PHP の CSPRNG 関数

この記事では主に PHP の CSPRNG 関数を紹介します。興味のある方はぜひ参考にしてください。

1.CSPRNGとは

Wikipediaより引用すると、暗号的に安全な擬似乱数生成器(CSPRNG)は、擬似乱数を生成する擬似乱数生成器(PRNG)です。乱数は暗号アルゴリズムに適しています。

CSPRNG は主に以下の目的で使用されます:

鍵高レベルのセキュリティを実現するための重要な点は、高品質のランダム性です

2. PHP7 の CSPRNG

PHP 7 では、CSPRNG の実装に使用できる 2 つの新しい関数、random_bytes とrandom_int が導入されています。

random_bytes 関数は文字列を返し、返された結果のバイト数を表す int 入力パラメータを受け取ります。

例:

$bytes = random_bytes(&#39;10&#39;);
var_dump(bin2hex($bytes));
//possible ouput: string(20) "7dfab0af960d359388e6"

random_int 関数は、指定された範囲内の int 数値を返します。

例:

var_dump(random_int(1, 100));
//possible output: 27

3. バックグラウンド実行環境

上記の関数のランダム性は環境によって異なります:

ウィンドウでは、常に CryptGenRandom() が使用されます。
他のプラットフォームでは、利用可能な場合は arc4random_buf() が使用されます (BSD シリーズまたは libbsd を備えたシステムで確立されています)
上記のどれも当てはまらない場合、Linux システムは getrandom() を呼び出します2）が使用されます。
それでも機能しない場合は、/dev/urandom が最後の利用可能なツールとして使用されます
上記のどれも機能しない場合、システムはエラーをスローします

4 つ、1 つの簡単なテスト

優れた乱数生成システムは、適切な生成の「品質」を保証します。この品質をチェックするために、通常、一連の統計的テストが実行されます。複雑な統計のトピックを深く掘り下げずに、既知の動作を数値生成プログラムの結果と比較することは、品質評価に役立ちます。

簡単なテストはサイコロゲームです。 1 つのサイコロを 1 回振って 6 の目が出る確率が 1/6 であると仮定すると、3 つのサイコロを同時に 100 回振ると、結果はおおよそ次のようになります:

0 6 = 57.9 回
1 6 = 34.7倍結果は次のとおりです

よりよく比較するために、最初に rand と random_int を確認すると、数式を適用して結果をグラフにプロットできます。式は次のとおりです: (php 結果 - 期待される結果)/期待される結果の 0.5 乗。

結果のグラフは次のとおりです:

(値が0に近いほど優れています)

3 6の結果は良好なパフォーマンスを示しておらず、このテストは実際のアプリケーションには単純すぎるものの、それでも次のことがわかります。 random_int は優れたパフォーマンスを発揮します

さらに、乱数ジェネレーターの予測不可能性と再現性のある動作により、アプリケーションのセキュリティレベルが向上します。

概要

: 上記がこの記事の全内容です。皆様の学習に役立つことを願っています。

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