正文
SecureRandom的正确使用
提示：扫一扫查出行【扫一扫了解最新限行尾号】
复制提示
目录
- 1. 什么是安全的随机数？
- 2. 怎么得到安全的随机数
-
3. SecureRandom最佳实践
- 3.1 基本用法
- 3.2 关于种子的设置
- 3.3 熵源不足时阻塞问题
- 4. 小结
1. 什么是安全的随机数？
在安全应用场景，随机数应该使用安全的随机数。密码学意义上的安全随机数，要求必须保证其 不可预测性 。
2. 怎么得到安全的随机数
可以直接使用真随机数产生器产生的随机数。或者使用真随机数产生器产生的随机数做种子，输入密码学安全的伪随机数产生器产生密码学安全随机数。
非物理真随机数产生器有：
- Linux操作系统的 /dev/random 设备接口
- Windows操作系统的CryptGenRandom接口
密码学安全的伪随机数产生器,包括JDK的java.security.SecureRandom等。
本文主要讨论 SecureRandom 。
3. SecureRandom最佳实践
3.1 基本用法
java.security.SecureRandom基本用法：
byte[] values = new byte[128];
SecureRandom random = new SecureRandom();
random.nextBytes(values);
3.2 关于种子的设置
要保证得到安全的随机数，需要使用真随机数产生器产生的随机数做种子。
可能的 不当用法 ：
byte[] salt = new byte[128];
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
secureRandom.setSeed(System.currentTimeMillis()); //使用系统时间作为种子
secureRandom.nextBytes(salt);
此处指定了当前系统时间作为种子，替代系统默认随机源。如果同一毫秒连续调用，则得到的随机数则是相同的。
小结：不要自己指定种子。应当使用系统随机源。
系统默认的随机源是什么？
这取决于$JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security配置中的securerandom.source属性。例如jdk1.8中该配置为：
securerandom.source=file:/dev/random
使用无参构造函数实例化SecureRandom，在大多数系统中，默认的算法是“nativePRNG”，从/dev/random获取随机数。
3.3 熵源不足时阻塞问题
概念回顾 ：
-
"熵值"：即是随机值的不确定性度量值。
"熵源"：即是随机数的来源。
"熵输入"：是伪随机数产生器描述从熵源获取的bit串，用来产生种子。
"种子"：即是输入到伪随机数产生器用于初始化的bit串。
问题描述
在Linux系统中，/dev/random是系统提供的安全随机数接口。当通过/dev/random读取随机数的速度可以为产品所接受时，可以直接使用/dev/random读取的随机数。
有时无法满足产品对随机数的使用要求，熵源不足时存在阻塞，会导致得到随机数的速度太慢。
在读取时，/dev/random设备会返回小于熵池噪声总数的随机字节。/dev/random可生成高随机性的公钥或一次性密码本。若熵池空了，对/dev/random的读操作将会被阻塞，直到收集到了足够的环境噪声为止。
解决方法
提高系统随机数产生器产生随机数速度的一种方法：
- 采用haveged守护进程增加系统熵池熵值以提高/dev/random读取随机数的速度。
