如何创建在python中加密安全的随机数？

68

我正在用python创建一个项目，我想创建一个加密安全的随机数，我该怎么做？我已经在线阅读了常规随机发生器生成的数字不是密码安全的信息，并且该函数os.urandom(n)返回的是一个字符串，而不是数字。

python random cryptography

— 用户名
source

答案是正确的开始，但是您需要精确定义“数字”的含义。浮子？一个整数？签名还是未签名？什么范围等等

— 蒂姆·彼得斯

我已经筋疲力尽了，但是我的意图是和整数（应该提到）。有什么办法可以设定四人提出的建议的特定范围？

— user2835118 2014年

@TimPeters能否请您检查我更新的答案是否可以？

— thefourtheye 2014年

@thefourtheye，就目前而言还不错；-)我添加了另一个答案，提出了一种更简单的方法。

— 蒂姆·彼得斯

5

没有加密安全的随机数，但是随机数生成器可以是加密安全的。;）

— ntoskrnl 2014年

44

您可以通过将ord函数应用于所返回的字节来获取随机数列表os.urandom，如下所示

>>> import os
>>> os.urandom(10)
'm\xd4\x94\x00x7\xbe\x04\xa2R'
>>> type(os.urandom(10))
<type 'str'>
>>> map(ord, os.urandom(10))
[65, 120, 218, 135, 66, 134, 141, 140, 178, 25]

报价os.urandom文件，

返回适合加密使用的n随机字节字符串。

该函数从特定于操作系统的随机性源返回随机字节。尽管返回的数据的确切质量取决于操作系统的实现，但对于加密应用程序而言，返回的数据应该足够不可预测。在类似UNIX的系统上，它将进行查询/dev/urandom，而在Windows上，它将使用CryptGenRandom()。

— 四人
source

3

对于那些想知道是否urandom真正适合密码使用的人来说，显然是这样。

— Claudiu

如果我只需要一个，将参数更改os.urandom为1就足够了吗？即os.urandom(1)

— 查理·帕克

73

由于您要生成某个特定范围内的整数，因此使用random.SystemRandom该类要容易得多。创建该类的实例将为您提供一个对象，该对象支持random模块的所有方法，但os.urandom()在幕后使用。例子：

>>> from random import SystemRandom
>>> cryptogen = SystemRandom()
>>> [cryptogen.randrange(3) for i in range(20)] # random ints in range(3)
[2, 2, 2, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0]
>>> [cryptogen.random() for i in range(3)]  # random floats in [0., 1.)
[0.2710009745425236, 0.016722063038868695, 0.8207742461236148]

等等，urandom()直接使用，您必须发明自己的算法，将其产生的随机字节转换为所需的结果。不要那样做;-)SystemRandom为您做到。

注意文档的这一部分：

类random.SystemRandom（[seed]）

使用os.urandom（）函数从操作系统提供的源生成随机数的类。并非在所有系统上都可用。不依赖软件状态，并且序列不可复制。因此，seed（）和jumpahead（）方法无效，将被忽略。如果调用getstate（）和setstate（）方法，则会引发NotImplementedError。

— 蒂姆·彼得斯
source

这也是一个非常好的答案，我认为实施起来不正确（直到我得到另一个答案的范围之前，我都会摆弄摆弄）。您确定它是加密安全的吗？

— user2835118 2014年

3

@ user2835118，它与操作系统的实现完全一样（安全或不安全）os.urandom。这意味着“就像编写您的操作系统的人一样知道如何安全”。生活中没有绝对的保证；-)但是对于所有实际目的，是的，如果基于当前的所有知识都不以加密方式保护它，那将是惊人的。

— 蒂姆·彼得斯

2

@ user2835118您可能要通过security.stackexchange.com/a/3939/24680

— thefourtheye，2014年

1

虽然base64.b64encode(os.urandom(32))比''.join(random.choice(b64chars) for i in range(43)或b64encode(bytes(random.randrange(256) for _ in range(32)))想要使用的任何其他变体要干净一些。

— 尼克T

seed()在这种情况下如何使用？

— hola

32

Python 3.6引入了一个新的secrets模块，该模块“提供对操作系统提供的最安全的随机性源的访问”。为了生成一些密码安全的号码，您可以致电secrets.randbelow()。

secrets.randbelow(n)

它将返回0到之间的数字n。

— 科迪·皮尔索（Cody Piersall）
source

它random.SystemRandom用于此。所以我真的看不到通过此模块使用它的意义。

— BlackJack

2

@BlackJack有关添加模块的原因，请参阅PEP的基本原理部分。除此之外，我还要补充一点，secrets直接使用模块可以使您的代码读者知道您的意图，而random.SystemRandom直接使用则不会。

— Cody Piersall

6

如果您想要一个n-bit随机数，在Python 2.4+下，我找到的最简单的方法是

import random
random.SystemRandom().getrandbits(n)

请注意，SystemRandom使用os.urandom()，因此此方法的结果仅与系统的urandom()实现一样好。

— 吉林
source

1

要生成加密安全的伪随机整数，可以使用以下代码：

int(binascii.hexlify(os.urandom(n)),16)

其中n为，整数越大n，生成的整数越大。

你将不得不进口os和binascii第一。

该代码的结果可能因平台而异。

— TheGamePlayer 40
source