我想在.NET中创建一个加密安全的GUID（v4）。
.NET的Guid.NewGuid()函数不是加密安全的，但是.NET提供了System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider类。
我希望能够将一个随机数函数作为委托传递给Guid.NewGuid（甚至传递一些提供生成器接口的类），但是默认实现似乎不支持这种方式。
我能否通过同时使用System.GUID和System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider来创建一个加密安全的GUID呢？
是的，你可以使用Guid通过字节数组创建一个新的Guid，而RNGCryptoServiceProvider则可以生成一个随机的字节数组，因此你可以使用生成的字节数组来创建一个新的Guid：
public Guid CreateCryptographicallySecureGuid()
{
using (var provider = new RNGCryptoServiceProvider())
{
var bytes = new byte[16];
provider.GetBytes(bytes);
return new Guid(bytes);
}
}
RNGCryptoServiceProvider 实现了 IDisposable 接口，因此应该在使用时使用 using 语句或 try/finally 代码块来包装它。未来阅读这篇问题的读者可能会发现这很有用。 - user677526以下是Brad M的答案：https://dev59.com/p1oU5IYBdhLWcg3wu4ni#54132397
如果有人感兴趣，这里是针对.NET Core 1.0（DNX）调整过的样例代码。
public Guid CreateCryptographicallySecureGuid()
{
using (var provider = System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator.Create())
{
var bytes = new byte[16];
provider.GetBytes(bytes);
return new Guid(bytes);
}
}
https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4122提到有一些位应该被修正，以表明此GUID是第4版（随机）的。以下代码已被修改以设置/取消这些位。
public Guid CreateCryptographicallySecureGuid()
{
using (var provider = new RNGCryptoServiceProvider())
{
var bytes = new byte[16];
provider.GetBytes(bytes);
bytes[8] = (byte)(bytes[8] & 0xBF | 0x80);
bytes[7] = (byte)(bytes[7] & 0x4F | 0x40);
return new Guid(bytes);
}
}
如果您至少使用c＃7.2和netcoreapp2.1（或System.Memory），则这是最快/最高效的方法。
public static Guid CreateCryptographicallySecureGuid()
{
Span<byte> bytes = stackalloc byte[16];
RandomNumberGenerator.Fill(bytes);
return new Guid(bytes);
}
我创建了一个基准测试，将其与已被接受的答案进行比较。我修改它以使用 RandomNumberGenerator 的静态实现，因为 GetBytes() 是线程安全的。(尽管我看到的唯一保证是 RNGCryptoServiceProvider 拥有线程安全的实现...可能其他实现没有)
[MemoryDiagnoser]
public class Test
{
private static readonly RandomNumberGenerator _rng = RandomNumberGenerator.Create();
[Benchmark]
public void Heap()
{
var bytes = new byte[16];
_rng.GetBytes(bytes);
new Guid(bytes);
}
[Benchmark]
public void Fill()
{
Span<byte> bytes = stackalloc byte[16];
RandomNumberGenerator.Fill(bytes);
new Guid(bytes);
}
}
| Method | Mean | Error | StdDev | Gen 0/1k Op | Gen 1/1k Op | Gen 2/1k Op | Allocated Memory/Op |
|------- |---------:|----------:|----------:|------------:|------------:|------------:|--------------------:|
| Heap | 129.4 ns | 0.3074 ns | 0.2725 ns | 0.0093 | - | - | 40 B |
| Fill | 116.5 ns | 0.3440 ns | 0.2872 ns | - | - | - | - |
我发现@rlamoni的回答非常好。只需要在位运算中进行一些修改，才能正确反映GUID版本4的标识位，以考虑大端和小端体系结构。
具体来说，对我的回答进行了以下更正：
正如用户Benrobot所指出的，Guid无效。我想这是因为他使用的设备Endianness与我的不同。
这促使我进一步改进我的答案。除了我在原始答案中指出的两个更正之外，这里还有一些我答案的改进点：
using语句，不需要括号。using指令。using System;
using System.Security.Cryptography;
/// Generates a cryptographically secure random Guid.
///
/// Characteristics
/// - Variant: RFC 4122
/// - Version: 4
/// RFC
/// https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4122#section-4.1.3
/// Stackoverflow
/// https://dev59.com/p1oU5IYBdhLWcg3wu4ni#59437504
static Guid CreateCryptographicallySecureRandomRFC4122Guid()
{
using var cryptoProvider = new RNGCryptoServiceProvider();
// byte indices
int versionByteIndex = BitConverter.IsLittleEndian ? 7 : 6;
const int variantByteIndex = 8;
// version mask & shift for `Version 4`
const int versionMask = 0x0F;
const int versionShift = 0x40;
// variant mask & shift for `RFC 4122`
const int variantMask = 0x3F;
const int variantShift = 0x80;
// get bytes of cryptographically-strong random values
var bytes = new byte[16];
cryptoProvider.GetBytes(bytes);
// Set version bits -- 6th or 7th byte according to Endianness, big or little Endian respectively
bytes[versionByteIndex] = (byte)(bytes[versionByteIndex] & versionMask | versionShift);
// Set variant bits -- 9th byte
bytes[variantByteIndex] = (byte)(bytes[variantByteIndex] & variantMask | variantShift);
// Initialize Guid from the modified random bytes
return new Guid(bytes);
}
用于检查生成的 GUID 的有效性：
om-ha的回答非常出色。但是我想将其优化为.NET 5.0，该版本不需要RNG加密提供程序。我修改后的.NET 5.0版本如下：
using System;
using System.Security.Cryptography;
/// Generates a cryptographically secure random Guid.
///
/// Characteristics
/// - GUID Variant: RFC 4122
/// - GUID Version: 4
/// - .NET 5
/// RFC
/// https://tools.ietf.org/html/rfc4122#section-4.1.3
/// Stackoverflow
/// https://dev59.com/p1oU5IYBdhLWcg3wu4ni#59437504
static Guid CreateCryptographicallySecureRandomRFC4122Guid()
{
// Byte indices
int versionByteIndex = BitConverter.IsLittleEndian ? 7 : 6;
const int variantByteIndex = 8;
// Version mask & shift for `Version 4`
const int versionMask = 0x0F;
const int versionShift = 0x40;
// Variant mask & shift for `RFC 4122`
const int variantMask = 0x3F;
const int variantShift = 0x80;
// Get bytes of cryptographically-strong random values
var bytes = new byte[16];
RandomNumberGenerator.Fill(bytes);
// Set version bits -- 6th or 7th byte according to Endianness, big or little Endian respectively
bytes[versionByteIndex] = (byte)(bytes[versionByteIndex] & versionMask | versionShift);
// Set variant bits -- 8th byte
bytes[variantByteIndex] = (byte)(bytes[variantByteIndex] & variantMask | variantShift);
// Initialize Guid from the modified random bytes
return new Guid(bytes);
}
这里的编辑使用RandomNumberGenerator (文档)，Fill方法执行以下操作：
用加密强度的随机字节填充一个范围