■ はじめに
SSL通信では、 以下「SSLシーケンス概要」の★部分にあるように乱数を作成してやり取りする。 今回は、Javaでの実装でこの乱数作成について考える # 本当は、以下のトラブルを解決する過程で、SecureRandom クラスを学ばなければならなかったので # トラブルシューティングの前段階として、知識を纏めてみた
SSLシーケンス概要
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20060731/244715/?rt=nocnt
より
Client Server
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| httpsでサーバに対してリクエストを出す |
|----------------------------------------->|
| |
| サーバ証明書を送付 |
|<-----------------------------------------|
証明書をチェック | |
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★乱数作成★ | |
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サーバ証明書の | |
公開鍵で乱数を暗号化 | |
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| 暗号化した乱数を送信 |
|----------------------------------------->|
乱数を元に共通鍵を作成 | | 乱数を元に共通鍵を作成
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| 共通暗号鍵方式でデータを暗号化して通信 |
|<---------------------------------------->|
| |
【１】暗号用乱数生成方法
[1] SecureRandom.getInstanceStrong() で作成する（From Java1.8）
* プラットフォームでもっとも強力なアルゴリズムを使用して SecureRandomインスタンスを作成
[2] SecureRandom.getInstance(【アルゴリズム】)で作成する
* 【アルゴリズム】："NativePRNGBlocking"/"NativePRNGNonBlocking"/"NativePRNG"/"SHA1PRNG" など * OSによって、サポートするアルゴリズムに差異があるので注意
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/technotes/guides/security/SunProviders.html#SecureRandomImp
[3] new SecureRandom()で作成する
[4] 「-Dsecurerandom.source=file:/dev/urandom」or 「System.setProperty("securerandom.source", "file:/dev/urandom");」
* 「securerandom.source=file:/dev/random」だと「/dev/random」の性質上、 ブロックする可能性があるので注意
http://otndnld.oracle.co.jp/document/products/E13153_01/wlcp/wlss40/configwlss/jvmrand.html
http://qa.atmarkit.co.jp/q/1901
【２】どの方法がいい？
ずるい結論かもしれないが、結局は...
* 開発環境だけでなく、本番を想定した環境で試したうえで決める
=> 一見、「SecureRandom.getInstanceStrong()を指定しとけばいい」って思ったが、
ハードウェア（PC/Mobile/Raspberry PI etc...）・OS環境・使用する証明書・暗号アルゴリズムなどによっては、
パフォーマンスに影響するので、しっかり実環境で試した方がいい
選定の仕方
i) まず、Java1.8以上であれば「[1] SecureRandom.getInstanceStrong()」を使って、実環境で確認する
=> 特に問題がなければ、OK!
=> （実際に起こった現象なのだが）SecureRandom.getInstanceStrong()を使用して
リクエストタイムアウトでSSL通信できなかった。
（必ずしも、SecureRandom.getInstanceStrong()を使えば正解って訳じゃない）
ii) i)で問題がある又はJava1.7以下の環境の場合は、
「[2] SecureRandom.getInstance(【アルゴリズム】)」で直接アルゴリズムを指定するか
「[3] new SecureRandom()」を使用し、実環境で確認する
※ 以下のサイトが非常に参考になる
http://qiita.com/aibax/items/29e09318ac85c4e93c1a
参考文献
Oracleドキュメント API「SecureRandom」仕様
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/security/SecureRandom.html
OSで使用できるアルゴリズムと優先順位の一覧
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/technotes/guides/security/SunProviders.html#SecureRandomImp
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/technotes/guides/security/SunProviders.html#SunPKCS11Provider
乱数生成に伴う JVM の遅延の回避
http://otndnld.oracle.co.jp/document/products/E13153_01/wlcp/wlss40/configwlss/jvmrand.html
「/dev/random」「/dev/urandom」
http://piyopiyocs.blog115.fc2.com/blog-entry-665.html
http://myokota.hatenablog.jp/entry/2015/01/25/214528
その他サイト
http://blog.64p.org/entry/2014/10/08/233604
http://qiita.com/aibax/items/29e09318ac85c4e93c1a
http://megalodon.jp/2014-1009-0140-17/blog.64p.org/entry/2014/10/08/233604
https://gist.github.com/buzztaiki/ca89a079b093d716ef94
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