Класс DrbgParameters

public class DrbgParameters extends Object

Этот класс определяет параметры, используемые DRBG (Детерминированным генератором случайных битов).

Согласно NIST Special Publication 800-90A Revision 1, Recommendation for Random Number Generation Using Deterministic Random Bit Generators (800-90Ar1),

DRBG основан на механизме DRBG, как указано в данном Рекомендации, и включает источник случайности. Механизм DRBG использует алгоритм (т.е. алгоритм DRBG), который генерирует последовательность битов из начального значения, определяемого seed, которое определяется из выходных данных источника случайности.

Спецификация 800-90Ar1 допускает различные варианты выбора реализации DRBG, такие как:

• источник энтропии,
• механизм DRBG (например, Hash_DRBG),
• алгоритм DRBG (например, SHA-256 для Hash_DRBG и AES-256 для CTR_DRBG. Обратите внимание, что это не алгоритм, используемый в SecureRandom.getInstance(java.lang.String), который мы будем называть алгоритмом SecureRandom ниже),
• необязательные функции, включая устойчивость к предсказанию и поддержку переустановки,
• максимальная безопасность.

Эти варианты устанавливаются в каждой реализации и не управляются напрямую API SecureRandom. Обратитесь к документации вашего поставщика DRBG, чтобы найти подходящую реализацию для конкретной ситуации.

С другой стороны, в спецификации 800-90Ar1 есть некоторые настраиваемые параметры, такие как:

• необходимая степень безопасности,
• требуется ли устойчивость к предсказаниям,
• строка персонализации и дополнительный ввод.

Экземпляр DRBG может быть инициализирован параметрами из объекта DrbgParameters.Instantiation и другой информацией (например, nonce, который не управляется этим API). Это сопоставляется с Instantiate_function, определённым в NIST SP 800-90Ar1.

Экземпляр DRBG можно переинициализировать с параметрами из объекта DrbgParameters.Reseed. Это сопоставляется с Reseed_function, определённым в NIST SP 800-90Ar1. Вызов SecureRandom.reseed() эквивалентен вызову SecureRandom.reseed(SecureRandomParameters) с установленным флагом устойчивости к предсказанию (как возвращается SecureRandom.getParameters()) без дополнительного ввода.

Экземпляр DRBG генерирует данные с дополнительными параметрами из объекта DrbgParameters.NextBytes. Это сопоставляется с Generate_function, определённым в NIST SP 800-90Ar1. Вызов SecureRandom.nextBytes(byte[]) эквивалентен вызову SecureRandom.nextBytes(byte[], SecureRandomParameters) с установленными флагами силы и устойчивости к предсказанию (как возвращается SecureRandom.getParameters()) без дополнительного ввода.

DRBG должен быть реализован как подкласс SecureRandomSpi. Рекомендуется, чтобы реализация содержала конструктор с 1 аргументом конструктор, принимающий аргумент DrbgParameters.Instantiation. Если реализация выполнена таким образом, она может быть выбрана любым методом SecureRandom.getInstance(). Если она выбрана методом SecureRandom.getInstance() с параметром SecureRandomParameters, параметр передаётся в этот конструктор. Если она выбрана методом SecureRandom.getInstance() без параметра SecureRandomParameters, конструктор вызывается с аргументом null, и реализация должна выбрать свои собственные параметры. Её метод SecureRandom.getParameters() всегда должен возвращать не-null эффективное DrbgParameters.Instantiation значение, которое отражает, как на самом деле инициализирован DRBG. Вызывающий код может использовать эту информацию, чтобы определить, является ли объект SecureRandom DRBG и какие возможности он поддерживает. Обратите внимание, что возвращаемое значение необязательно равно DrbgParameters.Instantiation объекту, переданному в вызов SecureRandom.getInstance(). Например, запрашиваемая возможность может быть DrbgParameters.Capability.NONE, но эффективное значение может быть DrbgParameters.Capability.RESEED_ONLY, если реализация поддерживает переинициализацию. Реализация должна реализовать метод SecureRandomSpi.engineNextBytes(byte[], SecureRandomParameters), принимающий параметр DrbgParameters.NextBytes. Если результат SecureRandom.getParameters() имеет возможность равную NONE, она должна реализовать SecureRandomSpi.engineReseed(SecureRandomParameters), принимающий параметр DrbgParameters.Reseed.

С другой стороны, если реализация DRBG не содержит конструктор с аргументом DrbgParameters.Instantiation (не рекомендуется), она может быть выбрана только методом SecureRandom.getInstance() без параметра SecureRandomParameters, но не будет выбрана, если будет вызван метод getInstance с параметром SecureRandomParameters. Если реализация выполнена таким образом, её метод SecureRandom.getParameters() должен возвращать null, и она не должна реализовывать ни SecureRandomSpi.engineNextBytes(byte[], SecureRandomParameters), ни SecureRandomSpi.engineReseed(SecureRandomParameters).

DRBG может автоматически переинициализироваться, если период seed больше максимального срока жизни seed, определённого механизмом DRBG.

Реализация DRBG должна поддерживать сериализацию и десериализацию, сохраняя конфигурацию и эффективные параметры, но внутреннее состояние не должно сериализоваться, а десериализованный объект должен быть повторно инициализирован.

Примеры:

 SecureRandom drbg;
 byte[] buffer = new byte[32];

 // Any DRBG is OK
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG");
 drbg.nextBytes(buffer);

 SecureRandomParameters params = drbg.getParameters();
 if (params instanceof DrbgParameters.Instantiation) {
     DrbgParameters.Instantiation ins = (DrbgParameters.Instantiation) params;
     if (ins.getCapability().supportsReseeding()) {
         drbg.reseed();
     }
 }

 // The following call requests a weak DRBG instance. It is only
 // guaranteed to support 112 bits of security strength.
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG",
         DrbgParameters.instantiation(112, NONE, null));

 // Both the next two calls will likely fail, because drbg could be
 // instantiated with a smaller strength with no prediction resistance
 // support.
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(256, false, "more".getBytes()));
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(112, true, "more".getBytes()));

 // The following call requests a strong DRBG instance, with a
 // personalization string. If it successfully returns an instance,
 // that instance is guaranteed to support 256 bits of security strength
 // with prediction resistance available.
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG", DrbgParameters.instantiation(
         256, PR_AND_RESEED, "hello".getBytes()));

 // Prediction resistance is not requested in this single call,
 // but an additional input is used.
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(-1, false, "more".getBytes()));

 // Same for this call.
 drbg.reseed(DrbgParameters.reseed(false, "extra".getBytes()));