REPETITIONS, KEY_SIZE, KeyGenerator.GetUniqueKey);
            Console.ReadKey();
        }

        static void PerformTest(int repetitions, int keySize, Func<int, string> generator)
        {
            Dictionary<char, int> counts = new Dictionary<char, int>();
            foreach (var ch in UniqueKey.KeyGenerator.chars) counts.Add(ch, 0);

            for (int i = 0; i < REPETITIONS; i++)
            {
                var key = generator(KEY_SIZE); 
                foreach (var ch in key) counts[ch]++;
            }

            int totalChars = counts.Values.Sum();
            foreach (var ch in UniqueKey.KeyGenerator.chars)
            {
                Console.WriteLine($"{ch}: {(100.0 * counts[ch] / totalChars).ToString("#.000")}%");
            }
        }
    }
}

更新7/25/2022

根据评论中的一个问题，我很好奇这种分布是否真的是随机的。

我不是统计学家，但我可以在电视上扮演一个。如果一位真正的统计学家愿意插话，那将是最受欢迎的。

有62个可能的输出值(A-Za-Z0-9)和int。用于选择数组索引的最大值。int。MaxValue % 62是1，所以一个字符被选中的概率是其他字符的十亿分之一。我们可以通过在索引之前随机旋转输出值数组来进一步减少选择偏差。

t检验或其他统计度量将是确定输出结果中是否存在偏差的最佳方法，但这不是我在午休时间可以完成的工作，因此我留给您对上述代码的修改，以度量与预期的偏差。注意，它趋于零。

using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

const int REPETITIONS = 1_000_000;
const int KEY_SIZE = 32;
int TASK_COUNT = Environment.ProcessorCount - 1;

var expectedPercentage = 100.0 / KeyGenerator.chars.Length;

var done = false;
var iterationNr = 1;
var totalRandomSymbols = 0L;

var grandTotalCounts = new Dictionary<char, long>();
foreach (var ch in KeyGenerator.chars) grandTotalCounts.Add(ch, 0);

while (!done)
{
    var experiments = Enumerable.Range(0, TASK_COUNT).Select(i => Task.Run(Experiment)).ToArray();
    Task.WaitAll(experiments);
    var totalCountsThisRun = experiments.SelectMany(e => e.Result)
        .GroupBy(e => e.Key)
        .Select(e => new { e.Key, Count = e.Select(_ => _.Value).Sum() })
        .ToDictionary(e => e.Key, e => e.Count);

    foreach (var ch in KeyGenerator.chars)
        grandTotalCounts[ch] += totalCountsThisRun[ch];

    var totalChars = grandTotalCounts.Values.Sum();
    totalRandomSymbols += totalChars;

    var distributionScores = KeyGenerator.chars.Select(ch =>
    new
    {
        Symbol = ch,
        OverUnder = (100.0 * grandTotalCounts[ch] / totalChars) - expectedPercentage

    });

    Console.WriteLine($"Iteration {iterationNr++}. Total random symbols: {totalRandomSymbols:N0}");
    foreach (var chWithValue in distributionScores.OrderByDescending(c => c.OverUnder))
    {
        Console.WriteLine($"{chWithValue.Symbol}: {chWithValue.OverUnder:#.00000}%");
    }

    done = Console.KeyAvailable;        
}

Dictionary<char, long> Experiment()
{
    var counts = new Dictionary<char, long>();
    foreach (var ch in KeyGenerator.chars) counts.Add(ch, 0);

    for (int i = 0; i < REPETITIONS; i++)
    {
        var key = KeyGenerator.GetUniqueKey(KEY_SIZE);
        foreach (var ch in key) counts[ch]++;
    }

    return counts;
}

public class KeyGenerator
{
    internal static readonly char[] chars =
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890".ToCharArray();

    public static string GetUniqueKey(int size)
    {
        byte[] data = new byte[4 * size];
        using (var crypto = RandomNumberGenerator.Create())
        {
            crypto.GetBytes(data);
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder(size);
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            var rnd = BitConverter.ToUInt32(data, i * 4);
            var idx = rnd % chars.Length;

            result.Append(chars[idx]);
        }

        return result.ToString();
    }
}

这是我从Dot Net Perls的Sam Allen那里偷来的一个例子

如果你只需要8个字符，那么在系统中使用Path.GetRandomFileName()。IO命名空间。Sam说使用“Path.”这里的GetRandomFileName方法有时更优越，因为它使用RNGCryptoServiceProvider来获得更好的随机性。然而，它被限制为11个随机字符。”

GetRandomFileName总是返回一个12个字符的字符串，第9个字符是句点。所以你需要去掉句点(因为这不是随机的)，然后从字符串中取出8个字符。实际上，你可以只取前8个字符而不用考虑句点。

public string Get8CharacterRandomString()
{
    string path = Path.GetRandomFileName();
    path = path.Replace(".", ""); // Remove period.
    return path.Substring(0, 8);  // Return 8 character string
}

PS:谢谢，Sam

有一个令人惊叹的金块包，使这很简单。

var myObject = new Faker<MyObject>()
.RuleFor(p => p.MyAlphaNumericProperty, f => f.Random.AlphaNumeric(/*lenght*/ 7))
.Generate();

这里就是一个很好的例子。

不是100%确定，因为我没有测试这里的每个选项，但在我测试的选项中，这个是最快的。用秒表计时，它显示9-10滴答，所以如果速度比安全更重要，试试这个:

 private static Random random = new Random(); 
 public static string Random(int length)
     {   
          var stringChars = new char[length];

          for (int i = 0; i < length; i++)
              {
                  stringChars[i] = (char)random.Next(0x30, 0x7a);                  
                  return new string(stringChars);
              }
     }

我不知道这在密码学上听起来如何，但它比迄今为止(在我看来)更复杂的解决方案更具可读性和简练性，而且它应该比系统更“随机”。Random-based解决方案。

return alphabet
    .OrderBy(c => Guid.NewGuid())
    .Take(strLength)
    .Aggregate(
        new StringBuilder(),
        (builder, c) => builder.Append(c))
    .ToString();

我不知道我认为这个版本还是下一个版本“更漂亮”，但它们给出了完全相同的结果:

return new string(alphabet
    .OrderBy(o => Guid.NewGuid())
    .Take(strLength)
    .ToArray());

当然，它并没有针对速度进行优化，所以如果每秒生成数百万个随机字符串是关键任务，请尝试另一个!

注意:此解决方案不允许字母中符号的重复，并且字母必须等于或大于输出字符串的大小，使得这种方法在某些情况下不太可取，这完全取决于您的用例。