python SystemRandom/os.urandom总是有足够的熵来实现好的cryp吗

Question

我有一个密码生成器：

import random, string

def gen_pass():
    foo = random.SystemRandom()
    length = 64
    chars = string.letters + string.digits
    return ''.join(foo.choice(chars) for _ in xrange(length))

根据文档，SystemRandom使用os.urandom，它使用/dev/urandom抛出随机cryto位。在Linux中，您可以从/dev/urandom或/dev/random中获取随机位，它们都使用内核可以使用的任何熵。可用的熵量可以用tail/proc/sys/kernel/random/entropy-avail进行检查，这将返回一个类似于：129的数字。数值越高，可用的熵就越多。/dev/urandom和/dev/random的区别在于，只有当熵可用性足够高（至少60）时，/dev/random才会吐出位，/dev/urandom总是吐出位。文档中说/dev/urandom适合加密，您只需要对ssl证书等使用/dev/random。

我的问题是，genúpass是否有助于始终生成强加密级密码？如果我尽快调用这个函数，我会不会因为熵池耗尽而在某个时刻停止得到强cryto比特？

问题还可能是为什么/dev/urandom总是产生强cryto位而不关心熵的效用？

有可能是/dev/urandom的设计使其带宽被你能猜到的循环次数所限制，这将与熵量相关，但这是推测，我找不到答案。

这也是我的第一个stackoverflow问题，请批评我。我担心，当知道答案的人可能知道背景时，我给了很多背景。

谢谢

更新

当从中读取/dev/urandom时，我编写了一些代码来查看熵池：

import subprocess
import time

from pygooglechart import Chart
from pygooglechart import SimpleLineChart
from pygooglechart import Axis

def check_entropy():
    arg = ['cat', '/proc/sys/kernel/random/entropy_avail']
    ps = subprocess.Popen(arg,stdout=subprocess.PIPE)
    return int(ps.communicate()[0])

def run(number_of_tests,resolution,entropy = []):
    i = 0
    while i < number_of_tests:        
        time.sleep(resolution)
        entropy += [check_entropy()]
        i += 1
    graph(entropy,int(number_of_tests*resolution))

def graph(entropy,rng):    
    max_y = 200    
    chart = SimpleLineChart(600, 375, y_range=[0, max_y])
    chart.add_data(entropy)
    chart.set_colours(['0000FF'])
    left_axis = range(0, max_y + 1, 32)
    left_axis[0] = 'entropy'
    chart.set_axis_labels(Axis.LEFT, left_axis)    
    chart.set_axis_labels(Axis.BOTTOM,['time in second']+get_x_axis(rng))
    chart.download('line-stripes.png')

def get_x_axis(rng):
    global modnum        
    if len(filter(lambda x:x%modnum == 0,range(rng + 1)[1:])) > 10:
        modnum += 1
        return get_x_axis(rng)
    return filter(lambda x:x%modnum == 0,range(rng + 1)[1:])

modnum = 1
run(500,.1)

如果运行此命令并同时运行：

while 1 > 0:
    gen_pass()

然后我很可靠地得到了一个这样的图表：

在运行cat /dev/urandom时生成图形看起来更可笑，并且cat /dev/random会变得毫无意义，并且很快保持低位（这也只是每3秒左右读取一个字节）

更新

如果我运行相同的测试，但使用了6个gen_pass（）实例，则会得到以下结果：

所以看起来好像有什么东西使我有足够的熵。我应该测量密码生成率，并确保它实际上是被封顶的，因为如果不是，那么可能会发生一些可疑的事情。

更新

我找到这个email chain

这表明，一旦池中只有128位，天王星将停止拉熵。这与上述结果非常一致，意味着在这些测试中，我经常生成垃圾密码。

我以前的假设是，如果熵效用足够高（比如64位以上），那么/dev/urnadom输出是好的。不是这样的，似乎/dev/urandom是为了给/dev/random留下额外的熵，以备需要。

现在我需要找出一个系统随机调用需要多少真正的随机位。

Answer 1

您可能想了解一下为什么/dev/urandom是解决问题的方法：

http://www.2uo.de/myths-about-urandom/

Answer 2

如果需要更多的熵，/dev/random/将在读取时阻塞。/dev/urandom/不会。所以是的，如果你用得太快，你的熵就会很低。当然，可能仍然很难猜测，但是如果您真的很担心，可以从/dev/random/读取字节。理想情况下，有一个非阻塞的读取循环和一个进度指示器，这样您可以移动鼠标，并在需要时生成熵。

Answer 3

在/dev/random和/dev/urandom的输出之间有一个细微的区别。正如已经指出的，/dev/urandom不会阻塞。这是因为它的输出来自一个伪随机数生成器，它的种子来自/dev/random中的“实”随机数。

/dev/urandom的输出几乎总是足够随机的——它是一个带有随机种子的高质量PRNG。如果你真的需要一个更好的随机数据源，你可以考虑使用硬件随机数生成器——我的上网本有一个VIA C7，它可以生成大量正确的随机数据（我从/dev/random中得到一致的99.9kb/s，从/dev/urandom中得到545kb/s）。

另外，如果您正在生成密码，那么您可能需要查看^{}——它为您提供了很好的可发音密码：）。