我们如何使 std::uniform_int_distribution 加密安全？

【问题标题】：How can we make std::uniform_int_distribution cryptographically secure?我们如何使 std::uniform_int_distribution 加密安全？
【发布时间】：2019-11-01 14:44:34
【问题描述】：

在 C++ 中，我们如何使 std::uniform_int_distribution 加密安全？例如，以下代码是否生成加密安全的统一随机数？如果不是，我们该如何纠正？

#include <iostream>
#include <random>

int main(void){
  std::default_random_engine generator;
  std::uniform_int_distribution<int> distribution(0,9);
  int p[10]={};

  for (int i=0; i<10; ++i) {
    int number = distribution(generator);
    ++p[number];
  }
}

【问题讨论】：

这对InformationSecurity.SE 来说可能是一个更好的问题如果您决定在那里发帖，请在此处删除问题。
谷歌 NIST SP 800-22
为什么你想要一个来自 CSPRNG 的统一 int？尤其是在那个范围内！ CSPRNG 并非旨在产生均匀分布的输出，它们的目标是难以预测的输出。如果您关心统计属性，请使用为其设计的 RNG

标签： c++ random cryptography

【解决方案1】：

C++ 标准中提供的随机引擎都不是“加密安全的”，甚至std::random_device 也仅被指定为生成“不确定的”随机数（充其量），而不必强加任何特定的安全要求。

特别是uniform_int_distribution（与所有其他 C++ 分发类一样）has implementation-defined behavior。例如，C++ 标准库的实现可以使用拒绝采样或其他策略来实现uniform_int_distribution。这意味着从安全的角度来看，uniform_int_distribution 不能保证是“恒定时间”（从某种意义上说，运行时间的差异不能在安全攻击中被利用；例如，以一种可以恢复随机种子）。

【讨论】：

感谢您的友好回答！什么决定了执行？编译器？
C++ 标准库实现决定了std::uniform_int_distribution（与其他 C++ 分发类一样）如何实现。