有效地将随机字节转换为字符串，而不会损失太多熵答案

【问题标题】：Efficiently convert random bytes to string without much loss of entropy有效地将随机字节转换为字符串，而不会损失太多熵
【发布时间】：2019-01-04 02:42:35
【问题描述】：

我需要一个加密随机字符串作为我的 Web 应用程序中的会话标识符。这是我当前使用libsodium 的实现：

char session_id[81];
sprintf(session_id, "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32
        "%"
        PRIx32,
        randombytes_random(), randombytes_random(), randombytes_random(), randombytes_random(),
        randombytes_random(), randombytes_random(), randombytes_random(), randombytes_random());

生成的字符串示例如下所示：

36b95095192b4b3999804c95605aee06bd3381e4197cdfa5230a37425a863d40

我认为这是最明显的方式。这个问题是大部分密钥空间都没有使用：即使我们忽略大小写敏感，也有 36 个字母数字字符，但只有 16 个（0-9、A-E，以及来自 0X 前缀的潜在 X ) 将出现在结果字符串中。如何通过利用更多的关键空间来改进当前的方法？

转换应该尽可能高效，但另一方面我希望保留大部分随机性。请注意，如果该操作过于膨胀，我不希望保留所有熵。相反，我在结果字符串的长度、性能和熵之间寻求平衡。

我已经在我的项目中将libsodium 用于其他功能，我想坚持下去。除非您有充分的理由，否则请避免推荐其他库。

【问题讨论】：

字符串的期望约束是什么？可打印？你考虑过base64
@dvhh 除了必须存储在 HTTP cookie 中之外，没有其他要求，base64 看起来是一个有效的选项！您可以将其作为答案，我会投票并接受它。
您确定限制密钥空间吗？密钥是 32 个字节，表示为 64 个十六进制数字。使用 Base64 编码可能会减少到 43 个字符，但密钥的随机性完全不受影响。它仍然是您正在编码的 256 位。
@Gerhardh 是的，我明白这一点，我的问题中可能存在一些措辞问题。我想说的是，通过使用更多的字母数字字符，我可以用更短的字符串获得相同的随机性，通过网络传递并存储在客户端中，这是可取的。

标签： c string random cryptography byte

【解决方案1】：

从大小角度来看，最好的编码是Base85 encoding，甚至比base64 还要好。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如评论和事件中提到的，考虑到您的限制（存储在 HTTP cookie 中），Base64 似乎是最好的解决方案。

【讨论】：