关于/dev/urandom 的流言终结

如果你不确定该用 /dev/random 还是 /dev/urandom ，那你可能应该用后者。通常来说，除了需要长期使用的 GPG/SSL/SSH 密钥以外，你总该使用/dev/urandom 。

该手册页的当前更新版本毫不含糊地说：

/dev/random 接口被认为是遗留接口，并且 /dev/urandom 在所有用例中都是首选和足够的，除了在启动早期需要随机性的应用程序；对于这些应用程序，必须替代使用 getrandom(2)，因为它将阻塞，直到熵池初始化完成。

行。我觉得没必要，但如果你真的要用 /dev/random 来生成 “长期使用的密钥”，用就是了也没人拦着！你可能需要等几秒钟或者敲几下键盘来增加熵，但这没什么问题。

但求求你们，不要就因为“你想更安全点”就让连个邮件服务器要挂起半天。

正道

本篇文章里的观点显然在互联网上是“小众”的。但如果问一个真正的密码学家，你很难找到一个认同阻塞 /dev/random 的人。

比如我们看看 Daniel Bernstein（即著名的 djb）的看法：

我们密码学家对这种胡乱迷信行为表示不负责。你想想，写 /dev/random man 页面的人好像同时相信：

• (1) 我们不知道如何用一个 256 位长的 /dev/random 的输出来生成一个无限长的随机密钥串流（这是我们需要 /dev/urandom 吐出来的），但与此同时
• (2) 我们却知道怎么用单个密钥来加密一条消息（这是 SSL，PGP 之类干的事情）

对密码学家来说这甚至都不好笑了

或者 Thomas Pornin 的看法，他也是我在 stackexchange 上见过最乐于助人的一位：

简单来说，是的。展开说，答案还是一样。/dev/urandom 生成的数据可以说和真随机完全无法区分，至少在现有科技水平下。使用比 /dev/urandom “更好的“随机性毫无意义，除非你在使用极为罕见的“信息论安全”的加密算法。这肯定不是你的情况，不然你早就说了。

urandom 的 man 页面多多少少有些误导人，或者干脆可以说是错的——特别是当它说 /dev/urandom 会“用完熵”以及 “/dev/random 是更好的”那几句话；

或者 Thomas Ptacek 的看法，他不设计密码算法或者密码学系统，但他是一家名声在外的安全咨询公司的创始人，这家公司负责很多渗透和破解烂密码学算法的测试：

用 urandom。用 urandom。用 urandom。用 urandom。用 urandom。

没有完美

/dev/urandom 不是完美的，问题分两层：

在 Linux 上，不像 FreeBSD，/dev/urandom 永远不阻塞。记得安全性取决于某个最一开始决定的随机性？种子？

Linux 的 /dev/urandom 会很乐意给你吐点不怎么随机的随机数，甚至在内核有机会收集一丁点熵之前。什么时候有这种情况？当你系统刚刚启动的时候。

FreeBSD 的行为更正确点：/dev/random 和 /dev/urandom 是一样的，在系统启动的时候 /dev/random 会阻塞到有足够的熵为止，然后它们都再也不阻塞了。

与此同时 Linux 实行了一个新的系统调用syscall，最早由 OpenBSD 引入叫 getentrypy(2)，在 Linux 下这个叫 getrandom(2)。这个系统调用有着上述正确的行为：阻塞到有足够的熵为止，然后再也不阻塞了。当然，这是个系统调用，而不是一个字节设备（LCTT 译注：不在 /dev/ 下），所以它在 shell 或者别的脚本语言里没那么容易获取。这个系统调用 自 Linux 3.17 起存在。

在 Linux 上其实这个问题不太大，因为 Linux 发行版会在启动的过程中保存一点随机数（这发生在已经有一些熵之后，因为启动程序不会在按下电源的一瞬间就开始运行）到一个种子文件中，以便系统下次启动的时候读取。所以每次启动的时候系统都会从上一次会话里带一点随机性过来。

显然这比不上在关机脚本里写入一些随机种子，因为这样的显然就有更多熵可以操作了。但这样做显而易见的好处就是它不用关心系统是不是正确关机了，比如可能你系统崩溃了。

而且这种做法在你真正第一次启动系统的时候也没法帮你随机，不过好在 Linux 系统安装程序一般会保存一个种子文件，所以基本上问题不大。

虚拟机是另外一层问题。因为用户喜欢克隆它们，或者恢复到某个之前的状态。这种情况下那个种子文件就帮不到你了。

但解决方案依然和用 /dev/random 没关系，而是你应该正确的给每个克隆或者恢复的镜像重新生成种子文件。

太长不看

别问，问就是用 /dev/urandom !

（编辑：鞍山站长网）

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