secrets —- 生成管理密码的安全随机数

`secrets` —- 生成管理密码的安全随机数

Added in version 3.6.

源代码: Lib/secrets.py [https://github.com/python/cpython/tree/3.13/Lib/secrets.py]

secrets 模块用于生成高度加密的随机数，适于管理密码、账户验证、安全凭据及机密数据。

最好用 secrets 替代 random 模块的默认伪随机数生成器，该生成器适用于建模和模拟，不宜用于安全与加密。

参见

PEP 506 [https://peps.python.org/pep-0506/]

随机数

secrets 模块是操作系统提供的最安全地随机性来源。

class secrets.SystemRandom
用操作系统提供的最高质量源生成随机数的类。详见 random.SystemRandom。

secrets.choice(seq)
返回一个从非空序列中随机选取的元素。

secrets.randbelow(exclusive_upper_bound)
返回 [0, exclusive_upper_bound) 范围内的随机整数。

secrets.randbits(k)
返回有 k 个随机比特位的非负数。

生成 Token

secrets 模块提供了生成安全 Token 的函数，适用于密码重置、密保 URL 等应用场景。

secrets.token_bytes([nbytes=None])
返回含 nbytes 个字节的随机字节字符串。如果未提供 nbytes，或nbytes 为 None，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])
返回十六进制随机文本字符串。字符串有 nbytes 个随机字节，每个字节转换为两个十六进制数码。未提供 nbytes 或为 None 时，则使用合理的默认值。

>>> token_hex(16)  
'f9bf78b9a18ce6d46a0cd2b0b86df9da'

secrets.token_urlsafe([nbytes=None])
返回安全的 URL 随机文本字符串，包含 nbytes 个随机字节。文本用 Base64 编码，平均来说，每个字节对应 1.3 个结果字符。未提供 nbytes 或为 None 时，则使用合理的默认值。

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

Token 应当使用多少个字节？

为了在面对暴力攻击 [https://en.wikipedia.org/wiki/Brute-force_attack] 时保证安全，Token 的随机性必须足够高。随着计算机推衍能力的不断提升，随机性的安全标准也要不断提高。比如 2015 年，32 字节（256 位）的随机性对于 secrets 模块的典型用例就已经足够了。

要自行管理 Token 长度的用户，可以通过为 token_* 函数指定 int 参数显式指定 Token 要使用多大的随机性。该参数以字节数表示随机性大小。

反之，如果未提供参数，或参数为 None，则 token_* 函数将使用合理的默认值。

备注

该默认值随时可能会改变，比如，版本更新的时候。

其他功能

secrets.compare_digest(a, b)
如果字符串或字节型对象 a 与 b 相等则返回 True，否则返回 False，使用了“常数时间比较”来降低定时攻击 [https://codahale.com/a-lesson-in-timing-attacks/] 的风险。请参阅 hmac.compare_digest() 了解更多细节。

应用技巧与最佳实践

本节展示了一些使用 secrets 管理基本安全级别的应用技巧和最佳实践。

生成长度为八个字符的字母数字密码：

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

备注

应用程序不应该 以可恢复的格式存储密码 [https://cwe.mitre.org/data/definitions/257.html]，无论是纯文本的还是加密的。它们应当使用高加密强度的单向（不可逆）哈希函数加盐并执行哈希运算。

生成长度为十个字符的字母数字密码，包含至少一个小写字母，至少一个大写字母以及至少三个数字：

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 XKCD 风格的密码串 [https://xkcd.com/936/]：

import secrets
# 在标准 Linux 系统中，使用方便的字典文件。
# 其他系统平台可能需要提供它们专用的词列表。
with open('usrshare/dict/words') as f:
    words = [word.strip() for word in f]
    password = ' '.join(secrets.choice(words) for i in range(4))

生成临时密保 URL，包含密码恢复应用的安全 Token：

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

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随机数

生成 Token

Token 应当使用多少个字节？

其他功能

应用技巧与最佳实践

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