什么是java.security.egd选项？

Question

在我正在处理的项目中，该应用程序是使用类似于以下命令的启动的：

java -Djava.security.egd=file:/dev/urandom -jar app.jar

我从未见过该java.security.egd选项。进行一点搜索，似乎可以用来配置Java应用程序中的随机数生成。

这样对吗？什么时候应该使用？

Answer 1

Java应用程序可以并且应该使用 java.security.SecureRandom
类通过使用加密强度高的伪随机数生成器（CSPRNG）来生成加密强度高的随机值。
java.util.Random 类的标准JDK实现在密码学上不强。

类似于Unix的操作系统具有/dev/random特殊文件，该文件提供伪随机数，以访问从设备驱动程序和其他来源收集的环境噪声。但是，
如果可用的熵比请求的少 ， 它将阻塞
。/dev/urandom即使自启动以来没有用熵完全初始化伪随机数生成器种子，通常也不会阻塞。还有一个第3个特殊文件，/dev/arandom该文件在启动后会阻塞，直到种子被足够的熵安全地初始化为止，然后再也不会阻塞。

默认情况下，JVM 使用来播种 SecureRandom 类/dev/random，因此 您的Java代码可能会意外阻止
。-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom用于启动Java进程的命令行调用中的选项告诉JVM
/dev/urandom代替使用。

多余的东西/./似乎使JVM使用SHA1PRNG算法，该算法使用SHA-1作为PRNG（伪随机数生成器）的基础。它比/dev/urandom指定时使用的NativePRNG算法强。

最后，有一个神话 /dev/urandom
是伪随机数生成器PRNG，而又/dev/random是“真”随机数生成器。这是不正确的，这两个/dev/random和/dev/urandom由相同CSPRNG（密码安全伪随机数发生器）被馈送。只有它们的行为不同：/dev/random根据某些估计，当其随机池耗尽熵时会阻塞，而/dev/urandom不会。

低熵的系统呢？ 还算不错

事实证明，“看起来随机”是几个加密组件（如Web服务器的临时会话密钥）的基本要求。而且，如果采用加密哈希的输出，则它与随机字符串是无法区分的，因此密码将接受它。这就是使用SHA1PRNG算法的原因，因为它使用哈希函数和计数器以及种子。

应该什么时候使用？

我总是说。

资料来源：
https : //gist.github.com/svrc/5a8accc57219b9548fe1
https://www.2uo.de/myths-about-urandom

编辑06/2020：
我已更改此更新以反映对Java 11的测试，因为它是当前的长期支持（LTS）版本。

评论提到Java 8中 SecureRandom 类的行为发生了变化。

SHA1PRNG和NativePRNG已修复，以正确遵守java.security文件中的SecureRandom种子源属性。（不再需要使用file：///
dev / urandom和file：/ dev /./ urandom的变通方法。）

上面“源”部分中引用的测试已经指出了这一点。额外/./需要改变所使用的算法 的SecureRandom
在Java中8从NativePRNG到SHA1PRNG。

但是，我确实有一些要分享的新闻。根据JEP-273，从Java 9开始，
SecureRandom 类实现了NIST
800-90Ar1中描述的三种
确定性随机位生成器（DRBG）
机制。这些机制实现了强度高达SHA-512和AES-256的现代算法。

JDK以前有两种 SecureRandom 实现：

• 一种是平台相关的，并且基于本地调用或OS设备，例如/dev/{u}random在Unix上阅读或在Windows上使用CryptoAPI。最新版本的Linux和Windows已经支持DRBG， 但是较早的版本和嵌入式系统可能不支持 。
• 另一种是使用较旧的基于SHA1的RNG实现的纯Java实现，它不如已批准的DRBG机制使用的算法强大。

同时，《Java
11安全开发人员指南》仍为

在Linux和macOS上，如果java.security中的熵收集设备设置为file:/dev/urandom或file:/dev/random，则NativePRNG优于SHA1PRNG。否则，首选SHA1PRNG。

为了阐明新的DRBG机制如何与以前的PRNG一起使用，我在MacOS（Darwin）上使用AdoptOpenJDK（内部版本11.0.7 +
10）进行了一些测试。结果如下：

-Djava.security.egd=file:/dev/random（ 这等于默认选项 ）
默认算法： NativePRNG
提供程序： SecureRandom.NativePRNG算法来自：SUN

-Djava.security.egd=file:/dev/urandom
默认算法： NativePRNG
提供程序： SecureRandom.NativePRNG算法来自：SUN

-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom
默认算法： DRBG
提供者： SecureRandom.DRBG算法来自：SUN

最后，/dev/urandom即使在使用现代OS时，用作随机源的问题仍然至关重要，因为我们可以在这篇非常有趣的文章中阅读：多租户Linux容器平台中的随机性挑战。

结论：

我建议继续使用-Djava.security.egd=file:/dev/./urandomJava 11以确保：

1. 无论使用什么平台（DRBG），都可以利用最强大的 SecureRandom 实现
2. 避免使代码意外阻塞（securerandom.source=file:/dev/urandom）

资料来源：
https : //www.openssl.org/blog/blog/2017/08/12/random/