SecureRandom漏洞技術(shù)分析詳解（CVE-2013-7372）

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0×00 漏洞概述

Android 4.4之前版本的Java加密架構(gòu)(JCA)中使用的Apache Harmony 6.0M3及其之前版本的SecureRandom實現(xiàn)存在安全漏洞，具體位于classlib/modules/security/src/main/java/common/org/apache/harmony/security/provider/crypto/SHA1PRNG_SecureRandomImpl.java文件的engineNextBytes函數(shù)里。當用戶沒有提供用于產(chǎn)生隨機數(shù)的種子時，程序不能正確調(diào)整偏移量，導致偽隨機數(shù)生成器(PRNG)生成隨機序列的過程可被預測。漏洞文件參見文后鏈接1。

0×01 漏洞影響

2013年8月份的比特幣應用被攻擊也與這個漏洞相關(guān)。比特幣應用里使用了ECDSA算法，這個算法需要一個隨機數(shù)來生成簽名，然而生成隨機數(shù)的算法存在本文提到的安全漏洞。同時這個ECDSA算法本身也有漏洞，在這個事件之前索尼的PlayStation 3 master key事件也是利用的這個算法漏洞。

本文主要介紹SecureRandom漏洞，關(guān)于ECDSA算法漏洞讀者可以自行閱讀下面的資料：

ECDSA算法的細節(jié):

hxxp://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_Curve_Digital_Signature_Algorithm#Security

防范措施：

hxxp://tools.ietf.org/html/rfc6979

Google group上關(guān)于PlayStation 3 master key事件如何利用ECDSA算法漏洞獲取私鑰的討論:

hxxps://groups.google.com/forum/?fromgroups=#!topic/sci.crypt/3isJl28Slrw

0×02 SecureRandom技術(shù)實現(xiàn)

在java里，隨機數(shù)是通過一個初始化種子來生成的。兩個PRNG實例，如果使用相同的種子來初始化，就會得到相同的隨機序列。Java Cryptography Architecture里提供了幾個加密強度更大的PRNGs，這些PRNGs都是通過SecureRandom接口實現(xiàn)的。

java.security.SecureRandom這個類本身并沒有實現(xiàn)偽隨機數(shù)生成器，而是使用了其他類里的實現(xiàn)。因此SecureRandom生成的隨機數(shù)的隨機性、安全性和性能取決于算法和熵源的選擇。

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