Android 4.4之前版本的Java加密架構(JCA)中使用的Apache Harmony 6.0M3及其之前版本的SecureRandom實現存在安全漏洞，具體位于
classlib/modules/security/src/main/java/common/org/apache/harmony/security/provider/crypto/SHA1PRNG_SecureRandomImpl.java?
類的engineNextBytes函數里，當用戶沒有提供用于產生隨機數的種子時，程序不能正確調整偏移量，導致PRNG生成隨機序列的過程可被預測。
漏洞文件見文后鏈接1。
2013年8月份的比特幣應用被攻擊也與這個漏洞相關。比特幣應用里使用了ECDSA?算法，這個算法需要一個隨機數來生成簽名，然而生成隨機數的算法存在本文提到的安全漏洞。同時這個ECDSA算法本身也有漏洞，在這個事件之前索尼的PlayStation 3 master key事件也是利用的這個算法漏洞。
本文主要介紹SecureRandom漏洞，關于ECDSA算法漏洞可以自行閱讀下面的資料。
ECDSA算法的細節:
http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_Curve_Digital_Signature_Algorithm#Security
防范措施：http://tools.ietf.org/html/rfc6979
Google group上關于PlayStation 3 master key事件如何利用ECDSA算法漏洞獲取私鑰的討論:
https://groups.google.com/forum/?fromgroups=#!topic/sci.crypt/3isJl28Slrw
在java里，隨機數是通過一個初始化種子來生成的。兩個偽隨機數噪聲生成器(PRNG)實例，如果使用相同的種子來初始化，就會得到相同的隨機序列。Java Cryptography Architecture里提供了幾個加密強度更大的PRNGs，這些PRNGs是通過SecureRandom接口實現的。
java.security.SecureRandom這個類本身并沒有實現偽隨機數生成器，而是使用了其他類里的實現。因此SecureRandom生成的隨機數的隨機性、安全性和性能取決于算法和熵源的選擇。
控制SecureRandom API的配置文件位于$JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security。比如我們可以配置該文件里的securerandom.source屬性來指定SecureRandom中使用的seed的來源。比如使用設備相關的源，可以這樣設置：
securerandom.source=file:/dev/urandom
securerandom.source=file:/dev/random
關于SecureRandom具體技術細節可參看文章最后參考鏈接2。
現在重點看下SecureRandomSpi抽象類。參考鏈接3。該抽象類為SecureRandom類定義了功能接口,里面有三個抽象方法engineSetSeed,engineGenerateSeed,and engineNextBytes。如果Service Provider希望提供加密強度較高的偽隨機數生成器的功能，就必須實現這三個方法。
然而Apache Harmony 6.0M3及其之前版本的SecureRandom實現中engineNextBytes函數存在安全漏洞。
Apache Harmony 是2005年以Apache License發布的一個開源的java核心庫。雖然2011年以后已宣布停產，但是這個項目作為Google Android platform的一部分繼續被開發維護。
Apache Harmony's SecureRandom實現算法如下：
Android里的PRNG使用SHA-1哈希算法、操作系統提供的設備相關的種子來產生偽隨機序列。隨機數是通過三部分(internal state即seed+counter+ padding)反復哈希求和計算產生的。如下圖
其中計數器counter從0開始，算法每運行一次自增一。counter和padding部分都可以稱為buffer。Padding遵守SHA-1的填充格式：最后的8 byte存放要hash的值的長度len，剩下的部分由一個1，后面跟0的格式進行填充。最后返回Hash后的結果，也就是生成的偽隨機序列。
當使用無參構造函數創建一個SecureRandom實例，并且在隨后也不使用setSeed()進行初始化時,插入一個起始值后，代碼不能正確的調整偏移量(byte offset,這個offset是指向state buffer的指針)。這導致本該附加在種子后面的計數器(8 byte)和padding(起始4 byte)覆蓋了種子的起始12 byte。熵的剩下8 byte(20 byte的種子中未被覆蓋部分),使得PRNG加密應用無效。
在信息論中，熵被用來衡量一個隨機變量出現的期望值。熵值越低越容易被預測。熵值可以用比特來表示。關于熵的知識請參考：http://zh.wikipedia.org/wiki/熵_(信息論)
下面這張圖可以形象的表述這個過程：
Google已經發布了patch，看下Diff文件:
修復前：
修復后：
對于普通開發者來講，可以使用下面鏈接中的方式進行修復。
http://android-developers.blogspot.com.au/2013/08/some-securerandom-thoughts.html
https://android.googlesource.com/platform/libcore/+/kitkat-release/luni/src/main/java/org/apache/harmony/security/provider/crypto/SHA1PRNG_SecureRandomImpl.java
http://resources.infosecinstitute.com/random-number-generation-java/
http://developer.android.com/reference/java/security/SecureRandomSpi.html
http://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2013-7372
http://android-developers.blogspot.com.au/2013/08/some-securerandom-thoughts.html