Question

在基于java的分布式系统中，我需要从根字符串s_i创建多个随机（尽可能多）字符串{x_i}。同时，我还需要验证是否从s_i生成字符串{x_i}，而不是其他根字符串。每个x_i都是固定长度，s_i的长度是可变的。

我怎样才能做到这一点？期待您的帮助。

Answer 1

你没有给出任何约束，所以一个选项是生成一个随机字符串，然后附加一个哈希值和根字符串。

例如：

基本字符串（s_i）：FooBar
随机基数64字符串（r_i）:( b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ）
Hash[s_i || r_i]：= Hash[FooBarb28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ] = 3KGuDze1
结果= [s_i || Hash]（x_i）：[b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ || 3KGuDze1] = b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ3KGuDze1

由于散列是一个固定的长度，你可以把它拉到最后来验证它是否来自FooBar：

基本字符串（s_i）：FooBar
随机字符串：b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ3KGuDze1 = [b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ || 3KGuDze1]
断言Hash[FoorBarb28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ] === 3KGuDze1

注意：在上面的示例中，我使用base64编码的Sha256的前8位作为哈希函数。

这是系统的初稿。如果是我的系统（大型分布式系统），我将删除所有字符串转换。

public class RandomStringGenerator {
    private final int randomLength;
    private final int hashLength;
    private final MessageDigest hasher;

    public RandomStringGenerator(int randomLength, int hashLength, MessageDigest hasher) {
        this.randomLength = randomLength;
        this.hashLength = hashLength;
        this.hasher = hasher;
    }

    public String generate(String base) {
        // the multiplier accounts for the base-64 conversion
        byte[] rand = new byte[randomLength * 3 / 4];
        ThreadLocalRandom.current().nextBytes(rand);
        Base64.Encoder base64 = Base64.getEncoder();

        byte[] front = base64.encode(rand);

        hasher.update(base.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        hasher.update(front);

        CharSequence hash = base64.encodeToString(hasher.digest()).subSequence(0, hashLength);

        return new String(front, StandardCharsets.UTF_8) + hash;
    }

    public boolean validate(String base, String random) {
        int totalLength = randomLength + hashLength;
        if (random.length() != totalLength)
            return false;

        String front = random.substring(0, randomLength);
        String hash = random.substring(randomLength);

        hasher.update(base.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        hasher.update(front.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        String calculatedHash = Base64.getEncoder().encodeToString(hasher.digest());

        return calculatedHash.startsWith(hash);
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest hasher = MessageDigest.getInstance("Sha-256");
        RandomStringGenerator gen = new RandomStringGenerator(24, 8, hasher);

        String generated = gen.generate("FooBar");
        System.out.println(generated);

        boolean isValid = gen.validate("FooBar", generated);
        System.out.println("isValid: " + isValid);
    }
}

从没有长度约束的字符串，如何生成具有长度约束的多个随机字符串？

1 个答案: