安全的 PRNG（亂數產生器）

最近公司引入了一個原始碼掃描的系統 Fortify，在掃描的結果中回報了我們的專案使用了一些 java.util.Random 這個亂數產生器
而這個亂數產生器在亟需安全的環境中並不安全，因為它並不是屬於加密安全（cryptographically secure）的亂數產生器
因此產生的結果很容易被預測。

簡單地查詢了一下，Fortify 官方網站中有關於這個問題的描述 [1]，節錄內容如下。

PRNG包括兩種類型：統計式和加密式。統計式PRNG可提供有用的統計內容，但是它們的輸出很容易預測，因此很容易複製數值串流，因此不適用於安全性取決於所產生數值的不可預測性的環境。加密式PRNG則會藉由產生更難以預測的輸出來處理這個問題。為了讓加密數值更加安全，必須使攻擊者無法或很難區別此加密數值和真實的亂數值。一般來說，如果沒有指出某個PRNG演算法經過加密保護，那麼它很可能是一個統計型PRNG，所以不應該在安全性要求較高的環境中使用。

在 Java 中，加密式的 PRNG 大概就是 java.security.SecureRandom [2] 了。
在查詢的過程中，也查到一個有趣的相關討論 [3]
發問的網友 user967973 詢問說如果使用 java.security.SecureRandom 產生的亂數作為 java.util.Random 的種子，是不是 java.util.Random 就算是安全的？
結果當然不是，網友 emboss 回應因為攻擊者是可以透過收集產生的結果去推測種子。
另外根據 emboss 提供的一份網路上的實驗顯示，需要收集的結果僅僅 2 個值（這數字還真是太驚人了....）就足以大幅降低攻擊複雜度！

因此總結來說，如果亂數產生器產生的亂數是很重要的系統安全的一環時，請使用 java.security.SecureRandom 來代替 java.util.Random 吧！

參考資料：
1、Insecure Randomness
2、java.security.SecureRandom
3、Difference between java.util.Random and java.security.SecureRandom
4、Cracking Random Number Generators