Java 如何从没有长度约束的字符串生成多个具有长度约束的随机字符串？

在基于java的分布式系统中，我需要从根字符串s_I创建多个随机（尽可能多的）字符串{x_I}。同时，我还需要验证字符串{x_I}是否是从s_I生成的，而不是其他根字符串。每个x_i是固定长度，s_i的长度是可变的

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我怎样才能做到这一点？期待你的帮助

您不提供任何约束，因此一个选项是生成一个随机字符串，然后附加该字符串和根字符串的哈希

例如：

基本字符串（s_i）：

FooBar

随机基64字符串（r_i）：（

b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ

）

Hash[s|i | r|i]

：=

Hash[FooBarb28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ

] =

3KGuDze1

结果=

[s|i|Hash]

（x|i）：[

b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ | 3KGuDze1

]=

b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ3KGuDze1

由于散列的长度是固定的，因此可以将其从一端拉出，以验证它是否来自FooBar：

基本字符串（s_i）：

FooBar

随机字符串：

b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ3KGuDze1

=[

b28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ | 3KGuDze1

]

断言

Hash[FoorBarb28DGWIjI5/NeQrw5RBI9KXZ]

=

3KGuDze1

注意：在上面的示例中，我使用base64编码的Sha256的前8位数字作为哈希函数

这是系统的初稿。如果是我的系统（大型分布式系统），我会删除所有字符串转换

public class RandomStringGenerator {
    private final int randomLength;
    private final int hashLength;
    private final MessageDigest hasher;

    public RandomStringGenerator(int randomLength, int hashLength, MessageDigest hasher) {
        this.randomLength = randomLength;
        this.hashLength = hashLength;
        this.hasher = hasher;
    }

    public String generate(String base) {
        // the multiplier accounts for the base-64 conversion
        byte[] rand = new byte[randomLength * 3 / 4];
        ThreadLocalRandom.current().nextBytes(rand);
        Base64.Encoder base64 = Base64.getEncoder();

        byte[] front = base64.encode(rand);

        hasher.update(base.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        hasher.update(front);

        CharSequence hash = base64.encodeToString(hasher.digest()).subSequence(0, hashLength);

        return new String(front, StandardCharsets.UTF_8) + hash;
    }

    public boolean validate(String base, String random) {
        int totalLength = randomLength + hashLength;
        if (random.length() != totalLength)
            return false;

        String front = random.substring(0, randomLength);
        String hash = random.substring(randomLength);

        hasher.update(base.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        hasher.update(front.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        String calculatedHash = Base64.getEncoder().encodeToString(hasher.digest());

        return calculatedHash.startsWith(hash);
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest hasher = MessageDigest.getInstance("Sha-256");
        RandomStringGenerator gen = new RandomStringGenerator(24, 8, hasher);

        String generated = gen.generate("FooBar");
        System.out.println(generated);

        boolean isValid = gen.validate("FooBar", generated);
        System.out.println("isValid: " + isValid);
    }
}

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我没有得到验证部分。据我所知，给定

x_I

和

s_I

无法确保

x_I

不是来自其他根字符串。随机字符串和可验证的if is from root对我来说似乎是不可能的。要么存在某种模式，因此您可以计算它是否来自同一根，要么字符串是随机的。@maraca我不同意！请参阅我的答案：一个看似随机的数字，可验证来自根字符串。@MichaelDeardeuff我认为您只是将根和随机字符串连接起来（使用唯一分隔符可能是最好的方法）。否则可能会发生冲突，不仅仅是因为散列。例如，（A，BCD），（AB，CD），（ABC，D）在串联后都给出相同的字符串。在我看来，将根和随机字符串连接起来并不是真正的随机，即使在哈希或加密之后也是如此。@maraca首先，是的，这仍然可以通过将根长度包含到哈希中来改进。其次，好的散列函数与随机函数是无法区分的。