使用JavaScript保护随机数？

如何在JavaScript中生成加密安全的随机数？

例如，您可以将鼠标移动用作随机数的种子，在onmousemove事件发生时读出时间和鼠标位置，将数据提供给美白功能，您将获得一些一流的随机性。尽管在使用数据之前请确保用户已充分移动鼠标。

编辑：我自己做了一个密码生成器来处理这个概念，我不能保证我的美白功能是完美的，但是不断地植入种子，我很确定这是一件很有意义的事情：ebusiness.hopto.org /generator.htm

Edit2：它现在可以在智能手机上使用，但只能在收集熵时禁用触摸功能。Android无法以其他任何方式正常工作。

在WHATWG上已经进行了有关将其添加到window.crypto对象的讨论。您可以阅读讨论内容并查看建议的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]);
})();

我认为最好的选择是：

1. window.crypto.getRandomValues或window.msCrypto.getRandomValues
2. sjcl库的randomWords函数（http://crypto.stanford.edu/sjcl/）
3. isaac库的随机数生成器（由Math.random播种，因此并不是真正的密码安全）（https://github.com/rubycon/isaac.js）

window.crypto.getRandomValues已经在Chrome中实现了一段时间，最近在Firefox中也已实现。不幸的是，Internet Explorer 10及更高版本未实现该功能。IE 11具有window.msCrypto，可完成相同的操作。sjcl拥有大量源自鼠标移动的随机数生成器，但始终有可能是鼠标移动不充分，无法生成生成器的种子，或者用户处于移动设备上，而鼠标没有任何移动。因此，我建议您进行后备测试，如果没有选择，您仍然可以得到一个非安全随机数。这是我的处理方式：

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;
};

您需要为该实现包括sjcl.js和isaac.js，并确保在页面加载后立即启动sjcl熵收集器：

sjcl.random.startCollectors();

sjcl是双重许可的BSD和GPL，而isaac.js是MIT，因此在任何项目中使用其中任何一个都是绝对安全的。正如在另一个答案中提到的那样，clipperz是另一种选择，但是出于奇怪的原因，它是根据AGPL许可的。我还没有看到任何人似乎了解JavaScript库的含义，但是我会普遍避免使用它。

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它。Isaac将生成一个随机序列，但是出于加密目的，种子非常重要。使用Math.random进行播种是不好的，但如果不一定在每次页面加载时都至少可以减少一点。

使用window.crypto.getRandomValues，如下所示：

var random_num = new Uint8Array(2048 / 8); // 2048 = number length in bits
window.crypto.getRandomValues(random_num);

所有现代浏览器均支持此功能，并使用操作系统的随机生成器（例如/dev/urandom）。如果需要IE11兼容性，则必须通过使用它们的前缀实现var crypto = window.crypto || window.msCrypto; crypto.getRandomValues(..)。

请注意，window.cryptoAPI还可直接生成密钥，这可能是更好的选择。

要从范围[0, 1)（类似于Math.random()）获得加密的强数，请使用crypto：

let random = ()=> crypto.getRandomValues(new Uint32Array(1))[0]/2**32;

console.log( random() );

您可能想尝试 http://sourceforge.net/projects/clipperzlib/。 它具有Fortuna的实现，该实现是一种加密安全的随机数生成器。（看看src / js / Clipperz / Crypto / PRNG.js）。似乎也将鼠标用作随机性的来源。

首先，您需要一个熵源。例如，鼠标，密码或其他任何东西的移动。但是所有这些来源都离随机性很远，并且可以保证20比特的熵，很少。您需要采取的下一步是使用“基于密码的KDF”之类的机制，这将使计算上难以区分数据与随机数据。

许多年前，您必须实现自己的随机数生成器，并将其植入通过鼠标移动和计时信息收集的熵中。这就是JavaScript密码学的Phlogiston时代。这些天我们必须window.crypto一起工作。

如果您需要一个随机整数，那么random-number-csprng是一个不错的选择。它安全地生成一系列随机字节，然后将其转换为无偏随机整数。

const randomInt = require("random-number-csprng");
(async function() {
    let random = randomInt(10, 30);
    console.log(`Your random number: ${random}`);
})();

如果您需要一个随机的浮点数，则需要做更多的工作。通常，安全随机性是整数问题，而不是浮点问题。