为何ALM-12040系统的熵值会不足？

系统熵值不足的原因与解决方案

什么是系统熵值？

在计算机科学中，熵（Entropy）是衡量随机性的一个重要指标，对于操作系统来说，熵值的高低直接影响到随机数生成器（RNG）的性能和安全性，高熵值意味着系统可以生成高质量的随机数，这对于加密、安全认证等操作至关重要。

为什么会出现系统熵值不足的情况？

1、硬件限制：一些服务器或设备的硬件配置较低，无法提供足够的环境噪声来生成高熵值，某些旧式服务器可能缺少能够产生足够随机性的硬件设备。

2、软件配置不当：服务器的软件配置错误也可能导致熵值不足，随机数生成器的相关参数设置不当，或者没有启用某些能够增加熵值的服务。

3、系统过于“安静”：在一些虚拟化环境中，由于缺乏足够的硬件活动（如键盘敲击、鼠标移动等），系统的熵值会很低，这种情况在VPS（虚拟专用服务器）环境中尤为常见。

4、DOS攻击：通过消耗系统的熵池，攻击者可以构造拒绝服务（DoS）攻击，导致依赖随机数的业务无法正常进行。

如何检测系统熵值？

可以通过以下命令查看Linux系统的熵值：

cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail

该命令会显示当前系统的可用熵值，如果熵值低于某个阈值（例如100），则表示系统熵值不足。

提高系统熵值的方法

1、安装增熵工具：可以安装如haveged和rng-tools等工具来增加系统的熵值，这些工具会模拟各种硬件活动，从而增加熵池的大小。

yum install haveged -y
systemctl start haveged.service
systemctl enable haveged.service

2、使用外部熵源：一些硬件设备（如智能卡或硬件安全模块）可以提供额外的随机数种子，从而增加熵值。

3、调整软件配置：确保随机数生成器的相关参数设置得当，检查并调整/etc/security/limits.conf文件中的fs.file-max参数。

4、定期审计和更新：定期进行安全审计和漏洞扫描，确保服务器配置的安全性，保持操作系统和相关软件包更新到最新版本，以修复可能存在的安全漏洞。

5、非阻塞算法：在某些情况下，可以考虑使用非阻塞的随机数生成算法来避免线程阻塞的问题，但这可能会降低随机数的安全性。

相关问题与解答

1、问题一：为什么SecureRandom在使用Linux时会出现长时间阻塞的情况？

解答：SecureRandom在Linux上默认使用阻塞算法从/dev/random获取随机数，以确保随机数的安全性，如果系统的熵值不足，/dev/random会被阻塞，直到收集到足够的熵值为止，这会导致使用SecureRandom的程序长时间无法向下运行。

2、问题二：如何在Java环境中解决SecureRandom导致的阻塞问题？

解答：在Java环境中，可以通过修改JRE配置文件或添加JVM参数来使用非阻塞的熵源，可以在catalina.sh中添加以下行：

“`bash

-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom

“`

这将使Java程序使用/dev/urandom作为熵源，从而避免阻塞问题，需要注意的是，这种方法虽然可以解决阻塞问题，但可能会降低随机数的安全性，在生产环境中应谨慎使用。