javax.crypto.KeyGenerator 是否使用 /random 或 /urandom 来生成密钥？答案

【问题标题】：Does javax.crypto.KeyGenerator uses /random or /urandom to generate keys?javax.crypto.KeyGenerator 是否使用 /random 或 /urandom 来生成密钥？
【发布时间】：2018-01-06 16:33:38
【问题描述】：

考虑以下 sn-p，我使用 AES-256 生成要加密的密钥 - 运行以下 sn-p 的线程被阻塞。我怀疑这是否可能是由于没有达到足够的熵的问题。因此，线程可以挂起（或）看起来挂起，直到系统收集到足够的熵。

我在虚拟机上而不是在物理机上运行它，而且我使用的是 Java8。

片段 A

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(256);
SecretKey key = keyGen.generateKey();

以下article推断SecureRandom实例获取时为

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();

默认用于生成熵的NativePRNG算法称为SHA1PRNG，默认使用/dev/urandom，因此不会发生线程阻塞。

我会谈到为什么要谈论这些东西。线

keyGen.init(256);

上面的sn-p在内部做了如下动作。

 public final void init(int paramInt) {
     init(paramInt, JceSecurity.RANDOM);
 }

这个JceSecurity.RANDOM拥有的是这个

static final SecureRandom RANDOM = new SecureRandom();

意味着它应该使用/dev/urandom，并且在未收集熵时不应该阻塞（或）挂起。

我在这里分享我的java.security 文件。

有人能解释一下为什么上面的线程运行SNIPPET A 块吗？

【问题讨论】：

第一个问题是：你能提供 MCVE 来重现这个阻塞问题吗？
不要装傻。。你是在问一个完整的sn-p，我可以从哪里重现这个问题@Andremoniy
我在询问 MCVE，如果它很大，可能会在 GitHub 上的某个地方共享，或者只是包含 main 方法和所有需要的逻辑的完整类。因为这听起来像是一个 JVM 错误，或者它可能只是代码中不可重现的错误配置或误用（例如，如果您在多个线程之间的共享内存中使用 keyGenerator）。
@Andremoniy : 这是完整的类文件docs.zoho.com/file/4xwcwd7e074921bb14c829d6d41dc58515106
这绝对不是 MCVE。

标签： java random cryptography virtual-machine entropy

【解决方案1】：

最终，随机数生成器将始终依赖于操作系统的熵源，如果只是为了播种；毕竟从非随机环境中生成随机数是不可能的。

我可以想象，熵源数量有限的虚拟机很难填满入口池，即使只有一次。解决此问题的最佳方法是确保您的 VM 安装了最新的客户端添加。这些可以/应该使主机 RNG 可用于客户端计算机。

可以创建一个SecureRandom 实例并将其作为参数传递给各种init() 方法。但是，这并不能解决一开始就阻止它的问题，而且它不必要地使代码复杂化。最后，您永远不会知道哪个库或模块仍在实例化另一个 SecureRandom 实例。

所以我会专注于修复客户端 VM 的 RNG，而不是 Java 代码。

注意NativePRNG直接使用OS RNG；它不使用"SHA1PRNG"。 SecureRandom() 使用第一个包含类实现的提供者；如果使用默认 PRNG，请确保您没有包含 PRNG 速度较慢的提供程序。

【讨论】：

“如果使用默认 PRNG，请确保您没有包含 PRNG 速度较慢的提供程序” - 我不清楚这一点。我的安全文件中有以下配置，securerandom.source=file:/dev/random 因此，“NativePRNG”实现将是首选 - 因此，它使用 /dev/random 而不/dev/urandom 对吗？
是的，如果没有收集到足够的熵，那将是阻塞的。一般来说，使用/dev/random 并没有比/dev/urandom 有很多（如果any）优势。仅当您生成长期（非对称）密钥时才使用它——即便如此，我也会非常谨慎地使用它，或者选择更可靠的/dev/urandom。那边好像有人有点太注重安全了:)
什么是客户端添加？
根据所使用的 VM 解决方案，VM 客户端扩展允许剪贴板复制和粘贴等操作，但也允许使用例如图形加速。它们需要在安装客户端操作系统后安装。他们可能会安装特定的驱动程序，有时包括连接到主机操作系统的安全 RNG 的驱动程序。我使用了一个通用术语，因为名称取决于所使用的 VM 应用程序。