SessionId/身份验证令牌生成的最佳实践

Question

我见过有人使用 UUID 来生成身份验证令牌。然而，在 RFC 4122 中指出

不要假设 UUID 很难猜测；不应该使用它们 作为安全功能（仅拥有即可授予的标识符 访问），例如。

我想知道 Java 和 .NET 中使用什么算法来生成 SessionId/AuthenticationToken。在具有高于平均安全需求的应用程序中，UUID 是否确实不适合这些目的？

Answer 1

UUID 的生成是随机的，但是具有不良熵的随机意味着您最终会得到容易猜测的 UUID。如果您使用良好的随机数生成器，则可以生成可用于会话的 UUID。然而，问题在于 UUID 没有内置的重播预防、篡改、固定等功能，您必须自己处理这些问题（阅读：UUID其本身不应被视为有效的会话 ID）。也就是说，这里有一个很好的片段，说明如何使用 python 生成安全的 UUID：

python 中的唯一会话 ID

Answer 2

免责声明：我不是密码学家。

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不要假设 UUID 很难猜测；例如，它们不应该被用作安全功能（仅拥有即可授予访问权限的标识符）。

虽然一般来说这是正确的，但还应该注意的是，某些系统使用加密的强伪随机数生成器生成 UUID（例如 Java):

公共静态UUID randomUUID()

用于检索类型 4（伪随机生成）UUID 的静态工厂。 UUID 是使用加密的强伪随机数生成器生成的。

退货：
随机生成的 UUID

我想知道 Java 和 .NET 中使用什么算法来生成 SessionId/AuthenticationToken。

Tomcat 不使用 UUID 作为会话令牌，而是使用 SHA1PRNG 用于生成会话 ID 的安全随机生成器：

/**
 * The name of the algorithm to use to create instances of
 * {@link SecureRandom} which are used to generate session IDs. If no
 * algorithm is specified, SHA1PRNG is used. To use the platform default
 * (which may be SHA1PRNG), specify the empty string. If an invalid
 * algorithm and/or provider is specified the {@link SecureRandom} instances
 * will be created using the defaults. If that fails, the {@link
 * SecureRandom} instances will be created using platform defaults.
 */
private String secureRandomAlgorithm = "SHA1PRNG";

这只是默认值，您可以通过实现 org.apache 来提供自定义会话 ID 生成器.catalina.SessionIdGenerator 接口。

除了在会话 ID 中使用随机生成的字符串之外，标准实现还添加了 jvmRoute 到它生成的会话 ID：

此 Tomcat 实例的路由标识符。它将被添加到会话 ID 中，以允许负载均衡器进行无状态粘性路由。有关如何将 jvmRoute 包含在 id 中的详细信息取决于实现。请参阅默认行为的标准实现。

此处已经讨论了 SHA1PRNG 的优势。

UUID 是否确实不适合在具有高于平均安全需求的应用程序中实现这些目的？

Java UUID 几乎与 Tomcat 的默认会话 ID 生成器一样安全，后者生成 16 字节长的会话 ID：

Tomcat：

/** Number of bytes in a session ID. Defaults to 16. */
private int sessionIdLength = 16;

OpenJDK 7 中的 java.util.UUID：

public static UUID randomUUID() {
    SecureRandom ng = numberGenerator;
    if (ng == null) {
        numberGenerator = ng = new SecureRandom();
    }

    byte[] randomBytes = new byte[16];
    ng.nextBytes(randomBytes);
    randomBytes[6]  &= 0x0f;  /* clear version        */
    randomBytes[6]  |= 0x40;  /* set to version 4     */
    randomBytes[8]  &= 0x3f;  /* clear variant        */
    randomBytes[8]  |= 0x80;  /* set to IETF variant  */
    return new UUID(randomBytes);
}

但您可以将 Tomcat 的会话 ID 生成器配置为使用超过 16 个字节以提高安全性。

进一步阅读：

• https://security.stackexchange.com/a/7945/122069