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如何让 Docker 容器获得足够的熵？

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如何让 Docker 容器获得足够的熵？

每当我cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail进入我的 Docker 容器（基于 Linux 5.10）时，我都会得到两位数的结果，这显然低得可笑。据说低于 4 位的任何结果都是不好的，而将其保持在接近 4096（最大值）是理想的。

我读过有关一个名为的熵收集守护进程的文章haveged，但它据称自 Linux 内核 5.6 以来就已经过时了，所以我不确定这是否仍然是正确的解决方案。

为什么运行 5.10 内核的 D​​ocker 容器内的熵这么低，我该如何解决这个问题？

我最初发现这个问题是因为 Python 的“每日名言”脚本一直选择相同的几句名言。我没有手动播种 Python 的标准 Random 模块，但根据其文档和源代码，它应该从系统熵中自行播种（直接通过getentropy(3)或获取（getrandom(2)如果可用的话），我假设它们在典型的现代 Linux 环境中会这样，或者通过/dev/random或以/dev/urandom其他方式，或者在万不得已的情况下回退到使用系统时间和 PID）。所以我猜我的熵太低了，以至于getentropy(3)返回的熵很差？无论如何，用系统时间手动播种 Python 的 Random 模块解决了这个问题。

但是，现在我担心我的执行 TLS 的 Web 服务器和身份验证服务器（它们都在类似的 Docker 容器中运行）可能没有足够的熵来生成强密钥、一次性密码本和质询等等。因此，我想弄清楚如何保证我的 Docker 容器获得足够的熵来很好地完成它们的工作。

这不是关键的国家基础设施，也不是适合安装硬件 RNG 模块的东西。这些只是云托管的 Docker 容器，所以我希望能找到一个可以在我的 Docker 容器/镜像中实现的解决方案。

答案1

由于您正在与内核对话，因此它实际上与 docker 根本无关：

$ cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
3771

$ docker run -it --rm busybox cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
3781

$ cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
3800

如果主机上获得更多的熵，则容器中也会获得更多的熵。

答案2

最近看到当天相同报价的轶事并不能证明您的 RNG 有问题。

对于除安全关键加密之外的所有情况，请使用 Python 的 Random（而非 SystemRandom）。默认情况下，它会自行播种。请注意，任何合理唯一的整数都可以用作种子，通过播种另一个整数来检测 RNG 的质量的可能性极小。

那么 SystemRandom 呢？这是 Python 的 API，用于获取特定于平台的非确定性 RNG，因此更适合加密使用。

随机位在 Linux 上并不罕见或特殊，这是一个神话。内核的 CSPRNG 很好，一旦初始化，就可以在非阻塞模式下（/dev/urandom、带有 GRND_NONBLOCK 的 getrandom）用于大量随机位。实际上从 5.6 开始，它就是这样工作的，Linux 不再有阻塞池。/dev/random 仅在内核 rng 初始化之前在启动时阻塞。从长远来看，这是一个真正的解决方案，升级内核，程序就可以拥有任意数量的位。

问题是，人们仍然认为阻塞 API 更好，尽管当阻塞池耗尽时会导致拒绝服务。Python 在早期的启动脚本中修复了阻塞池耗尽的问题……在 Linux 上通过设置 os.urandom() 阻塞。。唉。

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