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Java 中的安全随机数生成

Java 中的安全随机数生成

原文： https://howtodoinjava.com/java8/secure-random-number-generation/

如果您已经开发软件已有一段时间，那么您就会知道如何使用 Java 的SecureRandom类甚至甚至安全地生成随机数。 不幸的是，生成安全随机数并不像简单地使用SecureRandom那样容易。

在此 Java 示例中，我们组装了一个简单的清单，以帮助您在应用程序中使用安全随机数时获得成功。

阅读更多：用 Java 生成安全哈希

1. 如何生成安全的随机数

通常，随机数的生成取决于熵（随机性）的来源，例如信号，设备或硬件输入。 在 Java 中，java.security.SecureRandom类被广泛用于生成密码强的随机数。

确定性随机数已成为许多软件安全漏洞的根源。 这个想法是，给定几个随机数样本，对手（黑客）应该无法确定原始种子。 如果违反了此限制，则对手可能会成功预测所有将来的随机数。

import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.SecureRandom;

public class Main 
{
	public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException 
	{
		SecureRandom secureRandomGenerator = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");

		// Get 128 random bytes
		byte[] randomBytes = new byte[128];
		secureRandomGenerator.nextBytes(randomBytes);

		//Get random integer
		int r = secureRandomGenerator.nextInt();

		//Get random integer in range
		int randInRange = secureRandomGenerator.nextInt(999999);
	}
}

2. 安全随机数 - 最佳做法

2.1 确定性能标准和工作负载平衡

如果性能是首要考虑因素，请使用SHA1PRNG，它是/dev/urandom的种子。SHA1PRNG可以比NativePRNG快 17 倍，但播种选项是固定的。

使用NativePRNG进行播种更加灵活，但是如果服务器上的熵不够大（因为它从/dev/random读取），它将阻止。 如果您不知道从哪里开始，请从SHA1PRNG开始。

2.2 不接受默认值； 指定 PRNG 和要使用的供应器

像这样指定您的条件：

SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");

以下是有关受支持的 PRNG 和供应器的其他信息。

以下是 SUN 供应器的 PRNG 列表：

  • SHA1PRNG（目前，初始播种是通过系统属性和java.security熵收集设备的组合完成的）
  • NativePRNG（nextBytes()使用/dev/urandom，generateSeed()使用/dev/random）
  • NativePRNGBlocking（nextBytes()和generateSeed()使用/dev/random）
  • NativePRNGNonBlocking（nextBytes()和generateSeed()使用/dev/urandom）
  • NativePRNGBlocking和NativePRNGNonBlocking在 JRE 8+ 中可用。

有关其他供应器的信息，请参见 Java 密码架构 JDK 8 的 Oracle 供应器文档。 Oracle 还提供了按 OS 平台描述供应器的文档。

2.3 提供更多机会增加熵

定期创建SecureRandom的新实例并重新设定种子，如下所示：

SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");
sr.setSeed(SecureRandom.generateSeed(int))

如果种子泄漏，定期重新播种可防止数据泄露。 如果使用SHA1PRNG，则始终在创建 PRNG 的新实例后立即调用java.security.SecureRandom.nextBytes(byte[])。

2.4 降低可预测性

如果为egdSource，java.security文件中的配置参数或java.security.egd系统属性分配了可预测的文件/ URL，则SecureRandom可以变为可预测的。

2.5 旧版 Java 的补丁

低于 1.4.2 的 JRE 版本在生成SHA1PRNG安全种子方面存在已知问题。 再说一次，如果您使用的 Java 版本如此之旧，则存在更大的安全隐患。

Java 的旧版本非常不安全，因此更新补丁程序非常重要。 确保客户安全的最佳方法之一是针对可能出现的最新 Oracle 重要补丁更新快速认证您的软件。

学习愉快！

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