■ 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

より

 　　　　　　        Client                                     Server
   　　　　　　　  　  |                                          |
   　　　　　　　　    |  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　    |                                          |
   　　　　　　　　    |                                          |
 ★乱数作成★　　　    |                                          |
   　　　　　　　　    |                                          |
 サーバ証明書の　　    |                                          |
 公開鍵で乱数を暗号化  |                                          |
 　              　    |                                          |
   　　　　　　　　    |           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
   　　　　　　　　    |                                          |
   　　　　　　　　    |  共通暗号鍵方式でデータを暗号化して通信  |
 　　　　  　          |<---------------------------------------->|
   　　　　　　　　    |                                          |

■ 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

[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

どの方法がいい？

 * 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
      以下の関連記事のようなトラブルがあり、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

参考文献

Oracleドキュメント

「/dev/random」「/dev/urandom」

その他サイト

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