为什么说Random不安全？

Question

有人说使用Random作为token的随机数生成器会产生安全问题，为什么说Random不安全？

小课 · Answer

因为如果可以得到Random对象产生的两个连续随机数，就可以预测该Random对象下一个将要生成的随机数。下面是通过Random产生的两个连续int随机值，来预测下一个int随机值的代码。

1public static void main(String[] args) {
2    Random random = new Random();
3    int r1 = random.nextInt();
4    int r2 = random.nextInt();
5    long seed = getPreviousSeed(r1, r2);
6    int nextInt = nextInt(seed);
7    System.out.println(random.nextInt() + ", " + nextInt);
8}
9
10private static final long multiplier = 0x5DEECE66DL;
11private static final long addend = 0xBL;
12private static final long mask = (1L << 48) - 1;
13
14public static int nextInt(long seed) {
15    return (int) (((seed * multiplier + addend) & mask) >>> 16);
16}
17
18public static long getPreviousSeed(int r1, int r2) {
19    long oldSeed = ((long) r1 << 16);
20    for (int i = 0; i < (2 << 16); i++) {
21        long nextSeed = (oldSeed * multiplier + addend) & mask;
22        if ((int) (nextSeed >>> 16) == r2) {
23            return nextSeed;
24        }
25        oldSeed++;
26    }
27    throw new RuntimeException("Not found");
28}

输出结果如下

-1278875695, -1278875695

每个人输出结果不同，但是两个值应该是相等的，在对安全性要求比较高的业务场景应该使用SecureRandom来替代Random。更多详细的内容可以参考随机数生成器Random的安全性问题。