random.choice không ngẫu nhiên

Question

Tôi đang sử dụng Python 2.5 trên Linux, trong nhiều quy trình FCGI song song. Tôi sử dụng

chars = string.ascii_letters + string.digits 
    cookie = ''.join([random.choice(chars) for x in range(32)]) 

để tạo các cookie riêng biệt. Giả sử RNG được tạo hạt giống từ/dev/urandom, và rằng chuỗi các số ngẫu nhiên xuất phát từ twister Mersenne, tôi hy vọng rằng thực tế là không có va chạm.

Tuy nhiên, tôi thấy các va chạm thường xuyên, mặc dù chỉ một số ít (< 100) người dùng đã đăng nhập bất kỳ lúc nào.

Tại sao các số ngẫu nhiên không ngẫu nhiên hơn?

Answer 1

Không nên tạo bản sao.

import random 
chars = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" 
def gen(): 
    return ''.join([random.choice(chars) for x in range(32)]) 

test = [gen() for i in range(100000)] 
print len(test), len(set(test)) # 100000 100000 

Cơ hội trùng lặp có ý nghĩa với ký tự = "ab"; 126 bản sao trong 1000000 lần lặp. Đó là không tồn tại với 62.

Điều đó nói rằng, đây không phải là cách hay để tạo cookie, vì cookie phiên cần phải không thể dự đoán được, để tránh các cuộc tấn công liên quan đến việc ăn cắp cookie phiên của người khác. Misterenne Twister không được thiết kế để tạo ra các số ngẫu nhiên an toàn. Đây là những gì tôi làm:

import os, hashlib 
def gen(): 
    return hashlib.sha1(os.urandom(512)).hexdigest() 

test = [gen() for i in range(100000)] 
print len(test), len(set(test)) 

... cần rất an toàn (nói, khó lấy chuỗi cookie phiên và đoán cookie phiên hiện tại khác).

Answer 2

Để tránh sự cố, bạn có thể sử dụng một chuỗi cookie được đảm bảo khác (bạn có thể sử dụng tập hợp). Mỗi khi bạn đưa cookie cho ai đó, bạn lấy nó từ trình tự và bạn thêm một cookie khác vào nó. Một tùy chọn khác là tạo UUID và sử dụng nó làm cookie.

Cách khác để tránh sự cố có thể là giữ khóa riêng tư và sử dụng tổng kiểm tra (ví dụ MD5) của khóa riêng tư, với giá trị bộ đếm được liên kết với nó. Xác suất va chạm sẽ rất thấp. Để an toàn hơn, hãy thêm một vài biến vào tổng kiểm tra, như thời gian hiện tại, địa chỉ ip của người dùng, ...

Thư viện để tạo cookie tồn tại. Bất kỳ triển khai WSGI nào cũng có thể chứa trình tạo cookie.

Nếu bạn chỉ quan tâm đến chuỗi ngẫu nhiên của mình như thế nào, bạn có thể tạo một tệp với một triệu cookie và thực hiện kiểm tra ngẫu nhiên trên tệp đó. Điều này, tuy nhiên, không phải là những gì tôi muốn giới thiệu.

Answer 3

này chắc chắn không phải là một vụ va chạm kịch bản bình thường:

• 32 nhân vật với 62 tùy chọn cho mỗi ký tự tương đương với 190 bit (log2 (62) * 32)
• Theo nghịch lý ngày sinh nhật, bạn nên nhận được xung đột một cách tự nhiên sau mỗi 2 ** 95 cookie, có nghĩa là không bao giờ

Đây có phải là vấn đề tương tranh không?

• Nếu vậy, sử dụng khác nhau random.Random trường hợp cho mỗi thread
• thể lưu những trường hợp trong lưu trữ thread-địa phương (threading.local())
• Trên Linux, Python nên gieo rắc chúng bằng cách sử os.urandom() - không gian hệ thống - do đó bạn sẽ nhận các luồng khác nhau cho mỗi chuỗi.

Answer 4

tôi phải xóa câu trả lời ban đầu của tôi, mà cho rằng máy phát điện không hạt từ /dev/urandom, vì nó source (đối với Python 3.x) nói rõ ràng rằng đó là:

def seed(self, a=None): 
    """Initialize internal state from hashable object. 

    None or no argument seeds from current time or from an operating 
    system specific randomness source if available. 

    If a is not None or an int or long, hash(a) is used instead. 
    """ 

    if a is None: 
     try: 
      a = int(_hexlify(_urandom(16)), 16) 
     except NotImplementedError: 
      import time 
      a = int(time.time() * 256) # use fractional seconds 

    super().seed(a) 
    self.gauss_next = None 

tôi do đó một cách khiêm nhường chấp nhận rằng có những điều bí ẩn trên thế giới mà tôi không thể giải mã được.

Answer 5

1. Tôi không biết quy trình FCGI của bạn đang sinh ra như thế nào, nhưng có thể sử dụng fork() sau khi trình thông dịch Python bắt đầu (và mô-đun ngẫu nhiên đã được nhập bằng thứ gì đó) gieo hai quy trình 'random._inst s từ cùng một nguồn?

2. Có thể đặt một số gỡ lỗi để kiểm tra xem nó có gieo giống chính xác từ urandom không và không quay trở lại hạt giống dựa trên thời gian ít nghiêm ngặt hơn?

và bình luận lại: man! Đó là tôi stumped sau đó; nếu RNG luôn có trạng thái khác nhau khi khởi động, tôi không thể thấy bạn có thể bị va chạm như thế nào. Kỳ dị. Sẽ phải đặt rất nhiều ghi nhật ký nhà nước để điều tra các trường hợp cụ thể dẫn đến va chạm, tôi đoán, có vẻ như rất nhiều công việc rà soát thông qua các bản ghi. Nó có thể là (1a) các máy chủ FCGI thường không ngã ba, nhưng đôi khi không (có thể dưới tải, hoặc một cái gì đó)?

Hoặc (3) một số vấn đề cấp cao hơn chẳng hạn như proxy HTTP bị hỏng truyền cùng một Tập hợp cookie cho nhiều khách hàng?