如何在 javascript 中生成加密安全的随机数?
在javascript中保护随机数?
WHATWG 已经讨论过将其添加到 window.crypto 对象。您可以阅读讨论并查看提议的 API和 webkit 错误 (22049)。
刚刚在 Chrome 中测试了以下代码以获取随机字节:
(function(){
var buf = new Uint8Array(1);
window.crypto.getRandomValues(buf);
alert(buf[0]);
})();
按顺序,我认为您最好的选择是:
- window.crypto.getRandomValues 或 window.msCrypto.getRandomValues
- sjcl 库的 randomWords 函数 ( http://crypto.stanford.edu/sjcl/ )
- isaac 库的随机数生成器(由 Math.random 提供种子,因此不是真正的加密安全)(https://github.com/rubycon/isaac.js)
window.crypto.getRandomValues 已经在 Chrome 中实现了一段时间,最近也在 Firefox 中实现了。遗憾的是,Internet Explorer 10 及之前版本没有实现该功能。IE 11 有 window.msCrypto,它完成了同样的事情。sjcl 有一个很好的随机数生成器,从鼠标移动开始,但总是有可能鼠标没有充分移动来生成生成器,或者用户在移动设备上没有任何鼠标移动。因此,我建议有一个后备案例,如果别无选择,您仍然可以获得不安全的随机数。这是我处理这个问题的方法:
function GetRandomWords (wordCount) {
var randomWords;
// First we're going to try to use a built-in CSPRNG
if (window.crypto && window.crypto.getRandomValues) {
randomWords = new Int32Array(wordCount);
window.crypto.getRandomValues(randomWords);
}
// Because of course IE calls it msCrypto instead of being standard
else if (window.msCrypto && window.msCrypto.getRandomValues) {
randomWords = new Int32Array(wordCount);
window.msCrypto.getRandomValues(randomWords);
}
// So, no built-in functionality - bummer. If the user has wiggled the mouse enough,
// sjcl might help us out here
else if (sjcl.random.isReady()) {
randomWords = sjcl.random.randomWords(wordCount);
}
// Last resort - we'll use isaac.js to get a random number. It's seeded from Math.random(),
// so this isn't ideal, but it'll still greatly increase the space of guesses a hacker would
// have to make to crack the password.
else {
randomWords = [];
for (var i = 0; i < wordCount; i++) {
randomWords.push(isaac.rand());
}
}
return randomWords;
};
您需要为该实现包含 sjcl.js 和 isaac.js,并确保在您的页面加载后立即启动 sjcl 熵收集器:
sjcl.random.startCollectors();
sjcl 是双许可的 BSD 和 GPL,而 isaac.js 是 MIT,所以在任何项目中使用它们中的任何一个都是完全安全的。正如另一个答案中提到的,clipperz 是另一种选择,但是无论出于什么奇怪的原因,它都是根据 AGPL 获得许可的。我还没有看到任何人似乎理解这对 JavaScript 库有什么影响,但我会普遍避免它。
改进我发布的代码的一种方法可能是将 isaac 随机数生成器的状态存储在 localStorage 中,因此不会在每次加载页面时重新播种。Isaac 会生成一个随机序列,但出于密码学的目的,种子是非常重要的。用 Math.random 播种是不好的,但如果它不一定在每个页面加载时都那么糟糕。
例如,您可以使用鼠标移动作为随机数的种子,每当 onmousemove 事件发生时读出时间和鼠标位置,将该数据提供给白化函数,您将获得一些一流的随机数。尽管在使用数据之前请确保用户已充分移动鼠标。
编辑:我通过制作密码生成器对这个概念进行了一些尝试,我不能保证我的美白功能是完美无缺的,但是不断重新播种我很确定它足以完成这项工作:ebusiness.hopto.org /generator.htm
Edit2:它现在有点适用于智能手机,但只能在收集熵时禁用触摸功能。Android 不会以任何其他方式正常工作。
使用window.crypto.getRandomValues
,像这样:
var random_num = new Uint8Array(2048 / 8); // 2048 = number length in bits
window.crypto.getRandomValues(random_num);
这在所有现代浏览器中都受支持,并使用操作系统的随机生成器(例如/dev/urandom
)。如果您需要 IE11 兼容性,则必须使用它们的前缀实现 via var crypto = window.crypto || window.msCrypto; crypto.getRandomValues(..)
。
请注意,window.crypto
API 也可以直接生成密钥,这可能是更好的选择。
要从范围[0, 1)
(类似于Math.random()
)中获取加密强数,请使用crypto:
let random = ()=> crypto.getRandomValues(new Uint32Array(1))[0]/2**32;
console.log( random() );