Проверка того, что все случайные значения (числа, имена файлов, GUID, строки) генерируются с использованием криптографически безопасного генератора случайных чисел

Описание

Это требование подразумевает, что все случайные значения, используемые в приложении, должны генерироваться с использованием криптографически безопасного генератора случайных чисел (CSPRNG). Это необходимо для обеспечения безопасности и непредсказуемости случайных данных, которые могут быть использованы в криптографических операциях, таких как генерация ключей, инициализация векторов, токенов и других критически важных компонентов.

Почему это важно

Безопасность: Использование криптографически безопасных генераторов случайных чисел предотвращает предсказуемость случайных значений, что критически важно для защиты от атак, таких как атаки по предсказанию.
Целостность данных: Непредсказуемые случайные значения помогают поддерживать целостность и безопасность данных, особенно в контексте аутентификации и шифрования.
Соблюдение стандартов: Многие стандарты безопасности, такие как NIST и OWASP, требуют использования криптографически безопасных генераторов случайных чисел для обеспечения надежности систем.
Устойчивость к атакам: Эффективное использование CSPRNG делает систему более устойчивой к атакам, связанным с предсказанием случайных значений.

Способы реализации с примерами

Использование встроенных библиотек для генерации случайных значений: В большинстве современных языков программирования есть встроенные библиотеки, которые обеспечивают генерацию криптографически безопасных случайных чисел.

Пример (генерация случайного числа в Python):

import os

def generate_secure_random_number():
    return os.urandom(16)  # Генерация 16 байт случайных данных

# Пример использования
random_number = generate_secure_random_number()
print(f'Secure Random Number: {random_number.hex()}')

Генерация случайных строк или GUID: Для генерации уникальных идентификаторов или случайных строк можно использовать криптографически безопасные методы.

Пример (генерация GUID в Python):

import uuid
import os

def generate_secure_guid():
    return str(uuid.uuid4())  # Генерация UUID4, который использует случайные значения

# Пример использования
secure_guid = generate_secure_guid()
print(f'Secure GUID: {secure_guid}')

Генерация случайных имен файлов: При создании уникальных имен файлов важно использовать криптографически безопасные методы.

Пример (генерация уникального имени файла):

import os

def generate_secure_filename(extension):
    random_bytes = os.urandom(8)  # Генерация 8 байт случайных данных
    return f"{random_bytes.hex()}.{extension}"  # Создание имени файла с расширением

# Пример использования
secure_filename = generate_secure_filename('txt')
print(f'Secure Filename: {secure_filename}')

Примеры уязвимого кода

# Пример уязвимого кода на Python
import random

def generate_insecure_random_number():
    return random.randint(0, 100)  # Уязвимость: использование небезопасного генератора случайных чисел

# Пример использования
insecure_random_number = generate_insecure_random_number()
print(f'Insecure Random Number: {insecure_random_number}')

Проблема: Использование небезопасных генераторов случайных чисел делает систему уязвимой для атак, связанных с предсказанием случайных значений, что может привести к компрометации безопасности.

Причины, к которым может привести несоблюдение требования

Уязвимость к атакам: Предсказуемые случайные значения могут быть использованы злоумышленниками для компрометации системы.
Проблемы с безопасностью данных: Утечка данных или несанкционированный доступ могут привести к серьезным последствиям, включая юридические проблемы и потерю доверия пользователей.
Нарушение стандартов: Несоблюдение требований безопасности может привести к юридическим последствиям и штрафам.