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/dev/urandom和/dev/random的区别是什么

 2 years ago
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/dev/urandom和/dev/random的区别是什么

linux中提供了 /dev/urandom 和 /dev/random 两个特殊设备来提供随机数。那么这两个文件有什么区别呢？

要回答这个问题，先需要了解熵这个概念。

linux是根据系统的熵池来产生随机数的。熵池就是系统当前的环境噪音,环境噪音的来源很多，键盘的输入、鼠标的移动、内存的使用、文件的使用量、进程数量等等。

当系统的熵不够大的时候，则系统产生的随机数随机效果就不是很好，也就是说更容易被人猜测出来。

如何查看系统中的熵

通过下面命令可以查看系统熵池的容量: 

cat /proc/sys/kernel/random/poolsize

4096

通过下面命令可以查看系统熵池中拥有的熵数: 

cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail 

3793

通过下面命令可以查看从熵池中读取熵的阀值，当 entropy_avail 中的值少于这个阀值,这读取 /dev/random 会被阻塞: 

cat /proc/sys/kernel/random/read_wakeup_threshold

64

如何快速生成熵

通过开启 haveged 服务可以快速产生熵。若 entropy_avail 的值小于1000,则建议安装 haveged,否则加密程序会阻塞直到系统有足够的熵后才继续运行。 

pacman -S haveged --noconfirm

resolving dependencies...
looking for conflicting packages...

[0;1mPackages (1)[0m haveged-1.9.1-4

[0;1mTotal Download Size: [0m  0.04 MiB
[0;1mTotal Installed Size:[0m  0.14 MiB

[1;34m::[0;1m Proceed with installation? [Y/n] [0m
[1;34m::[0;1m Retrieving packages...
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(1/1) checking keys in keyring                     [----------------------] 100%
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(0/1) loading package files                        [[1;33mc[m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m]   0%
(1/1) loading package files                        [----------------------] 100%
(0/1) checking for file conflicts                  [[1;33mc[m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m]   0%
(1/1) checking for file conflicts                  [----------------------] 100%
(0/1) checking available disk space                [[1;33mc[m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m[0;37mo[m[0;37m [m[0;37m [m]   0%
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[1;34m::[0;1m Processing package changes...
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(1/1) installing haveged                           [----------------------] 100%
[1;34m::[0;1m Running post-transaction hooks...
[0m(1/1) Arming ConditionNeedsUpdate...

然后开启 haveged 服务 

systemctl enable haveged
systemctl start haveged

/dev/random 与 /dev/urandom 的区别

/dev/random 是真随机数生成器，它会消耗熵值来产生随机数，同时在熵耗尽的情况下会阻塞，直到有新的熵生成.

注：网上有关于random具有更好的随机性的说法，这一点存在疑问,请阅读How To Safely Generate A Random Number 和 Myths about /dev/urandom 这两篇文章。

而 /dev/urandom 是伪随机数生成器，它根据一个初始的随机种子(这个种子来源就是熵池中的熵)来产生一系列的伪随机数，而并不会在熵耗尽的情况下阻塞。

但是 若在系统启动阶段使用 /dev/urandom 则可能存在熵池中还不存在任何熵的情况，这时用 /dev/urandom 产生的随机数是可预测的！

结合这者的特点，可以看出，除非要在启动启动阶段产生随机数，否则绝大多数情况下还是使用 /dev/urandom 来产生随机数，这样才不会引起程序莫名的挂起。


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