INFO5995-Task3-修复方案分析

修复方案

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();

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SecureRandom 和 Random 的三个关键区别

区别 1：种子大小

	Random	SecureRandom
种子大小	48 位	≥ 128 位
暴力破解	几天可破	不可能（当前算力）

Random:     2^48 ≈ 2.8 × 10^14  可能值
SecureRandom: 2^128 ≈ 3.4 × 10^38 可能值

差距是 10^24 倍——不是几千几万倍，是一万亿万亿倍。

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区别 2：熵源

Random 的熵源： - 种子是确定性的 - 相同种子 → 相同序列

SecureRandom 的熵源： - 从操作系统获取真随机数 - Android 上通常来自 /dev/urandom - 基于硬件噪声、时钟、进程状态等

操作系统真随机数池
         ↓
SecureRandom 每次获取种子
         ↓
输出在计算上不可预测

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区别 3：密码学安全性

Random 不满足任何密码学安全属性：

• 给定一些输出，可以反推种子
• 可以预测未来所有输出

SecureRandom 设计目标就是密码学安全：

• 下一位测试（Next Bit Test）：没有任何多项式时间算法能以大于 1/2 的概率预测出下一位
• 不可预测性：即使知道之前的输出，也无法预测下一个

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量化对比

属性	Random	SecureRandom
种子大小	48-bit	≥128-bit
算法确定性	✅ 是	❌ 否（每次从 OS 获取新熵）
暴力破解时间	几天	不可能
满足 Next Bit Test	❌	✅
适合生成 Token	❌	✅

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在这个 App 里怎么改

修改前：

private String generateSessionToken() {
    Random random = new Random();  // 弱随机数
    StringBuilder sb = new StringBuilder(16);
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        sb.append("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"
            .charAt(random.nextInt(62)));
    }
    return sb.toString();
}

修改后：

private String generateSessionToken() {
    SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
    StringBuilder sb = new StringBuilder(16);
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        sb.append("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"
            .charAt(secureRandom.nextInt(62)));
    }
    return sb.toString();
}

一行之差：new Random() → new SecureRandom()

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关于明文凭证存储的修复

EncryptedSharedPreferences（Android Jetpack Security）：

• 用 AES-256-GCM 加密存储内容
• 密钥存在 Android Keystore System 里
• 即使设备被 Root，攻击者也拿不到密钥

这是解决支撑发现（CWE-312）的最直接方案。

INFO5995