我应该使用 urandom 还是 openssl_random_pseudo_bytes？

Question

我正在用 php 5.4 开发一个网站，我想知道哪个更好地用于生成随机盐以确保密码安全？

$salt = sha1(openssl_random_pseudo_bytes(23));

或

$seed = '';
$a = @fopen('/dev/urandom','rb');
$seed .= @fread($a,23);
$salt = sha1(seed);

或者我应该选择：

$salt =  openssl_random_pseudo_bytes(40);

或

$salt = '';
$a = @fopen('/dev/urandom','rb');
$salt .= @fread($a,23);

Answer 1

我知道这是一篇旧帖子，但如果有人偶然发现这里是一个简单的解决方案：

compat_random.php
https://gist.github.com/anzz1/29a787fac8ef6d693b41779911287505

<?php
  require_once(dirname(__FILE__) . '/compat_random.php');

  $salt = random_bytes(40);
?>

完成。

compat_random.php 只有 2KB，62 行代码。
您应该可以将它与任何 PHP 版本一起使用。

它按以下顺序检查这些函数：

• random_bytes (PHP >= 7) [加密安全]
• openssl_random_pseudo_bytes (OpenSSL) [加密安全]
• mcrypt_create_iv (php_mcrypt) [加密安全]
• /dev/urandom（UNIX 系统）[加密安全]

很可能你确实有其中一个可用，但如果你没有，它最终会回落到

• mt_rand() (PHP >= 4) [加密不安全，但在大多数情况下都可以]
• rand() [不安全]

Answer 2

出于安全目的，您最好使用openssl_random_pseudo_bytes。 OpenSSL 负责收集足够的熵来为您提供良好的随机性。 /dev/urandom 被设计为从不阻塞，并且可能会被欺骗给你不那么随机的字节。

对于随机字节，您不需要通过 SHA1 运行它们。

总而言之，这样做：

$salt = openssl_random_pseudo_bytes(40, $cstrong);
if (! $cstrong) {
    exit('This should not happen');
}

Answer 3

在实践中，几乎可以肯定没有区别。

openssl_random_pseudo_bytes 和 /dev/urandom 都提供了伪随机字节的加密安全源。两者都不能保证真正随机，但在实践中，通过任何已知或可预见的技术，两者都与真正的随机性没有区别。

Kmkaplan 指出 /dev/urandom 在某些条件下可以返回理论上可预测的输出，这在技术上是正确的，如 man unrandom 中所述：

“从 /dev/urandom 设备读取不会阻塞等待更多熵。因此，如果熵池中没有足够的熵，则返回值理论上容易受到对驱动程序使用的算法的加密攻击。如何做到这一点的知识在当前未分类的文献中不可用，但理论上可能存在这样的攻击。如果这是您的应用程序中的一个问题，请使用 /dev/random 代替。”

但是，openssl_random_pseudo_bytes（内部为 calls 的 OpenSSL 函数 RAND_pseudo_bytes）也是如此，如 OpenSSL documentation 中所述：

"RAND_pseudo_bytes() 将 num 个伪随机字节放入 buf。RAND_pseudo_bytes() 生成的伪随机字节序列如果足够长，则它们将是唯一的，但不一定是不可预测的。它们可以用于非加密目的和加密协议中的某些目的，但通常不能用于密钥生成等。”

这些警告实际上都不应该吓到您使用这些方法 - 他们描述的弱点只是理论上的，除非可能在某些人为的情况下（例如在启动后立即没有硬件 RNG 的无盘嵌入式设备上），并且在通常部署 PHP 的情况下，应该没有实际问题。

结果是，这两种随机数生成方法都不会在您的密码系统中成为the weakest link，因此您可以安全地选择其中任何一种。如果您感到偏执，甚至可以同时使用两者。

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附言。 openssl_random_pseudo_bytes 的一个优点是它也可以在 Windows 上运行。另一方面，/dev/urandom 在 Unix 上可用，即使未安装 OpenSSL PHP 扩展。因此，为了获得最大的可移植性，您确实应该实现对两者的支持。

此外，请始终检查您是否确实收到了与预期一样多的字节；例如，您上面问题中基于/dev/urandom 的代码可能会在不存在/dev/urandom 的Windows 等系统上静默返回一个空字符串。