根据输入数字生成随机密钥

Question

我有一个整数列表（员工 ID） 它们是 8 位长（虽然几乎都是从 00 开始，但它们实际上是 8 位长）

我需要为每个员工生成一个密钥：

- 5 chars including [A-Z][a-z][0-9]
- Must include 1 of [A-Z]
- Must include 1 of [0-9]
- Generated key must be unique
- If I know an employees ID I should not be able to determine their key

我需要生成一个算法来生成密钥，但我希望尽可能避免记录员工的密钥。越想越遇到问题。

如果我可以避免它，我不想生成所有密钥并将它们存储在某个地方 - 我宁愿它们是即时计算的

我可以在我的系统中隐藏一个秘密，除非你知道这个秘密，否则我可以使用它来确保密钥是不确定的。

我曾想过使用标准哈希算法（含盐），但目标空间的限制以及包括 1 A-Z 和 1 0-9 的限制似乎阻止了这一点。

我想我可以用一种方法来解决问题：

1. Build a deteremnistic function that maps integers starting from 1 [1, 2, 3, ...] to every possible result value
2. Map integers [1, 2, ...] to random other integers in the desired range [324, 43565, ...] in a way that preserves uniqueness (based on a secret salt which if changed would result in a different order).

这将保证唯一性，但第 1 步很棘手。结果集不连续，某些值可能缺少大写字母，而其他值可能缺少数字。

我可以通过使用 A1 开始每个代码来解决这个问题，这在技术上可行但将结果空间从 5 个字符减少到 3 个字符。

任何人都可以提出一些简单的方法来避免我必须记录所有生成的结果以进行唯一检查吗？

Answer 1

正如 Ralf 所说，实现所需的键变化量的最简单方法是更改​​大写字母和数字的位置，为您提供 2 * 26 * 10 * 62 * 62 * 62 或 >120000000 可能的组合。

为了使密钥不能直接从员工 ID 派生，我建议使用一个简单的 XOR 与另一个秘密 8 位数字。然后对每个字符使用简单的模数和除法。

char = x % 62
x = (x - (x % 62)) / 62

例如在 javascript 中：

function ID2Key(id, secret) {
    var table = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
    var key = new Array(5); // Initialize the key
    // Changed XOR to a ROT10
    // var scrambled = id ^ secret; // "Encrypt" the employee ID with a secret
    var scrambled = 0;
    while (id) {
        var rotated = ((id % 10) + (secret % 10)) % 10;
        scrambled = (scrambled * 10) + rotated;
        id = Math.floor(id / 10);
        secret = Math.floor(secret / 10)
    }

    var capital_index = scrambled % 2; // Determine if the Capital letter should be first
    scrambled = (scrambled - capital_index) / 2;
    var capital = table[36 + (scrambled % 26)]; // Find the capital letter
    key[capital_index] = capital;
    scrambled = (scrambled - (scrambled % 26)) / 26;

    var num = scrambled % 10; // Find the number
    key[1-capital_index] = table[num]; // If the capital letter is first place the number second and visa versa
    scrambled = (scrambled - (scrambled % 10)) / 10;

    // Find the remaining 3 characters
    key[2] = table[scrambled % 62];
    scrambled = (scrambled - (scrambled % 62)) / 62;

    key[3] = table[scrambled % 62];
    scrambled = (scrambled - (scrambled % 62)) / 62;

    key[4] = table[scrambled % 62];
    return key.join("");
}

现场演示JS Bin

编辑解决 XOR 故障 - 为了解决 cmets 中出现的故障情况，我将加扰 ID 的方法更改为基于密钥的轮换，该密钥现在也可以是 8 位数字。

编辑澄清漏洞 - 由于我现在更好地理解要求，主要是员工会知道他们的 ID 和密钥，我应该澄清一些密码概念。考虑到相当小的输入范围和限制性的输出，不可能使密钥加密安全。即使使用完善的加密算法（如 128 位 AES），所产生的强度也不会比最多 100000000 暴力破解尝试更好，这对于计算来说是微不足道的。考虑到这一点，具有某种安全性的唯一方法是保密和算法保持保密。在这种情况下，试图从 ID 和密钥中获取秘密的人无法知道它们是正确的，除非他们可以访问多个 ID 密钥对。