--- title: "全球五分之一的网站加密，靠的是一面熔岩灯墙" description: "介绍 Cloudflare 用熔岩灯墙生成加密随机数的 LavaRand 系统：计算机无法产生真随机，密钥的不可预测性最终要从物理世界的混沌现象中获取。" date: 2026-08-01T04:00:00Z canonical: https://xiaobox.github.io/p/2026-08-01-quan-qiu-wu-fen-zhi-yi-de-wang-zhan-jia-mi-kao-de-shi-yi-mia/ author: 小盒子 categories: ["系统底层"] tags: ["算法"] license: CC BY-NC-SA 4.0 license_url: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ --- # 全球五分之一的网站加密，靠的是一面熔岩灯墙 你每次点开一个 https 的网站，浏览器和服务器之间会在几十毫秒内完成一次加密握手。 这个过程你看不见，但它每天发生几百次。 握手的核心是生成一个密钥。密钥的本质是一个随机数。这个随机数要是被人猜出来，你所有的加密就是纸糊的。 但这里有一个很要命的问题。 计算机不会生成随机数。 严格说，计算机生成的叫伪随机数。同一个输入跑一万遍，输出一模一样。计算机最擅长的就是确定性，这个优点放在加密里恰恰是致命缺陷。 所以真正的随机数得从真实世界里捞。CPU 温度的微小抖动、硬盘转速的飘移、你敲键盘的时间间隔，这些物理噪声，才是不可预测性的来源。 但光靠这些，工程师还是不放心。 做加密的人有个习惯，跟做投资的人一样，不把鸡蛋放一个篮子里。万一某个随机源被人摸透了，得有别的源兜底。所以他们想尽办法往随机数池子里多扔几种噪声。 扔到最后，有人扔进去一面熔岩灯墙。 ![](https://xiaobox-public-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/images/20260801230012764.png) 旧金山，Cloudflare 总部大厅。一面墙上摆着上百盏熔岩灯，红橙黄绿的蜡块在灯管里慢慢翻涌，看着特别像六十年代嬉皮士的客厅。 这面墙不是装饰品。 Cloudflare 在墙对面架了一台摄像头，24 小时拍。蜡块在灯里翻涌是个混沌系统，对初始条件极度敏感，两盏一模一样的灯，运动轨迹永远不会重复。蜡块的运动不可预测，拍出来的画面自然也不可预测。这堆像素数值被当作种子，喂进加密随机数生成器，产出的随机数流，拿去保护全世界的连接。 Cloudflare 是干什么的？简单说，你访问的网站里，差不多每五个就有一个是它挡在前面，负责加速、防护、加密。你今天打开过的网站里很可能就有它。 说实话一开始我也以为这面灯墙纯属行为艺术，后来翻 Cloudflare 官方博客才明白，里面的逻辑严谨得很。 但最让我意外的是，这个主意是个快三十年的老古董。 1996 年，硅谷图形公司 SGI 就干过这事。六盏熔岩灯，一台摄像头，拍照片，用 SHA-1 哈希一下，当随机数种子。发明人里有个叫 Landon Curt Noll 的数学家，本行是找大素数。他们还正经申请了专利。 为什么偏偏是 1996 年？ 因为前一年出了一件大事。 1995 年，两个加州大学的研究生破解了 Netscape 浏览器的随机数生成器。他们发现 Netscape 生成密钥用的「随机数」，就靠时间戳和进程 ID，这两样东西完全可以被推算出来。消息一出，整个互联网的加密信任抖了一下。 九十年代的互联网还很小，SSL 刚起步。那是大家第一次意识到，「你的随机数到底随不随机」这个问题不是课本里的思想实验，是实打实的安全漏洞。 SGI 那帮人第二年就琢磨出了熔岩灯方案。逻辑很简单。你说软件的随机不够随机？那我去物理世界里找。混沌系统产生的噪声，你算不出来。 专利后来过期了。2017 年 Cloudflare 把这个想法捡起来，放大到上百盏灯，做成一个叫 LavaRand 的系统。有个英国 YouTuber 叫 Tom Scott，当年专门飞了一趟旧金山拍了一期视频讲这面墙，视频里他说当时大约 10% 的网络流量经过 Cloudflare。现在这个数字已经涨到差不多两成。 有趣的是，这个事在 Cloudflare 内部成了一个标志。 熔岩灯只是旧金山办公室的。后来里斯本办公室弄了一台造波机，奥斯汀办公室挂了一组悬浮彩虹，伦敦办公室摆了一堆混沌摆。每个新办公室都想搞一个比熔岩灯更离谱的熵源，感觉这已经成了公司内部的传统艺能。 ![](https://xiaobox-public-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/images/20260801230725670.png) ![](https://xiaobox-public-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/images/20260801230742236.png) ![](https://xiaobox-public-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/images/20260801230843544.png) 不同的物理现象，同一个逻辑。混沌、不可预测、拿来当种子。 你要是退一步看这个故事，会看到一个特别有意思的反差。 加密算法本身是人类数学智慧的巅峰产物。椭圆曲线、大数分解、格密码，全是最聪明的脑袋花几十年打磨出来的东西。但这些算法的安全性全部依赖于一个前提。 你得有一个真正随机的数。 而真正的随机，数学给不了。 得去物理世界里找。 最先进的技术，最后信的是最原始的不确定性。 这就是我特别喜欢这个故事的原因。它有一种跨越六十年的荒诞感。 1963 年，一个叫 Edward Craven Walker 的英国人发明了熔岩灯。这人本职是会计师，副业是拍水下裸体电影。据报道，他的灵感来自酒吧里看到的一个自制蛋计时器。他做这东西的全部目的，就是给嬉皮士的客厅添个氛围。 六十年后，人类最顶尖的互联网基础设施，靠一屋子这种灯来守护自己的安全。 下次你在浏览器地址栏看到那把小锁的时候，可以多看它一眼。 那把锁背后的密钥里，有一小部分不确定性，可能来自旧金山一盏灯管里正在慢慢翻涌的蜡。 ![](https://xiaobox-public-images.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/images/lavarand-%E7%81%AF%E5%A2%99%E5%88%B0%E5%AF%86%E9%92%A5.png) 这事想想还挺浪漫的。