userapps/opensource/sshd/random.c

   1 /*
   2  * Dropbear - a SSH2 server
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002,2003 Matt Johnston
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  15  * all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  20  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  23  * SOFTWARE. */
  24
  25 #include "includes.h"
  26 #include "buffer.h"
  27 #include "dbutil.h"
  28 #include "bignum.h"
  29
  30 static int donerandinit = 0;
  31
  32 /* this is used to generate unique output from the same hashpool */
  33 static unsigned int counter = 0;
  34 #define MAX_COUNTER 1000000/* the max value for the counter, so it won't loop */
  35
  36 static unsigned char hashpool[SHA1_HASH_SIZE];
  37
  38 #define INIT_SEED_SIZE 32 /* 256 bits */
  39
  40 static void readrand(unsigned char* buf, unsigned int buflen);
  41
  42 /* The basic setup is we read some data from /dev/(u)random or prngd and hash it
  43  * into hashpool. To read data, we hash together current hashpool contents,
  44  * and a counter. We feed more data in by hashing the current pool and new
  45  * data into the pool.
  46  *
  47  * It is important to ensure that counter doesn't wrap around before we
  48  * feed in new entropy.
  49  *
  50  */
  51
  52 static void readrand(unsigned char* buf, unsigned int buflen) {
  53
  54         static int already_blocked = 0;
  55         int readfd;
  56         unsigned int readpos;
  57         int readlen;
  58 #ifdef DROPBEAR_PRNGD_SOCKET
  59         struct sockaddr_un egdsock;
  60         char egdcmd[2];
  61 #endif
  62
  63 #ifdef DROPBEAR_RANDOM_DEV
  64         readfd = open(DROPBEAR_RANDOM_DEV, O_RDONLY);
  65         if (readfd < 0) {
  66                 dropbear_exit("couldn't open random device");
  67         }
  68 #endif
  69
  70 #ifdef DROPBEAR_PRNGD_SOCKET
  71         memset((void*)&egdsock, 0x0, sizeof(egdsock));
  72         egdsock.sun_family = AF_UNIX;
  73         strlcpy(egdsock.sun_path, DROPBEAR_PRNGD_SOCKET,
  74                         sizeof(egdsock.sun_path));
  75
  76         readfd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
  77         if (readfd < 0) {
  78                 dropbear_exit("couldn't open random device");
  79         }
  80         /* todo - try various common locations */
  81         if (connect(readfd, (struct sockaddr*)&egdsock,
  82                         sizeof(struct sockaddr_un)) < 0) {
  83                 dropbear_exit("couldn't open random device");
  84         }
  85
  86         if (buflen > 255)
  87                 dropbear_exit("can't request more than 255 bytes from egd");
  88         egdcmd[0] = 0x02;       /* blocking read */
  89         egdcmd[1] = (unsigned char)buflen;
  90         if (write(readfd, egdcmd, 2) < 0)
  91                 dropbear_exit("can't send command to egd");
  92 #endif
  93
  94         /* read the actual random data */
  95         readpos = 0;
  96         do {
  97                 if (!already_blocked)
  98                 {
  99                         int ret;
 100                         struct timeval timeout;
 101                         fd_set read_fds;
 102
 103                         timeout.tv_sec = 2; /* two seconds should be enough */
 104                         timeout.tv_usec = 0;
 105
 106                         FD_ZERO(&read_fds);
 107                         FD_SET(readfd, &read_fds);
 108                         ret = select(readfd + 1, &read_fds, NULL, NULL, &timeout);
 109                         if (ret == 0)
 110                         {
 111                                 dropbear_log(LOG_INFO, "Warning: Reading the random source seems to have blocked.\nIf you experience problems, you probably need to find a better entropy source.");
 112                                 already_blocked = 1;
 113                         }
 114                 }
 115                 readlen = read(readfd, &buf[readpos], buflen - readpos);
 116                 if (readlen <= 0) {
 117                         if (readlen < 0 && errno == EINTR) {
 118                                 continue;
 119                         }
 120                         dropbear_exit("error reading random source");
 121                 }
 122                 readpos += readlen;
 123         } while (readpos < buflen);
 124
 125         close (readfd);
 126 }
 127
 128 /* initialise the prng from /dev/(u)random or prngd */
 129 void seedrandom() {
 130
 131         unsigned char readbuf[INIT_SEED_SIZE];
 132
 133         hash_state hs;
 134
 135         /* initialise so compilers will be happy about hashing it */
 136         if (!donerandinit) {
 137                 m_burn(hashpool, sizeof(hashpool));
 138         }
 139
 140         /* get the seed data */
 141         readrand(readbuf, sizeof(readbuf));
 142
 143         /* hash in the new seed data */
 144         sha1_init(&hs);
 145         sha1_process(&hs, (void*)hashpool, sizeof(hashpool));
 146         sha1_process(&hs, (void*)readbuf, sizeof(readbuf));
 147         sha1_done(&hs, hashpool);
 148
 149         counter = 0;
 150         donerandinit = 1;
 151 }
 152
 153 /* return len bytes of pseudo-random data */
 154 void genrandom(unsigned char* buf, unsigned int len) {
 155
 156         hash_state hs;
 157         unsigned char hash[SHA1_HASH_SIZE];
 158         unsigned int copylen;
 159
 160         if (!donerandinit) {
 161                 dropbear_exit("seedrandom not done");
 162         }
 163
 164         while (len > 0) {
 165                 sha1_init(&hs);
 166                 sha1_process(&hs, (void*)hashpool, sizeof(hashpool));
 167                 sha1_process(&hs, (void*)&counter, sizeof(counter));
 168                 sha1_done(&hs, hash);
 169
 170                 counter++;
 171                 if (counter > MAX_COUNTER) {
 172                         seedrandom();
 173                 }
 174
 175                 copylen = MIN(len, SHA1_HASH_SIZE);
 176                 memcpy(buf, hash, copylen);
 177                 len -= copylen;
 178                 buf += copylen;
 179         }
 180         m_burn(hash, sizeof(hash));
 181 }
 182
 183 /* Generates a random mp_int.
 184  * max is a *mp_int specifying an upper bound.
 185  * rand must be an initialised *mp_int for the result.
 186  * the result rand satisfies:  0 < rand < max
 187  * */
 188 void gen_random_mpint(mp_int *max, mp_int *rand) {
 189
 190         unsigned char *randbuf = NULL;
 191         unsigned int len = 0;
 192         const char masks[] = {0xff, 0x01, 0x03, 0x07, 0x0f, 0x1f, 0x3f, 0x7f};
 193
 194         const int size_bits = mp_count_bits(max);
 195
 196         len = size_bits / 8;
 197         if ((size_bits % 8) != 0) {
 198                 len += 1;
 199         }
 200
 201         randbuf = (unsigned char*)m_malloc(len);
 202         do {
 203                 genrandom(randbuf, len);
 204                 /* Mask out the unrequired bits - mp_read_unsigned_bin expects
 205                  * MSB first.*/
 206                 randbuf[0] &= masks[size_bits % 8];
 207
 208                 bytes_to_mp(rand, randbuf, len);
 209
 210                 /* keep regenerating until we get one satisfying
 211                  * 0 < rand < max    */
 212         } while ( ( (max != NULL) && (mp_cmp(rand, max) != MP_LT) )
 213                         || (mp_cmp_d(rand, 0) != MP_GT) );
 214         m_burn(randbuf, len);
 215         m_free(randbuf);
 216 }