SecureRandom--生成随机数

最新推荐文章于 2024-02-22 10:00:00 发布

alenCook

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分类专栏：密码学文章标签： SecureRandom

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本文深入探讨了Java中的SecureRandom类，解析其内部实现机制，包括不同随机数算法的区别、使用不当可能引发的安全漏洞，以及如何正确配置和使用SecureRandom。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

*使用不当的方式*

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);

为什么？

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

SecureRandom漏洞触发条件

在调用SecureRandom类的构造函数SecureRandom(byte[] seed)。或者在生成随机数之前调用setSeed(long seed)或者setSeed(byte[] seed)方法设置随机种子

nextInt()	从Random继承而来(同样的使用方式)
nextBytes()	生成用户指定的随机字节数。(覆盖Random中的nextBytes() )

参考：https://www.oschina.net/uploads/doc/javase-6-doc-api-zh_CN/java/security/SecureRandom.html#nextBytes%28byte[]%29

SecureRandom——依然是伪随机；注意是收集了一些随机事件，比如鼠标点击，键盘点击等等，SecureRandom 使用这些随机事件作为种子。这意味着，种子是不可预测的，而不像 Random 默认使用系统当前时间的毫秒数作为种子，有规律可寻。

SecureRandom 内置两种随机数算法，NativePRNG 和 SHA1PRNG。

源码：

private void getDefaultPRNG(boolean setSeed, byte[] seed) {
	String prng = getPrngAlgorithm();
	if (prng == null) {
	    // bummer, get the SUN implementation
	    prng = "SHA1PRNG";
	    this.secureRandomSpi = new sun.security.provider.SecureRandom();
	    this.provider = new sun.security.provider.Sun();
	    if (setSeed) {
		this.secureRandomSpi.engineSetSeed(seed);
	    }
	} else {
	    try {
		SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(prng);
		this.secureRandomSpi = random.getSecureRandomSpi();
		this.provider = random.getProvider();
		if (setSeed) {
		    this.secureRandomSpi.engineSetSeed(seed);
		}
	    } catch (NoSuchAlgorithmException nsae) {
		// never happens, because we made sure the algorithm exists
		throw new RuntimeException(nsae);
	    }
	}

获取实例的方式

1.在使用new的方式获得实例时,默认是SHA1PRNG算法(不单独配置的情况下)

2.修改securerandom.source=file:/dev/random 或者 securerandom.source=file:/dev/urandom 两者之一就是NativePRNG，否则就是SHA1PRNG

3.通过getInstance来初始化对象，有一个参数的，直接传一个算法名就行，如果不存在算法抛异常；另外有两个参数的，第二个参数还可以指定算法程序包

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
SecureRandom secureRandom3 = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
SecureRandom secureRandom2 = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");

算法区别：

——SHA1PRNG 性能好，NativePRNG 安全性高。