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JEP 273：基于 DRBG 的 SecureRandom 实现

概括​

实现NIST 800-90Ar1中描述的三种确定性随机位生成器 (DRBG) 机制。

非目标​

为熵源输入 (SEI) 提供 API，或在所有平台上实施经批准的 SEI，其中“批准”是指经 NIST 或 FIPS 批准。

动机​

JDK 有两种SecureRandom实现。一种是依赖于平台的，基于本机调用或操作系统设备，例如/dev/{u}random在 Unix 上读取、在 Windows 上使用 CryptoAPI 以及使用各种预配置的 PKCS11 库。最新版本的Solaris、Linux和Windows已经支持 DRBG，但旧版本和嵌入式系统可能不支持。另一种是纯 Java 实现，它使用较旧的基于 SHA1 的 RNG 实现，其不如已批准的 DRBG 机制使用的算法强大。

NIST 开发和批准的 DRBG 机制（如 SP 800-90Ar1）使用与 SHA-512 和 AES-256 一样强大的现代算法。这些机制中的每一种都可以配置不同的安全强度和功能，以满足用户的要求。在某些环境中，对这些机制的支持变得非常重要，尤其是对美国政府而言。

描述​

根据 NIST SP 800-90，随机位生成器（RBG、800-90C ）由熵输入源（ 800-90B和 800-90C）和 DRBG 机制（800-90Ar1）构建。熵输入源提供新的随机性（熵）作为 DRBG 机制的种子，然后该机制能够连续生成“随机”比特序列。

蜜蜂​

  • 匹配 800-90C的新方法SecureRandom，允许配置SecureRandom对象并在播种、重新播种和随机位生成过程中指定附加输入。

  • 中的新方法SecureRandomSpi，实现上面的新方法。

  • 一个新的SecureRandomParameters接口，以便可以为新SecureRandom方法提供额外的输入。

这些新的 API 应该足够通用，适合任何SecureRandom风格（不仅仅是 DRBG），并且可以添加到SecureRandom和SecureRandomSpi。

  • 一个新DrbgParameters类（及其内部类）实现SecureRandomParameters供 DRBG 使用。

执行​

  • 在 800-90Ar1（在所有平台上）中实现三种 DRBG 机制（Hash_DRBG、HMAC_DRBG、CTR_DRBG）。

副产品​

测试​