PHP で暗号化アプリケーション用に安全な乱数を生成するにはどうすればよいですか?

PHP での安全な乱数生成

堅牢な暗号セキュリティ対策を確保するには、乱数の生成が重要です。 PHP では、多くのプログラミング言語と同様に、安全な乱数の生成は、パスワード、暗号化用の初期化ベクトル、ハッシュ用のソルトの生成などのタスクに必要なコンポーネントです。

乱数を生成するための単純なアプローチの 1 つは、mt_rand( ） 関数。ただし、これは擬似乱数ジェネレータであるため、攻撃者に悪用される可能性のある予測可能なパターンを示す可能性があります。したがって、暗号化の目的には不十分です。

より安全なアプローチは、乱数生成にプラットフォーム固有のエントロピー ソースを活用することです。 Unix 系システムでは、/dev/urandom デバイスにアクセスすると、高品質のエントロピー ソースが提供されます。 Windows では、crypto-API が適切な代替手段です。

ここでは、PHP で安全なランダムな 128 ビット文字列を取得する方法を示す例を示します。

function secure_random_string(int $length = 16): string
{
    // Use /dev/urandom on Unix-like systems
    if (file_exists('/dev/urandom')) {
        $fp = fopen('/dev/urandom', 'rb');
        $data = fread($fp, $length);
        fclose($fp);
    }
    // Use crypto-API on Windows
    elseif (class_exists('COM')) {
        $CAPI_Util = new COM('CAPICOM.Utilities.1');
        $data = base64_decode($CAPI_Util->GetRandom($length, 0));
    }
    else {
        throw new Exception('Unable to access secure random number source.');
    }

    if (strlen($data) < $length) {
        throw new Exception('Insufficient entropy available.');
    }

    return $data;
}

プラットフォーム固有の機能を利用するエントロピー ソースの場合、この関数は mt_rand() の制限に対処し、PHP アプリケーションで安全な乱数を生成するための信頼できるメカニズムを提供します。

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