随机数生成器安全性：BCryptGenRandom与RNGCryptoServiceProvider

Question

对于那些赶时间的人来说， 与NIST SP800-90A内部有争议的Dual_EC_DRBG有关。

关于两个RNG：

1. 基于Microsoft BCRYPT层的一个是基于他们的C API。 BCryptGenRandom遵循NIST SP800-90A的CTR_DRBG（即使用经过批准的分组密码AES来创建随机位）。然而，目前还不清楚它是否使用硬件随机源作为种子（或种子的一部分）......

2. Microsoft .NET RNGCryptoServiceProvider基于C＃。查看.NET source code（或here），我发现它最终调用了C ++方法CapiNative.GenerateRandomBytes()。应该有一个用于C＃=＆gt; C ++转换的P / Invoke存根，但我在框架源中的任何地方都找不到它。所以我不知道它是如何实现的。

有没有人有关于这两个随机数生成器的其他信息？要么/两者都使用HW随机种子（通过较旧的intels中的二极管噪声或最新的intels中有争议的RDRAND）。

PS：不确定这应该是在Security，StackOverflow还是Cryptography ......

Answer 1

  

Microsoft .NET RNGCryptoServiceProvider是基于C＃的

不完全是，托管框架类只是Windows内置的Crypto api的一个瘦包装器。名称以ServiceProvider结尾的所有System.Security.Cryptography类都是本机API的包装器。名称以Managed结尾的用户在纯托管代码中实现。因此，XxxServiceProvider类使用FIPS验证的cryptogaphy，XxxManaged类不使用。{/ p>

它并不完全是pinvoke，它使用一种通用机制在CLR代码中进行直接调用。抖动查询具有C ++函数地址的表，并直接编译CALL机器代码指令。该机制在this answer中描述。看看实际的代码是不可能的，它不包含在SSCLI20发行版中，并且被改为使用.NET 4中的QCall机制。

因此断言是不可证实的，但很可能RNGCryptoServiceProvider和传递给BCryptGenRandom（）的算法提供程序使用相同的随机数源。在Windows中，advapi.dll中的一个未命名的导出函数，this answer给出了它使用的一个很好的摘要。

如果这真的让您感到担忧，并且您想要一个可靠的信息来源，那么请不要从免费的Q + A网站获取建议，以满足您的安全需求。致电Microsoft支持。

Answer 2

RFC 4086中提到了Microsoft RNGCryptoServiceProvider：

  

7.1.3。 Windows CryptGenRandom

     

Microsoft向广泛部署的Windows用户推荐   操作系统一般是使用CryptGenRandom伪随机   使用CryptAPI加密服务进行号码生成调用   供应商。这需要一个加密服务提供者的句柄   library，指向缓冲区的指针，调用者可以通过该缓冲区提供熵   并且返回所生成的伪随机性，以及   指示需要多少个八位字节的随机性。

     

Windows CryptAPI加密服务提供程序存储种子   每个用户的状态变量。当调用CryptGenRandom时，就是这样   结合通话中提供的任何随机性和各种   系统和用户数据，如进程ID，线程ID，系统时钟，   系统时间，系统计数器，内存状态，可用磁盘集群和   散列用户环境块。这些数据都被送到SHA-1和   输出用于为RC4密钥流设定种子。该密钥流用于   产生请求的伪随机数据并更新用户的种子   状态变量。

     

Windows“.NET”的用户可能会发现使用它更容易   RNGCryptoServiceProvider.GetBytes方法接口。