Kit SecureRandom

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสุ่มที่ปลอดภัย

SecureRandom เป็นไลบรารี PHP สำหรับสร้างตัวเลขสุ่มที่ปลอดภัย และใช้สำหรับการดำเนินการสุ่มทั่วไป เช่น การสับอาร์เรย์หรือการสร้างลำดับสตริง เช่น รหัสผ่าน ก่อนเวอร์ชัน 7.0 PHP ไม่ได้สร้างฟังก์ชันสุ่มที่ปลอดภัยไว้ แต่ก็ยังเป็นไปได้ที่จะใช้แหล่งที่มาของการสุ่มที่แตกต่างกันเพื่อสร้างค่าสุ่มที่ปลอดภัย ดังนั้นห้องสมุดแห่งนี้จึงมีจุดประสงค์หลักสองประการ:

• เพื่อจัดเตรียมอินเทอร์เฟซทั่วไปสำหรับแหล่งที่มาของการสุ่มที่ปลอดภัยที่แตกต่างกันบนแพลตฟอร์มและเวอร์ชัน PHP ที่แตกต่างกัน
• เพื่อให้ง่ายต่อการใช้แหล่งที่มาของการสุ่มอย่างถูกต้องเพื่อสร้างค่าสุ่มและดำเนินการอาร์เรย์สุ่มทั่วไป

ไลบรารีนี้ไม่มีตัวสร้างไบต์แบบสุ่มที่ปลอดภัยเพิ่มเติม มันเพียงใช้ตัวสร้างไบต์ที่พร้อมใช้งานสำหรับ PHP ผ่านทางส่วนขยายหรือภายใน ตัวสร้างสี่ตัวที่ใช้ได้กับ PHP โดยทั่วไปคือ:

• ฟังก์ชั่น CSPRNG จัดทำโดย PHP 7.0
• อ่านจากอุปกรณ์สุ่ม /dev/(u)random
• เรียกใช้ฟังก์ชัน mcrypt_create_iv()
• เรียกใช้ฟังก์ชัน openssl_random_pseudo_bytes()

ความปลอดภัยของการสุ่มที่สร้างโดยไลบรารีนี้ขึ้นอยู่กับตัวสร้างไบต์แบบสุ่มที่ซ่อนอยู่ทั้งหมด ไลบรารีไม่ได้ทำการแปลงเพิ่มเติมใดๆ ในไบต์นอกเหนือจากการทำให้เป็นมาตรฐานซึ่งจำเป็นในการสร้างการแจกแจงเลขคู่ของตัวเลขสุ่ม

เอกสาร API มีอยู่ที่: http://kit.riimu.net/api/securerandom/

ความต้องการ

• เวอร์ชัน PHP ขั้นต่ำที่รองรับคือ 5.6
• ไลบรารี่ขึ้นอยู่กับส่วนขยาย PHP ต่อไปนี้
  • OpenSSL (เพื่อใช้ตัวสร้าง OpenSSQL)
  • Mcrypt (เพื่อใช้ตัวสร้าง Mcrypt)
• /dev/urandom จะต้องสามารถอ่านได้จึงจะสามารถใช้ตัวสร้างตัวอ่านแบบสุ่มได้

การติดตั้ง

การติดตั้งด้วย Composer

วิธีที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งไลบรารีนี้คือการใช้ Composer เพื่อจัดการการขึ้นต่อกันของคุณ ในการติดตั้งไลบรารีนี้ผ่าน Composer เพียงปฏิบัติตามสองขั้นตอนเหล่านี้:

1. รับ composer.phar โดยการรันการติดตั้งบรรทัดคำสั่ง Composer ในรูทโปรเจ็กต์ของคุณ

2. เมื่อคุณรันสคริปต์การติดตั้งแล้ว คุณควรมีไฟล์ composer.phar ในโปรเจ็กต์รูทของคุณ และคุณสามารถรันคำสั่งต่อไปนี้:

    php composer.phar require "riimu/kit-securerandom:^1.3"
   

หลังจากติดตั้งไลบรารีนี้ผ่าน Composer คุณสามารถโหลดไลบรารีโดยรวมไฟล์ vendor/autoload.php ที่สร้างโดย Composer ระหว่างการติดตั้ง

การเพิ่มไลบรารีเป็นการพึ่งพา

หากคุณคุ้นเคยกับวิธีใช้ Composer อยู่แล้ว คุณสามารถเพิ่มไลบรารีเป็นการพึ่งพาได้โดยการเพิ่มไฟล์ composer.json ต่อไปนี้ในโปรเจ็กต์ของคุณ และรันคำสั่ง composer install :

{
    "require" : {
        "riimu/kit-securerandom" : " ^1.3 "
    }
}

การติดตั้งด้วยตนเอง

หากคุณไม่ต้องการใช้ Composer เพื่อโหลดไลบรารี คุณสามารถดาวน์โหลดไลบรารีได้ด้วยตนเองโดยการดาวน์โหลดรุ่นล่าสุดและแยกโฟลเดอร์ src ไปยังโปรเจ็กต์ของคุณ จากนั้นคุณอาจรวมไฟล์ src/autoload.php ที่ให้มาเพื่อโหลดคลาสไลบรารี

การใช้งาน

การใช้งานห้องสมุดนั้นง่ายมาก เพียงสร้างอินสแตนซ์ของ SecureRandom และเรียกใช้วิธีการใดๆ เพื่อสร้างค่าสุ่ม ตัวอย่างเช่น:

 <?php

require ' vendor/autoload.php ' ;
$ rng = new  Riimu  Kit  SecureRandom  SecureRandom ();

var_dump ( base64_encode ( $ rng -> getBytes ( 32 )));     // Returns a random byte string
var_dump ( $ rng -> getInteger ( 100 , 1000 ));           // Returns a random integer between 100 and 1000
var_dump ( $ rng -> getFloat ());                      // Returns a random float between 0 and 1
var_dump ( $ rng -> getRandom ());                     // Returns a random float between 0 and 1 (not including 1)
var_dump ( $ rng -> getArray ( range ( 0 , 100 ), 5 ));      // Returns 5 randomly selected elements from the array
var_dump ( $ rng -> choose ( range ( 0 , 100 )));           // Returns one randomly chosen value from the array
var_dump ( $ rng -> shuffle ( range ( 0 , 9 )));            // Returns the array in random order
var_dump ( $ rng -> getSequence ( ' 01 ' , 32 ));           // Returns a random sequence of 0s and 1s with length of 32
var_dump ( $ rng -> getSequence ([ ' a ' , ' b ' , ' c ' ], 5 )); // Returns an array with 5 elements randomly chosen from 'a', 'b', and 'c'
var_dump ( $ rng -> getUuid ());                       // Returns a random version UUID, e.g. '00056a74-036b-47c5-ab35-6f34a41a70ae'

วิธีการสุ่ม

วิธีการต่อไปนี้มีอยู่ใน SecureRandom เพื่อดึงข้อมูลแบบสุ่ม:

• getBytes($count) ส่งคืนสตริงสุ่มไบต์ที่มีความยาวเท่ากับ $count

• getInteger($min, $max) ส่งคืนจำนวนเต็มแบบสุ่มระหว่างจำนวนเต็มบวกสองตัวที่กำหนด (รวมด้วย)

• getFloat() ส่งกลับค่าทศนิยมแบบสุ่มระหว่าง 0 ถึง 1 (รวม)

• getRandom() ส่งคืนค่าทศนิยมแบบสุ่มระหว่าง 0 ถึง 1 ซึ่งมีความแม่นยำ 52 บิต ดังนั้นค่าที่ส่งคืนจึงน้อยกว่า 1 เสมอ เมื่อเปรียบเทียบกับ getFloat() การกระจายค่าจะมีความสม่ำเสมอมากกว่า และไม่ขึ้นอยู่กับ PHP_INT_MAX

• getArray(array $array, $count) ส่งคืนองค์ประกอบแบบสุ่มจำนวนหนึ่งจากอาร์เรย์ที่กำหนด องค์ประกอบต่างๆ อยู่ในลำดับแบบสุ่ม แต่คีย์จะถูกเก็บรักษาไว้

• choose(array $array) ส่งกลับค่าสุ่มที่เลือกจากอาร์เรย์

• shuffle(array $array) ส่งคืนอาร์เรย์ตามลำดับแบบสุ่ม กุญแจถูกเก็บรักษาไว้

• getSequence($choices, $length) ส่งคืนลำดับสุ่มของค่าหรืออักขระ สามารถระบุตัวเลือกเป็นสตริงหรืออาร์เรย์ได้ ประเภทของค่าตอบแทนจะขึ้นอยู่กับประเภทของตัวเลือก

• getUuid() ส่งคืนตัวระบุที่ไม่ซ้ำสากลเวอร์ชัน 4 แบบสุ่ม UUID คือตัวระบุเฉพาะที่สามารถสร้างได้แบบสุ่ม เป็นอิสระ และมีโอกาสเกิดการชนกันน้อยมาก และตัวอย่างของ UUID อาจเป็น 00056a74-036b-47c5-ab35-6f34a41a70ae

หมายเหตุเกี่ยวกับ /dev/random

ตัวสร้างที่จัดทำโดยไลบรารีนี้ใช้ /dev/urandom เป็นแหล่งสุ่มตามค่าเริ่มต้น การอ่านจาก /dev/random ไม่ได้ให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมแก่เว็บแอปพลิเคชัน PHP ทั่วไป และลักษณะการบล็อกจะทำให้ไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว

มีเพียงไม่กี่กรณีเท่านั้นที่คุณควรอ่านจาก /dev/random แทน โดยส่วนใหญ่แล้วหากคุณกังวลว่า /dev/urandom ยังไม่ได้รับการเริ่มต้นอย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปจะไม่เกิดขึ้นกับเว็บแอปพลิเคชัน เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาเฉพาะเมื่อเริ่มต้นระบบเท่านั้น

หากคุณรู้ว่าคุณจำเป็นต้องอ่านจาก /dev/random อย่างแน่นอน คุณสามารถตั้ง RandomReader และ Mcrypt เพื่อใช้เป็นแหล่งการสุ่มแทนโดยการตั้งค่าพารามิเตอร์ Constructor เป็นเท็จ และจัดเตรียมตัวสร้างเป็น SecureRandom ในตัวสร้าง ตัวอย่างเช่น:

 <?php

require ' vendor/autoload.php ' ;
$ generator = new  Riimu  Kit  SecureRandom  Generator  RandomReader ( false );
$ rng = new  Riimu  Kit  SecureRandom  SecureRandom ( $ generator );

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสุ่มที่มีอยู่

เมื่อสร้าง SecureRandom มันจะพยายามใช้ตัวสร้างแบบสุ่มที่ปลอดภัยตัวใดตัวหนึ่งที่มีอยู่ ขึ้นอยู่กับว่าตัวไหนรองรับโดยแพลตฟอร์มปัจจุบัน มีแหล่งที่มาแบบสุ่มต่อไปนี้ และจะพยายามตามลำดับต่อไปนี้:

• GeneratorInternal ใช้ฟังก์ชันภายในที่มีอยู่ใน PHP 7.0
• GeneratorRandomReader เพียงอ่านไบต์จากอุปกรณ์สุ่ม /dev/urandom
• GeneratorMcrypt ใช้ mcrypt_create_iv() เพื่อสร้างไบต์สุ่มโดยใช้ MCRYPT_DEV_URANDOM เป็นแหล่งที่มา
• GeneratorOpenSSL ใช้ openssl_random_pseudo_bytes() เพื่อสร้างไบต์แบบสุ่ม

มีการถกเถียงกันว่าอัลกอริทึมที่ใช้โดย OpenSSL มีความแข็งแกร่งในการเข้ารหัสจริงหรือไม่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดหลักฐานที่เป็นรูปธรรมและผลกระทบจากความเข้มแข็งของไลบรารีนี้ในคู่มือ PHP ไลบรารีนี้จะใช้ OpenSSL เป็นทางเลือกสุดท้ายตามค่าเริ่มต้นเพื่อให้เกิดความเข้ากันได้ดีขึ้นในแพลตฟอร์มต่างๆ

หากคุณต้องการกำหนดตัวสร้างไบต์อย่างชัดเจน คุณสามารถระบุให้เป็นพารามิเตอร์ตัวสร้างสำหรับ SecureRandom ตัวอย่างเช่น:

 <?php

require ' vendor/autoload.php ' ;
$ rng = new  Riimu  Kit  SecureRandom  SecureRandom (
    new  Riimu  Kit  SecureRandom  Generator  Mcrypt ()
);

เครดิต

ห้องสมุดนี้เป็นลิขสิทธิ์ (c) 2014-2017 Riikka Kalliomäki

ดูใบอนุญาตสำหรับข้อมูลใบอนุญาตและการคัดลอก