java.security.DrbgParameters

public class DrbgParameters extends Object

このクラスは、DRBG (確定的ランダム・ビット発生器)によって使用されるパラメータを指定します。

「NISTスペシャル・パブリケーション800-90Aリビジョン1、決定論的ランダム・ビット・ジェネレータを使用した乱数生成の推奨事項」 (800-90Ar1)によると、

DRBGは、この推奨事項で指定されたDRBGメカニズムに基づいており、ランダム性のソースが含まれています。 DRBG機構は、ランダム性源の出力から決定されるシードによって決定される初期値からのビット列を生成するアルゴリズム(DRBGアルゴリズム)を使用します。

800-90Ar1仕様では、次のような様々なDRBG実装を選択できます:

エントロピ源、
DRBG機構(たとえば、Hash_DRBGです)、
DRBGアルゴリズム(たとえば、Hash_DRBGの場合はSHA-256、CTR_DRBGの場合はAES-256)。これは、次の「SecureRandomアルゴリズム」をコールするSecureRandom.getInstance(java.lang.String)で使用されるアルゴリズムではないことに注意してください)。
予測抵抗やサポートなどのオプション機能、
最高のセキュリティ強度。

これらの選択肢は各実装で設定され、SecureRandom APIによって直接管理されるわけではありません。 DRBGプロバイダのドキュメントを確認して、状況に適した実装を見つけてください。

一方、800-90Ar1仕様には、次のような構成可能なオプションがあります:

必要なセキュリティ強度、
予測抵抗が必要な場合、
パーソナライズ文字列と追加入力。

DRBGインスタンスは、DrbgParameters.Instantiationオブジェクトのパラメータおよびその他の情報(たとえば、このAPIによって管理されていないnonce)を使用してインスタンス化できます。これは、NIST SP 800-90Ar1で定義されたInstantiate_functionにマップされます。

DRBGインスタンスは、DrbgParameters.Reseedオブジェクトからのパラメータで再シードできます。これは、NIST SP 800-90Ar1で定義されたReseed_functionにマップされます。 SecureRandom.reseed()をコールすることは、追加の入力なしで有効なインスタンス化された予測抵抗フラグ(SecureRandom.getParameters()によって返される)を使用してSecureRandom.reseed(SecureRandomParameters)をコールすることと同じです。

DRBGインスタンスは、DrbgParameters.NextBytesオブジェクトからの追加パラメータを使用してデータを生成します。これは、NIST SP 800-90Ar1で定義されたGenerate_functionにマップされます。 SecureRandom.nextBytes(byte[])をコールすることは、追加の入力なしで有効なインスタンス化された強度および予測抵抗フラグ(SecureRandom.getParameters()によって返される)を使用してSecureRandom.nextBytes(byte[], SecureRandomParameters)をコールすることと同じです。

DRBGはSecureRandomSpiのサブクラスとして実装する必要があります。実装には、DrbgParameters.Instantiation引数を取る1つの引数constructorを含めることをお薦めします。この方法で実装される場合、この実装は任意のSecureRandom.getInstance()メソッドで選択できます。 SecureRandomParametersパラメータを持つSecureRandom.getInstance()によって選択されている場合、このパラメータはこのコンストラクタに渡されます。 SecureRandomParametersパラメータを指定せずにSecureRandom.getInstance()によって選択された場合、コンストラクタはnull引数を使用してコールされ、実装は独自のパラメータを選択する必要があります。そのSecureRandom.getParameters()は、DRBGが実際にインスタンス化される方法を反映するnull以外の有効なDrbgParameters.Instantiationオブジェクトを常に返す必要があります。呼出し側は、この情報を使用して、SecureRandomオブジェクトがDRBGであるかどうか、およびどの機能をサポートしているかを判断できます。戻り値は、必ずしもSecureRandom.getInstance()コールに渡されたDrbgParameters.Instantiationオブジェクトと等しくないことに注意してください。たとえば、リクエストされた機能はDrbgParameters.Capability.NONEですが、実装でリ・シードがサポートされている場合、有効な値はDrbgParameters.Capability.RESEED_ONLYになります。実装では、DrbgParameters.NextBytesパラメータを使用するSecureRandomSpi.engineNextBytes(byte[], SecureRandomParameters)メソッドを実装する必要があります。 SecureRandom.getParameters()の結果のcapabilityがNONEである場合を除き、DrbgParameters.Reseedパラメータを使用するSecureRandomSpi.engineReseed(SecureRandomParameters)を実装する必要があります。

一方、DRBG実装にDrbgParameters.Instantiation引数(推奨されていません)を持つコンストラクタが含まれていない場合、SecureRandomParametersパラメータを持たないSecureRandom.getInstance()によってのみ選択できますが、SecureRandomParametersパラメータを持つgetInstanceメソッドがコールされた場合は選択されません。この方法で実装した場合、そのSecureRandom.getParameters()はnullを返す必要があり、SecureRandomSpi.engineNextBytes(byte[], SecureRandomParameters)またはSecureRandomSpi.engineReseed(SecureRandomParameters)を実装する必要はありません。

DRBGメカニズムで定義された最大シード存続期間よりもシード期間が大きい場合、DRBGは自動的に再シードされることがあります。

DRBG実装では、構成および実効パラメータを保持することによって直列化および直列化復元をサポートする必要がありますが、内部状態を直列化しておらず、直列化復元されたオブジェクトを再インスタンス化する必要があります。

例

 SecureRandom drbg;
 byte[] buffer = new byte[32];

 // Any DRBG is OK
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG");
 drbg.nextBytes(buffer);

 SecureRandomParameters params = drbg.getParameters();
 if (params instanceof DrbgParameters.Instantiation) {
     DrbgParameters.Instantiation ins = (DrbgParameters.Instantiation) params;
     if (ins.getCapability().supportsReseeding()) {
         drbg.reseed();
     }
 }

 // The following call requests a weak DRBG instance. It is only
 // guaranteed to support 112 bits of security strength.
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG",
         DrbgParameters.instantiation(112, NONE, null));

 // Both the next two calls will likely fail, because drbg could be
 // instantiated with a smaller strength with no prediction resistance
 // support.
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(256, false, "more".getBytes()));
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(112, true, "more".getBytes()));

 // The following call requests a strong DRBG instance, with a
 // personalization string. If it successfully returns an instance,
 // that instance is guaranteed to support 256 bits of security strength
 // with prediction resistance available.
 drbg = SecureRandom.getInstance("DRBG", DrbgParameters.instantiation(
         256, PR_AND_RESEED, "hello".getBytes()));

 // Prediction resistance is not requested in this single call,
 // but an additional input is used.
 drbg.nextBytes(buffer,
         DrbgParameters.nextBytes(-1, false, "more".getBytes()));

 // Same for this call.
 drbg.reseed(DrbgParameters.reseed(false, "extra".getBytes()));

実装要件:

通常、プロバイダは、プライマリDRBG実装に「標準SecureRandomアルゴリズム名」 "DRBG"という名前を付ける必要があります。

実装上のノート:

次のノートは、JDKリファレンス実装のSUNプロバイダの"DRBG"実装に適用されます。

この実装では、DRBGアルゴリズムSHA-224、SHA-512/224、SHA-256、SHA-512/256、SHA-384およびSHA-512を使用したHash_DRBGおよびHMAC_DRBGメカニズム、およびDRBGアルゴリズムAES-128、AES-192およびAES-256を使用したCTR_DRBG (導関数を使用し、導関数を使用しない)がサポートされます。

メカニズム名とDRBGアルゴリズム名は、「セキュリティ・プロパティ」 securerandom.drbg.configによって決定されます。デフォルトの選択はSHA-256のHash_DRBGです。

組み合わせごとに、セキュリティ強度を112からサポートする最高強度までリクエストできます。再シード抵抗と予測抵抗の両方がサポートされています。

パーソナライズ文字列はDrbgParameters.Instantiationクラスでサポートされ、追加入力はDrbgParameters.NextBytesクラスおよびDrbgParameters.Reseedクラスでサポートされます。

DRBGがDrbgParameters.Instantiationオブジェクトで明示的にインスタンス化されていない場合、この実装は、デフォルトの要求強度128ビット、予測抵抗リクエストおよびパーソナライズ文字列なしで、DRBGをインスタンス化します。これらのデフォルトのインスタンス化パラメータは、securerandom.drbg.configセキュリティ・プロパティを使用してカスタマイズすることもできます。

この実装は、セキュリティ・プロパティsecurerandom.sourceによって決定されるシステムのデフォルト・エントロピ・ソースから新鮮なエントロピを読み込みます。

SecureRandom.generateSeed(int)をコールすると、このシステムのデフォルトのエントロピ・ソースから直接読み取られます。

導入されたバージョン:

9

ネストされたクラスのサマリー

ネストされたクラス

修飾子と型

クラス

説明

static enum

DrbgParameters.Capability

DRBGの再シード可能および予測抵抗機能。

static final class

DrbgParameters.Instantiation

インスタンス化のためのDRBGパラメータ。

static final class

DrbgParameters.NextBytes

ランダム・ビット生成用のDRBGパラメータ。

static final class

DrbgParameters.Reseed

リ・シード用のDRBGパラメータ。
メソッドのサマリー

修飾子と型

メソッド

説明

static DrbgParameters.Instantiation

instantiation(int strength, DrbgParameters.Capability capability, byte[] personalizationString)

DrbgParameters.Instantiationオブジェクトを生成します。

static DrbgParameters.NextBytes

nextBytes(int strength, boolean predictionResistance, byte[] additionalInput)

DrbgParameters.NextBytesオブジェクトを生成します。

static DrbgParameters.Reseed

reseed(boolean predictionResistance, byte[] additionalInput)

DrbgParameters.Reseedオブジェクトを生成します。

クラスjava.lang.Objectで宣言されたメソッド
clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

メソッドの詳細
- instantiation
  
  public static DrbgParameters.Instantiation instantiation(int strength, DrbgParameters.Capability capability, byte[] personalizationString)
  
  DrbgParameters.Instantiationオブジェクトを生成します。
  
  パラメータ:
  
  strength - セキュリティ強度(ビット単位)、デフォルトの強度(getInstanceで使用する場合)は -1。
  
  capability - capability
  
  personalizationString - バイト配列としてのパーソナライズ文字列は、nullです。このバイト配列の内容がコピーされます。
  
  戻り値:
  
  新しいInstantiationオブジェクト
  
  スロー:
  
  NullPointerException - capabilityがnullの場合
  
  IllegalArgumentException - strengthが -1より小さい場合
- nextBytes
  
  public static DrbgParameters.NextBytes nextBytes(int strength, boolean predictionResistance, byte[] additionalInput)
  
  DrbgParameters.NextBytesオブジェクトを生成します。
  
  パラメータ:
  
  strength - ビットのセキュリティの強さをリクエストしました。 -1に設定すると、有効な強度が使用されます。
  
  predictionResistance - 予測抵抗リクエスト
  
  additionalInput - 追加入力は、nullです。このバイト配列の内容がコピーされます。
  
  戻り値:
  
  新しいNextBytesオブジェクト
  
  スロー:
  
  IllegalArgumentException - strengthが -1より小さい場合
- reseed
  
  public static DrbgParameters.Reseed reseed(boolean predictionResistance, byte[] additionalInput)
  
  DrbgParameters.Reseedオブジェクトを生成します。
  
  パラメータ:
  
  predictionResistance - 予測抵抗リクエスト
  
  additionalInput - 追加入力は、nullです。このバイト配列の内容がコピーされます。
  
  戻り値:
  
  新しいReseedオブジェクト

クラスDrbgParameters

ネストされたクラスのサマリー

メソッドのサマリー

クラスjava.lang.Objectで宣言されたメソッド

メソッドの詳細

instantiation

nextBytes

reseed