cicatrix

67 бит это мало.
100-128 бит вполне достаточно для текущих вычислительных мощностей.
256 бит, которые используются в большинстве современных криптосистем - overkill с огромным запасом.
Но надо понимать, что это всё теория, где имеется идеальная безошибочная реализация криптоалгоритма и используется действительно уникальный, никому не известный ключ.
Так же надо учитывать, что сам алгоритм может быть уязвимым для квантовых алгоритмов. Пока ещё у людей нет квантовых компьютеров, способных взломать, например RSA, но они могут появиться в будущем. Более уязвимы ассимитричные алгоритмы, симметричные будут вполне устойчивы даже после квантовой революции.
Единожды взломанная база данных какого-нибудь интернет-магазина делает ВСЕ пароли, которые были использованы его пользователями, уязвимыми, даже если это хорошие пароли, потому что сначала будут использовать не брутфорс, а атаку по словарю, в котором уже будут эти пароли.
Пользователь-идиот - классический вектор атаки. Соц. инженерия, кейлоггеры, зловреды - вполне рабочие инструменты.
Ну и главное - универсальный метод взлома - терморектальный криптоанализ, имеющий практически 100%-ю эффективность.
ФСБ будет действовать именно так, как показано на картинке от XKCD:

Вы передаёте мета-описания функций, а не их реализации.
Делегат - это указатель на место в памяти процесса, по которому расположен тот или иной метод, который можно вызвать, если соблюдать соглашения, предписанные делегатом - количество и типы аргументов и возвращаемое значение.
В вашем случае реализаций мат. функций в памяти нет. Машина не знает, по какому адресу сделать вызов.
Вы должны написать реализации синуса, косинуса и пр. Только тогда вы сможете передавать функции для выполнения другому методу через делегат.

Вот простенький пример (реализация функций может быть и в отдельных методах):

delegate double mathfunc(double arg);
static void Main()
{
        mathfunc sin = arg => Math.Sin(arg);  // реализация синуса
        mathfunc cos = arg => Math.Cos(arg);  // реализация косинуса
        var result_sin = DoMath(sin, Math.PI / 2);  // передача адреса на реализацию синуса методу DoMath
        var result_cos = DoMath(cos, Math.PI / 2);
}

// Метод, который выполняет вызов функции через делегат
static double DoMath(mathfunc function, double argument) 
{
    return function(argument);
}

Возможность повторов заложена в самой природе случайности. Ты ведь можешь монетку подбросить двумя решками кверху подряд.
Придётся ручками проверять, было ли уже такое значение или нет.
Вообще, лучше сделай так:
1. Сгенери набор чисел A[0...N], из которых надо будет вытянуть случайным образом значения
2. Получи случайное число R, такое чтобы 0 <= R <= A[N-1]
3. Получи элемент набора A[R] и выброси этот элемент из него. В наборе останется N-1 элементов
4. GOTO 2 пока набор не пустой
Как с набором карт, из которой ты по одной тянешь карты. То есть, случайно ты определяешь не само число, а порядковый номер числа в некоем наборе.