和朋友聊到一个比较有意思的现象，在最近两年的校招面试中，大部分同学连一点根底的暗码学知识都没有， 即便是有一些浸透功底的同学。
所以这儿想和咱们聊一些简略的暗码学根底知识，不触及算法完成，更多的是和常见的缝隙场景联络起来，让问题更简略了解，有点抛砖引玉的意思。
本文首要聊一下随机数，随机数其实是十分广泛的，能够说也是暗码技能的根底。
对随机数的运用不当很或许会导致一些比较严重的安全问题， 而且这些安全问题通常会比较荫蔽。
0x01 随机数
概述
随机数在计算机运用中运用的比较广泛，最为熟知的便是在暗码学中的运用。本文首要是解说随机数运用导致的一些Web安全风。
咱们先简略了解一下随机数


分类
随机数分为真随机数和伪随机数，咱们程序运用的底子都是伪随机数，其间伪随机又分为强伪随机数和弱伪随机数。
真随机数，经过物理试验得出，比方掷钱币、骰子、转轮、运用电子元件的噪音、核裂变等
伪随机数，经过必定算法和种子得出。软件完成的是伪随机数
强伪随机数，难以猜想的随机数
弱伪随机数，易于猜想的随机数
特性
随机数有3个特性，详细如下：
随机性：不存在统计学误差，是彻底凌乱的数列
不行猜想性：不能从曩昔的数列估测出下一个呈现的数
不行重现性：除非将数列自身保存下来，不然不能重现相同的数列
随机数的特性和随机数的分类有必定的联络，比方，弱伪随机数只需求满意随机性即可，而强位随机数需求满意随机性和不行猜想性，真随机数则需求一起满意3个特性。
引发安全问题的要害点在于不行猜想性。
伪随机数的生成
咱们往常软件和运用完成的都是伪随机数，所以本文的要点也便是伪随机数。
伪随机数的生成完成一般是算法+种子。
详细的伪随机数生成器PRNG一般有：
线性同余法
单向散列函数法
暗码法
ANSI X9.17
比较常用的一般是线性同余法，比方咱们熟知的C言语的rand库和Java的java.util.Random类，都采用了线性同余法生成随机数。
运用场景
随机数的运用场景比较广泛，以下是随机数常见的运用场景：
验证码生成
抽奖活动
UUID生成
SessionID生成
Token生成
CSRF Token
找回暗码Token
游戏（随机元素的生成）
洗牌
俄罗斯方块呈现特定形状的序列
游戏爆配备
暗码运用场景
生成密钥：对称暗码，音讯认证
生成密钥对：公钥暗码，数字签名
生成IV： 用于分组暗码的CBC，CFB和OFB形式
生成nonce: 用于防护重放进犯; 分组暗码的CTR形式
生成盐：用于依据口令的暗码PBE等
0x02 随机数的安全性
比较其他暗码技能，随机数很少遭到重视，但随机数在暗码技能和计算机运用中是十分重要的，不正确的运用随机数会导致一系列的安全问题。
随机数的安全危险
随机数导致的安全问题一般有两种
应该运用随机数，开发者并没有运用随机数；
应该运用强伪随机数，开发者运用了弱伪随机数。
第一种状况，简略来讲，便是咱们需求一个随机数，但是开发者没有运用随机数，而是指定了一个常量。当然，许多人会怒发冲冠的说，sb才会不必随机数。但是，请不要疏忽我朝仍是有许多的。首要有两个场景：
开发者缺少根底知识不知道要用随机数；
一些运用场景和结构，接口文档不完善或许开发者没有仔细阅读等原因。
比方找回暗码的token，需求一个伪随机数，许多事务直接依据用户名生成token；
比方OAuth2.0中需求第三方传递一个state参数作为CSRF Token避免CSRF进犯，许多开发者底子不运用这个参数，或许是传入一个固定的值。由于认证方无法对这个值进行事务层面有效性的校验，导致了OAuth的CSRF进犯。
第二种状况，首要差异就在于伪随机数的强弱了，大部分（一切？）言语的API文档中的根底库（常用库）中的random库都是弱伪随机，许多开发天然就直接运用。但是，最重要也最丧命的是，弱伪随机数是不能用于暗码技能的。
仍是第一种状况中的找回暗码场景，关于token的生成， 许多开发运用了时刻戳作为随机数（md5(时刻戳)，md5(时刻戳+用户名)），但是由于时刻戳是能够猜想的，很简略就被猜解。不行猜想性是区别弱伪随机数和强伪随机数的要害目标。
当然，除了以上两种状况，还有一些比较特别的状况，通常状况下比较罕见，但是也不扫除：
种子的走漏，算法许多时分是揭露的，假如种子走漏了，相当于随机数现已走漏了；
随机数池缺乏。这个严格来说也归于弱伪随机数，由于随机数池缺乏其实也导致了随机数是可猜想的，进犯者能够直接暴力破解。
缝隙实例
wooyun上有许多缝隙，还蛮有意思的，都是和随机数有关的。
PS：个人实力有限，以下实例底子都来自wooyun缝隙实例，在这儿谢谢各位大牛，如有侵权，请联络删去。
1.应该运用随机数而未运用随机数
Oauth2.0的这个问题特别经典，除了wooyun实例列出来的，其实许多厂商都有这个问题。
Oauth2.0中state参数要求第三方运用的开发者传入一个CSRF Token（随机数），假如没有传入或许传入的不是随机数，会导致CSRF登陆恣意帐号：
唯品会账号相关缝隙可经过csrf登录恣意账号
人人网-百度OAuth 2.0 redirect_uir CSRF 缝隙
2.运用弱伪随机数
1) 暗码取回
许多暗码找回的场景，会发送给用户邮件一个url，中心包括一个token，这个token假如猜想，那么就能够找回其他用户的暗码。
1.Shopex 4.8.5暗码取回处新生成暗码可猜想缝隙
直接运用了时刻函数microtime()作为随机数，然后获取MD5的前6位。
1
substr(md5(print_r(microtime(),true)),0,6);
PHP 中microtime()的值除了当时服务器的秒数外，还有微秒数，奇妙数的改变范围在0.000000 -- 0.999999 之间，一般来说，服务器的时刻能够经过HTTP返回头的DATE字段来获取，因而咱们只需求遍历这1000000或许值即可。但咱们要运用暴力破解的方法建议1000000次网络恳求的话，网络恳求数也会十分之大。但是shopex十分交心的在生成暗码前再次将microtime() 输出了一次：

[1] [2]  黑客接单网