React Native同步安全随机数生成

Question

我正在尝试在React Native项目中生成密钥对。密钥对生成工具依赖于crypto模块的随机字节生成，它生成具有随机字节值的指定长度的缓冲区。

为了在React Native中使用crypto模块，必须对其进行浏览，并且浏览器化的随机数生成器如下所示：

https://github.com/crypto-browserify/randombytes/blob/master/browser.js

这是关键部分：

var crypto = global.crypto || global.msCrypto

if (crypto && crypto.getRandomValues) {
  module.exports = randomBytes
} else {
  module.exports = oldBrowser
}

实际上，在使用Chrome调试应用程序时，一切正常，但在iOS的JavaScriptCore引擎上运行时，会调用oldBrowser方法，引发以下错误：

此浏览器不支持的安全随机数生成使用chrome，FireFox或Internet Explorer 11

因此，我试图找到随机字节生成的替代品。我发现的一个模块就是这个模块：

https://www.npmjs.com/package/react-native-randombytes

它使用设备的本机库生成随机数，并通过其Obj-C / JS接口将其公开给React Native。应该注意的是，这种方法仅适用于iOS，而且该库的作者还没有Android解决方案，但这是另一个问题。

这种方法有效，因为它可以生成随机字节，但它有一个主要缺点。 React仅支持Objective-C和JavaScript之间的异步接口，这意味着此方法异步返回其结果。最初的randomBytes方法是同步的，几乎每个依赖它的SDK都会同步使用它。因此，如果我们使用异步版本，则必须为其重写所有SDK，包括依赖于曾经是同步的方法的所有依赖项，现在将不再是。

因此，我试图找到一种方法使异步本机随机数生成器同步工作。有几个节点包可以做到这一点，其中最突出的一个是deasync，但deasync依赖于一些无法浏览的核心Node模块，因此同步版本不起作用。

或者，我尝试将其包装在一个方法中，该方法将设置信号量，调用异步生成器，并在while循环中等待信号量值的更改。该尝试失败，因为while循环阻止回调执行。这是我的尝试的近似值，其中异步方法的调用已被setTimeout替换，并且要返回的随机数是四，由公平骰子滚动确定。

function testSynchronicity() {
  var isDone = false;
  setTimeout(function() {
    isDone = true;
  }, 1000); // set isDone to true after a second

  while (!isDone) {
    // do nothing
  }
  return 4;
};

由于这不起作用，我想我会完全尝试一个完全不同的随机数生成器，没有本机代码依赖的react-native-randombytes模块，并使用这个为JavaScript：

https://github.com/skeeto/rng-js

它在Node本身中运行良好，但在浏览它并尝试在React Native中运行第一个示例之后，它抛出了一个错误，说主要对象不是构造函数。这是示例的样子：

var RNG = require('./rng_react'); // rng_react is rng-js browserified
var rng = new RNG();
var randomValue = rng.random(0, 255, false);

所以在这一点上，我有点失落，并希望得到任何帮助。谢谢！

编辑：如果所有其他方法都失败了，那就是这个，但我认为这几乎会超出问题的目的。 https://github.com/bitpay/bitcore-lib/blob/master/lib/crypto/random.js#L37

Answer 1

我找到了一个通常有效的答案。但是，它并不完美，因为只有在app启动期间不需要randomBytes方法时它才有效。

我的解决方案确实涉及使用react-native-randombytes库。它依靠iOS的内置CSPRNG来生成随机缓冲区，然后异步返回它。为了支持同步响应，我扩展了moduel的randomBytes，以便在没有提供回调方法时抛出错误，而是使用Stanford的JavaScript Crypto Library生成随机“单词”，因为它们被调用，将它们转换为缓冲区然后相应地修剪它：

var sjcl = require('sjcl');
var sjclRandom = new sjcl.prng(10);

var RNRandomBytes = require('react-native').NativeModules.RNRandomBytes;

module.exports.randomBytes = function(length, cb) {

  if (!cb) {
    var size = length;
    var wordCount = Math.ceil(size * 0.25);
    var randomBytes = sjclRandom.randomWords(wordCount, 10);
    var hexString = sjcl.codec.hex.fromBits(randomBytes);
    hexString = hexString.substr(0, size * 2);

    return new Buffer(hexString, 'hex');
  }

  RNRandomBytes.randomBytes(length, function(err, base64String) {
    if (err) {
      cb(err);
    } else {
      cb(null, new Buffer(base64String, 'base64'));
    }
  });

};

关键是，为了使SJCL库具有足够的熵，需要对其进行适当的播种。因此，在启动时，我们使用异步CSPRNG功能为SJCL随机数生成器播种：

module.exports.randomBytes(4096, function(err, buffer) {
  var hexString = buffer.toString('hex');
  // we need to convert the hex string to bytes, or else SJCL assumes low entropy
  var stanfordSeed = sjcl.codec.hex.toBits(hexString);
  sjclRandom.addEntropy(stanfordSeed, 10, 'csprng');
});

因此，我们在React Native中有一个同步的randomBytes方法，前提是我们有机会在需要其同步功能之前至少异步调用一次。

Answer 2

您的解决方案确实回答了问题，但似乎有点复杂。特别是，为什么不只使用SJCL？

在我的情况下，我最终使用react-native-securerandom，这只是Android和iOS原生调用的薄包装。然后我就这样做了初始化SJCL的RNG：

const { generateSecureRandom } = require('react-native-securerandom');
const sjcl = require('lib/vendor/sjcl');

const randomBytes = await generateSecureRandom(1024/8);

let temp = [];
for (let n in randomBytes) {
    if (!randomBytes.hasOwnProperty(n)) continue;
    temp.push(randomBytes[n].toString(16));
}

const hexSeed = sjcl.codec.hex.toBits(temp.join(''));
sjcl.random.addEntropy(hexSeed, 1024, 'generateSecureRandom');