secrets - 生成用于管理密钥的安全随机数

3.6 版新增。

源代码： Lib/secrets.py

secrets 模块用于生成加密强随机数，适用于管理密码、帐户身份验证、安全令牌和相关密钥等数据。

特别是，应该优先使用 secrets，而不是 random 模块中的默认伪随机数生成器，后者专为建模和仿真而设计，而不是为了安全或加密。

另请参阅

PEP 506

随机数

secrets 模块提供对操作系统提供的最安全的随机性来源的访问。

class secrets.SystemRandom

一个使用操作系统提供的最高质量来源生成随机数的类。有关更多详细信息，请参阅 random.SystemRandom。

secrets.choice(seq)

从非空序列中返回一个随机选择的元素。

secrets.randbelow(exclusive_upper_bound)

返回 [0, exclusive_upper_bound) 范围内的一个随机整数。

secrets.randbits(k)

返回一个具有 k 个随机位的整数。

生成令牌

secrets 模块提供了用于生成安全令牌的函数，适用于密码重置、难以猜测的 URL 等应用程序。

secrets.token_bytes([nbytes=None])

返回一个包含 nbytes 个字节的随机字节字符串。如果 nbytes 为 None 或未提供，则使用合理的默认值。

>>> token_bytes(16)  
b'\xebr\x17D*t\xae\xd4\xe3S\xb6\xe2\xebP1\x8b'
secrets.token_hex([nbytes=None])

返回一个十六进制的随机文本字符串。该字符串具有 nbytes 个随机字节，每个字节转换为两个十六进制数字。如果 nbytes 为 None 或未提供，则使用合理的默认值。

>>> token_hex(16)  
'f9bf78b9a18ce6d46a0cd2b0b86df9da'
secrets.token_urlsafe([nbytes=None])

返回一个随机的 URL 安全文本字符串，包含 nbytes 个随机字节。文本采用 Base64 编码，因此平均每个字节产生大约 1.3 个字符。如果 nbytes 为 None 或未提供，则使用合理的默认值。

>>> token_urlsafe(16)  
'Drmhze6EPcv0fN_81Bj-nA'

令牌应该使用多少字节？

为了抵御 暴力攻击，令牌需要具有足够的随机性。不幸的是，随着计算机变得越来越强大，并且能够在更短的时间内进行更多次猜测，被认为足够的随机性必然会增加。截至 2015 年，人们认为 32 字节（256 位）的随机性足以满足 secrets 模块的典型用例预期。

对于那些想要管理自己的令牌长度的人，可以通过向各种 token_* 函数提供一个 int 参数来明确指定用于令牌的随机性数量。该参数被视为要使用的随机性字节数。

否则，如果没有提供参数，或者参数为 None，则 token_* 函数将使用合理的默认值。

注意

该默认值可能会随时更改，包括在维护版本期间。

其他函数

secrets.compare_digest(a, b)

如果字符串或 类字节对象 a 和 b 相等，则返回 True，否则返回 False，使用“恒定时间比较”来降低 计时攻击 的风险。有关更多详细信息，请参阅 hmac.compare_digest()。

方法和最佳实践

本节介绍了使用 secrets 管理基本安全级别的方法和最佳实践。

生成一个八位数的字母数字密码

import string
import secrets
alphabet = string.ascii_letters + string.digits
password = ''.join(secrets.choice(alphabet) for i in range(8))

注意

应用程序不应 以可恢复的格式存储密码，无论是纯文本还是加密的。它们应该使用加密强单向（不可逆）哈希函数进行加盐和哈希处理。

生成一个十位数的字母数字密码，其中至少包含一个小写字母、至少一个大写字母和至少三个数字

import string
import secrets
alphabet = string.ascii_letters + string.digits
while True:
    password = ''.join(secrets.choice(alphabet) for i in range(10))
    if (any(c.islower() for c in password)
            and any(c.isupper() for c in password)
            and sum(c.isdigit() for c in password) >= 3):
        break

生成一个 XKCD 风格的密码

import secrets
# On standard Linux systems, use a convenient dictionary file.
# Other platforms may need to provide their own word-list.
with open('/usr/share/dict/words') as f:
    words = [word.strip() for word in f]
    password = ' '.join(secrets.choice(words) for i in range(4))

生成一个难以猜测的临时 URL，其中包含适用于密码恢复应用程序的安全令牌

import secrets
url = 'https://example.com/reset=' + secrets.token_urlsafe()