Java SecureRandom 围绕创建和重新播种的正确用法

Question

我们有一个生成随机临时密码的业务需求。根据用例，此类调用的数量预计非常低(约 400 个调用/天)。根据互联网上的各种建议以及阅读了许多关于 SO 的类似帖子后，我们决定使用 java.security.SecureRandom 来实现加密强随机化。

现在，我们已经编写了一个简单的随机生成器(内部使用 SecureRandom)，它应该在 Web 应用程序中用作单例。然而，我们也会定期重新播种它，再次按照 SO 的建议。为此，下面是一些实现相同目的的示例代码。有人可以审查一下并让我们知道这是否是正确且合理有效的方法吗？另外，有没有办法避免代码中的同步，同时仍然保持线程安全？:

import java.security.*;
public final class Randomizer {
    private static final Randomizer INSTANCE = new Randomizer();

    private static final String DEFAULT_CSPRNG_ALGO = "SHA1PRNG";

    private volatile SecureRandom sr;
    private volatile long lastSeedTime;

    public static final Randomizer getInstance() throws Exception {
        return INSTANCE;
    }

    public int nextInt(int len) throws RuntimeException {
        reseedRandomAsNeeded();
        return sr.nextInt(len);
    }

    private Randomizer() throws RuntimeException {
        try {
                System.out.printf("%s Constructing Randomizer...%n", Thread.currentThread());
                recreateSecureRandomInstance();
                lastSeedTime = System.nanoTime();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    /**
     * TODO Is there a way to avoid the synchronization overhead here? We really
     * only need to synchronize when the reseed happens.
     * 
     * @throws RuntimeException
     */
    private synchronized void reseedRandomAsNeeded() throws RuntimeException {
        if (isItTimeToReseed()) {
                // TODO Need to do a reseed. Just get a new SecureRandom for now.
                try {
                        recreateSecureRandomInstance();
                } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                }
        }
    }

    private boolean isItTimeToReseed() {
        boolean reseed = false;
        long currentTime = System.nanoTime();
        long difference = ((currentTime - this.lastSeedTime) / (1000 * 1000 * 1000)/* *60 * 60 * 24*/);
        // System.out.printf("%s Current time: %d, Last Reseed Time: %d, difference: %d%n",
        // Thread.currentThread(), currentTime, lastSeedTime, difference);

        // TODO For testing, test for just a 3 seconds difference.
        if (difference > 3) {
                reseed = true;
                this.lastSeedTime = currentTime;
        }

        return reseed;
    }

    private void recreateSecureRandomInstance() throws NoSuchAlgorithmException {
        sr = SecureRandom.getInstance(DEFAULT_CSPRNG_ALGO);
        System.out.printf("%s Created a new SecureRandom instance: %s%n", Thread.currentThread(), sr);
    }

}

Answer 1

您可以根据调用次数重新设定种子，而不是基于时间。

在类中维护一个计数器，并在每次调用随机生成器时增加它。当计数器达到某个阈值时，重新播种并将计数初始化为 0。例如，您可以每 100 万次调用重新设定种子。

这是我唯一能建议的。