crypto/openssl/crypto/rand/rand_unix.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #ifndef _GNU_SOURCE
  11 # define _GNU_SOURCE
  12 #endif
  13 #include "e_os.h"
  14 #include <stdio.h>
  15 #include "internal/cryptlib.h"
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/crypto.h>
  18 #include "rand_local.h"
  19 #include "crypto/rand.h"
  20 #include <stdio.h>
  21 #include "internal/dso.h"
  22 #ifdef __linux
  23 # include <sys/syscall.h>
  24 # ifdef DEVRANDOM_WAIT
  25 #  include <sys/shm.h>
  26 #  include <sys/utsname.h>
  27 # endif
  28 #endif
  29 #if (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && !defined(OPENSSL_SYS_UEFI)
  30 # include <sys/types.h>
  31 # include <sys/sysctl.h>
  32 # include <sys/param.h>
  33 #endif
  34 #if defined(__OpenBSD__)
  35 # include <sys/param.h>
  36 #endif
  37
  38 #if defined(OPENSSL_SYS_UNIX) || defined(__DJGPP__)
  39 # include <sys/types.h>
  40 # include <sys/stat.h>
  41 # include <fcntl.h>
  42 # include <unistd.h>
  43 # include <sys/time.h>
  44
  45 static uint64_t get_time_stamp(void);
  46 static uint64_t get_timer_bits(void);
  47
  48 /* Macro to convert two thirty two bit values into a sixty four bit one */
  49 # define TWO32TO64(a, b) ((((uint64_t)(a)) << 32) + (b))
  50
  51 /*
  52  * Check for the existence and support of POSIX timers.  The standard
  53  * says that the _POSIX_TIMERS macro will have a positive value if they
  54  * are available.
  55  *
  56  * However, we want an additional constraint: that the timer support does
  57  * not require an extra library dependency.  Early versions of glibc
  58  * require -lrt to be specified on the link line to access the timers,
  59  * so this needs to be checked for.
  60  *
  61  * It is worse because some libraries define __GLIBC__ but don't
  62  * support the version testing macro (e.g. uClibc).  This means
  63  * an extra check is needed.
  64  *
  65  * The final condition is:
  66  *      "have posix timers and either not glibc or glibc without -lrt"
  67  *
  68  * The nested #if sequences are required to avoid using a parameterised
  69  * macro that might be undefined.
  70  */
  71 # undef OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  72 # if defined(_POSIX_TIMERS) && _POSIX_TIMERS > 0
  73 #  if defined(__GLIBC__)
  74 #   if defined(__GLIBC_PREREQ)
  75 #    if __GLIBC_PREREQ(2, 17)
  76 #     define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  77 #    endif
  78 #   endif
  79 #  else
  80 #   define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  81 #  endif
  82 # endif
  83 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
  84           || defined(__DJGPP__) */
  85
  86 #if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
  87 /* none means none. this simplifies the following logic */
  88 # undef OPENSSL_RAND_SEED_OS
  89 # undef OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
  90 # undef OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM
  91 # undef OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
  92 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
  93 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
  94 # undef OPENSSL_RAND_SEED_EGD
  95 #endif
  96
  97 #if (defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) || defined(OPENSSL_SYS_UEFI)) && \
  98         !defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
  99 # error "UEFI and VXWorks only support seeding NONE"
 100 #endif
 101
 102 #if defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
 103 /* empty implementation */
 104 int rand_pool_init(void)
 105 {
 106     return 1;
 107 }
 108
 109 void rand_pool_cleanup(void)
 110 {
 111 }
 112
 113 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 114 {
 115 }
 116
 117 size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 118 {
 119     return rand_pool_entropy_available(pool);
 120 }
 121 #endif
 122
 123 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || defined(OPENSSL_SYS_WIN32) \
 124     || defined(OPENSSL_SYS_VMS) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) \
 125     || defined(OPENSSL_SYS_UEFI))
 126
 127 # if defined(OPENSSL_SYS_VOS)
 128
 129 #  ifndef OPENSSL_RAND_SEED_OS
 130 #   error "Unsupported seeding method configured; must be os"
 131 #  endif
 132
 133 #  if defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 134 #   error "Unsupported HP-PA and IA32 at the same time."
 135 #  endif
 136 #  if !defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && !defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 137 #   error "Must have one of HP-PA or IA32"
 138 #  endif
 139
 140 /*
 141  * The following algorithm repeatedly samples the real-time clock (RTC) to
 142  * generate a sequence of unpredictable data.  The algorithm relies upon the
 143  * uneven execution speed of the code (due to factors such as cache misses,
 144  * interrupts, bus activity, and scheduling) and upon the rather large
 145  * relative difference between the speed of the clock and the rate at which
 146  * it can be read.  If it is ported to an environment where execution speed
 147  * is more constant or where the RTC ticks at a much slower rate, or the
 148  * clock can be read with fewer instructions, it is likely that the results
 149  * would be far more predictable.  This should only be used for legacy
 150  * platforms.
 151  *
 152  * As a precaution, we assume only 2 bits of entropy per byte.
 153  */
 154 size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 155 {
 156     short int code;
 157     int i, k;
 158     size_t bytes_needed;
 159     struct timespec ts;
 160     unsigned char v;
 161 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 162     long duration;
 163     extern void s$sleep(long *_duration, short int *_code);
 164 #  else
 165     long long duration;
 166     extern void s$sleep2(long long *_duration, short int *_code);
 167 #  endif
 168
 169     bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 4 /*entropy_factor*/);
 170
 171     for (i = 0; i < bytes_needed; i++) {
 172         /*
 173          * burn some cpu; hope for interrupts, cache collisions, bus
 174          * interference, etc.
 175          */
 176         for (k = 0; k < 99; k++)
 177             ts.tv_nsec = random();
 178
 179 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 180         /* sleep for 1/1024 of a second (976 us).  */
 181         duration = 1;
 182         s$sleep(&duration, &code);
 183 #  else
 184         /* sleep for 1/65536 of a second (15 us).  */
 185         duration = 1;
 186         s$sleep2(&duration, &code);
 187 #  endif
 188
 189         /* Get wall clock time, take 8 bits. */
 190         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 191         v = (unsigned char)(ts.tv_nsec & 0xFF);
 192         rand_pool_add(pool, arg, &v, sizeof(v) , 2);
 193     }
 194     return rand_pool_entropy_available(pool);
 195 }
 196
 197 void rand_pool_cleanup(void)
 198 {
 199 }
 200
 201 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 202 {
 203 }
 204
 205 # else
 206
 207 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD) && \
 208         (defined(OPENSSL_NO_EGD) || !defined(DEVRANDOM_EGD))
 209 #   error "Seeding uses EGD but EGD is turned off or no device given"
 210 #  endif
 211
 212 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) && !defined(DEVRANDOM)
 213 #   error "Seeding uses urandom but DEVRANDOM is not configured"
 214 #  endif
 215
 216 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_OS)
 217 #   if !defined(DEVRANDOM)
 218 #    error "OS seeding requires DEVRANDOM to be configured"
 219 #   endif
 220 #   define OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
 221 #   define OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
 222 #  endif
 223
 224 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 225 #   error "librandom not (yet) supported"
 226 #  endif
 227
 228 #  if (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 229 /*
 230  * sysctl_random(): Use sysctl() to read a random number from the kernel
 231  * Returns the number of bytes returned in buf on success, -1 on failure.
 232  */
 233 static ssize_t sysctl_random(char *buf, size_t buflen)
 234 {
 235     int mib[2];
 236     size_t done = 0;
 237     size_t len;
 238
 239     /*
 240      * Note: sign conversion between size_t and ssize_t is safe even
 241      * without a range check, see comment in syscall_random()
 242      */
 243
 244     /*
 245      * On FreeBSD old implementations returned longs, newer versions support
 246      * variable sizes up to 256 byte. The code below would not work properly
 247      * when the sysctl returns long and we want to request something not a
 248      * multiple of longs, which should never be the case.
 249      */
 250 #if   defined(__FreeBSD__)
 251     if (!ossl_assert(buflen % sizeof(long) == 0)) {
 252         errno = EINVAL;
 253         return -1;
 254     }
 255 #endif
 256
 257     /*
 258      * On NetBSD before 4.0 KERN_ARND was an alias for KERN_URND, and only
 259      * filled in an int, leaving the rest uninitialized. Since NetBSD 4.0
 260      * it returns a variable number of bytes with the current version supporting
 261      * up to 256 bytes.
 262      * Just return an error on older NetBSD versions.
 263      */
 264 #if   defined(__NetBSD__) && __NetBSD_Version__ < 400000000
 265     errno = ENOSYS;
 266     return -1;
 267 #endif
 268
 269     mib[0] = CTL_KERN;
 270     mib[1] = KERN_ARND;
 271
 272     do {
 273         len = buflen > 256 ? 256 : buflen;
 274         if (sysctl(mib, 2, buf, &len, NULL, 0) == -1)
 275             return done > 0 ? done : -1;
 276         done += len;
 277         buf += len;
 278         buflen -= len;
 279     } while (buflen > 0);
 280
 281     return done;
 282 }
 283 #  endif
 284
 285 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 286
 287 #   if defined(__linux) && !defined(__NR_getrandom)
 288 #    if defined(__arm__)
 289 #     define __NR_getrandom    (__NR_SYSCALL_BASE+384)
 290 #    elif defined(__i386__)
 291 #     define __NR_getrandom    355
 292 #    elif defined(__x86_64__)
 293 #     if defined(__ILP32__)
 294 #      define __NR_getrandom   (__X32_SYSCALL_BIT + 318)
 295 #     else
 296 #      define __NR_getrandom   318
 297 #     endif
 298 #    elif defined(__xtensa__)
 299 #     define __NR_getrandom    338
 300 #    elif defined(__s390__) || defined(__s390x__)
 301 #     define __NR_getrandom    349
 302 #    elif defined(__bfin__)
 303 #     define __NR_getrandom    389
 304 #    elif defined(__powerpc__)
 305 #     define __NR_getrandom    359
 306 #    elif defined(__mips__) || defined(__mips64)
 307 #     if _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI32
 308 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 353)
 309 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI64
 310 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 313)
 311 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_NABI32
 312 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 317)
 313 #     endif
 314 #    elif defined(__hppa__)
 315 #     define __NR_getrandom    (__NR_Linux + 339)
 316 #    elif defined(__sparc__)
 317 #     define __NR_getrandom    347
 318 #    elif defined(__ia64__)
 319 #     define __NR_getrandom    1339
 320 #    elif defined(__alpha__)
 321 #     define __NR_getrandom    511
 322 #    elif defined(__sh__)
 323 #     if defined(__SH5__)
 324 #      define __NR_getrandom   373
 325 #     else
 326 #      define __NR_getrandom   384
 327 #     endif
 328 #    elif defined(__avr32__)
 329 #     define __NR_getrandom    317
 330 #    elif defined(__microblaze__)
 331 #     define __NR_getrandom    385
 332 #    elif defined(__m68k__)
 333 #     define __NR_getrandom    352
 334 #    elif defined(__cris__)
 335 #     define __NR_getrandom    356
 336 #    elif defined(__aarch64__)
 337 #     define __NR_getrandom    278
 338 #    else /* generic */
 339 #     define __NR_getrandom    278
 340 #    endif
 341 #   endif
 342
 343 /*
 344  * syscall_random(): Try to get random data using a system call
 345  * returns the number of bytes returned in buf, or < 0 on error.
 346  */
 347 static ssize_t syscall_random(void *buf, size_t buflen)
 348 {
 349     /*
 350      * Note: 'buflen' equals the size of the buffer which is used by the
 351      * get_entropy() callback of the RAND_DRBG. It is roughly bounded by
 352      *
 353      *   2 * RAND_POOL_FACTOR * (RAND_DRBG_STRENGTH / 8) = 2^14
 354      *
 355      * which is way below the OSSL_SSIZE_MAX limit. Therefore sign conversion
 356      * between size_t and ssize_t is safe even without a range check.
 357      */
 358
 359     /*
 360      * Do runtime detection to find getentropy().
 361      *
 362      * Known OSs that should support this:
 363      * - Darwin since 16 (OSX 10.12, IOS 10.0).
 364      * - Solaris since 11.3
 365      * - OpenBSD since 5.6
 366      * - Linux since 3.17 with glibc 2.25
 367      * - FreeBSD since 12.0 (1200061)
 368      */
 369 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__) && !defined(__hpux)
 370     extern int getentropy(void *buffer, size_t length) __attribute__((weak));
 371
 372     if (getentropy != NULL)
 373         return getentropy(buf, buflen) == 0 ? (ssize_t)buflen : -1;
 374 #  else
 375     union {
 376         void *p;
 377         int (*f)(void *buffer, size_t length);
 378     } p_getentropy;
 379
 380     /*
 381      * We could cache the result of the lookup, but we normally don't
 382      * call this function often.
 383      */
 384     ERR_set_mark();
 385     p_getentropy.p = DSO_global_lookup("getentropy");
 386     ERR_pop_to_mark();
 387     if (p_getentropy.p != NULL)
 388         return p_getentropy.f(buf, buflen) == 0 ? (ssize_t)buflen : -1;
 389 #  endif
 390
 391     /* Linux supports this since version 3.17 */
 392 #  if defined(__linux) && defined(__NR_getrandom)
 393     return syscall(__NR_getrandom, buf, buflen, 0);
 394 #  elif (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 395     return sysctl_random(buf, buflen);
 396 #  else
 397     errno = ENOSYS;
 398     return -1;
 399 #  endif
 400 }
 401 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM) */
 402
 403 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 404 static const char *random_device_paths[] = { DEVRANDOM };
 405 static struct random_device {
 406     int fd;
 407     dev_t dev;
 408     ino_t ino;
 409     mode_t mode;
 410     dev_t rdev;
 411 } random_devices[OSSL_NELEM(random_device_paths)];
 412 static int keep_random_devices_open = 1;
 413
 414 #   if defined(__linux) && defined(DEVRANDOM_WAIT) \
 415        && defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 416 static void *shm_addr;
 417
 418 static void cleanup_shm(void)
 419 {
 420     shmdt(shm_addr);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Ensure that the system randomness source has been adequately seeded.
 425  * This is done by having the first start of libcrypto, wait until the device
 426  * /dev/random becomes able to supply a byte of entropy.  Subsequent starts
 427  * of the library and later reseedings do not need to do this.
 428  */
 429 static int wait_random_seeded(void)
 430 {
 431     static int seeded = OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID < 0;
 432     static const int kernel_version[] = { DEVRANDOM_SAFE_KERNEL };
 433     int kernel[2];
 434     int shm_id, fd, r;
 435     char c, *p;
 436     struct utsname un;
 437     fd_set fds;
 438
 439     if (!seeded) {
 440         /* See if anything has created the global seeded indication */
 441         if ((shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1, 0)) == -1) {
 442             /*
 443              * Check the kernel's version and fail if it is too recent.
 444              *
 445              * Linux kernels from 4.8 onwards do not guarantee that
 446              * /dev/urandom is properly seeded when /dev/random becomes
 447              * readable.  However, such kernels support the getentropy(2)
 448              * system call and this should always succeed which renders
 449              * this alternative but essentially identical source moot.
 450              */
 451             if (uname(&un) == 0) {
 452                 kernel[0] = atoi(un.release);
 453                 p = strchr(un.release, '.');
 454                 kernel[1] = p == NULL ? 0 : atoi(p + 1);
 455                 if (kernel[0] > kernel_version[0]
 456                     || (kernel[0] == kernel_version[0]
 457                         && kernel[1] >= kernel_version[1])) {
 458                     return 0;
 459                 }
 460             }
 461             /* Open /dev/random and wait for it to be readable */
 462             if ((fd = open(DEVRANDOM_WAIT, O_RDONLY)) != -1) {
 463                 if (DEVRANDM_WAIT_USE_SELECT && fd < FD_SETSIZE) {
 464                     FD_ZERO(&fds);
 465                     FD_SET(fd, &fds);
 466                     while ((r = select(fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL)) < 0
 467                            && errno == EINTR);
 468                 } else {
 469                     while ((r = read(fd, &c, 1)) < 0 && errno == EINTR);
 470                 }
 471                 close(fd);
 472                 if (r == 1) {
 473                     seeded = 1;
 474                     /* Create the shared memory indicator */
 475                     shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1,
 476                                     IPC_CREAT | S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
 477                 }
 478             }
 479         }
 480         if (shm_id != -1) {
 481             seeded = 1;
 482             /*
 483              * Map the shared memory to prevent its premature destruction.
 484              * If this call fails, it isn't a big problem.
 485              */
 486             shm_addr = shmat(shm_id, NULL, SHM_RDONLY);
 487             if (shm_addr != (void *)-1)
 488                 OPENSSL_atexit(&cleanup_shm);
 489         }
 490     }
 491     return seeded;
 492 }
 493 #   else /* defined __linux && DEVRANDOM_WAIT && OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM */
 494 static int wait_random_seeded(void)
 495 {
 496     return 1;
 497 }
 498 #   endif
 499
 500 /*
 501  * Verify that the file descriptor associated with the random source is
 502  * still valid. The rationale for doing this is the fact that it is not
 503  * uncommon for daemons to close all open file handles when daemonizing.
 504  * So the handle might have been closed or even reused for opening
 505  * another file.
 506  */
 507 static int check_random_device(struct random_device * rd)
 508 {
 509     struct stat st;
 510
 511     return rd->fd != -1
 512            && fstat(rd->fd, &st) != -1
 513            && rd->dev == st.st_dev
 514            && rd->ino == st.st_ino
 515            && ((rd->mode ^ st.st_mode) & ~(S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO)) == 0
 516            && rd->rdev == st.st_rdev;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Open a random device if required and return its file descriptor or -1 on error
 521  */
 522 static int get_random_device(size_t n)
 523 {
 524     struct stat st;
 525     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 526
 527     /* reuse existing file descriptor if it is (still) valid */
 528     if (check_random_device(rd))
 529         return rd->fd;
 530
 531     /* open the random device ... */
 532     if ((rd->fd = open(random_device_paths[n], O_RDONLY)) == -1)
 533         return rd->fd;
 534
 535     /* ... and cache its relevant stat(2) data */
 536     if (fstat(rd->fd, &st) != -1) {
 537         rd->dev = st.st_dev;
 538         rd->ino = st.st_ino;
 539         rd->mode = st.st_mode;
 540         rd->rdev = st.st_rdev;
 541     } else {
 542         close(rd->fd);
 543         rd->fd = -1;
 544     }
 545
 546     return rd->fd;
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Close a random device making sure it is a random device
 551  */
 552 static void close_random_device(size_t n)
 553 {
 554     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 555
 556     if (check_random_device(rd))
 557         close(rd->fd);
 558     rd->fd = -1;
 559 }
 560
 561 int rand_pool_init(void)
 562 {
 563     size_t i;
 564
 565     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 566         random_devices[i].fd = -1;
 567
 568     return 1;
 569 }
 570
 571 void rand_pool_cleanup(void)
 572 {
 573     size_t i;
 574
 575     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 576         close_random_device(i);
 577 }
 578
 579 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 580 {
 581     if (!keep)
 582         rand_pool_cleanup();
 583
 584     keep_random_devices_open = keep;
 585 }
 586
 587 #  else     /* !defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 588
 589 int rand_pool_init(void)
 590 {
 591     return 1;
 592 }
 593
 594 void rand_pool_cleanup(void)
 595 {
 596 }
 597
 598 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 599 {
 600 }
 601
 602 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 603
 604 /*
 605  * Try the various seeding methods in turn, exit when successful.
 606  *
 607  * TODO(DRBG): If more than one entropy source is available, is it
 608  * preferable to stop as soon as enough entropy has been collected
 609  * (as favored by @rsalz) or should one rather be defensive and add
 610  * more entropy than requested and/or from different sources?
 611  *
 612  * Currently, the user can select multiple entropy sources in the
 613  * configure step, yet in practice only the first available source
 614  * will be used. A more flexible solution has been requested, but
 615  * currently it is not clear how this can be achieved without
 616  * overengineering the problem. There are many parameters which
 617  * could be taken into account when selecting the order and amount
 618  * of input from the different entropy sources (trust, quality,
 619  * possibility of blocking).
 620  */
 621 size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 622 {
 623 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
 624     return rand_pool_entropy_available(pool);
 625 #  else
 626     size_t entropy_available;
 627
 628 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 629     {
 630         size_t bytes_needed;
 631         unsigned char *buffer;
 632         ssize_t bytes;
 633         /* Maximum allowed number of consecutive unsuccessful attempts */
 634         int attempts = 3;
 635
 636         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 637         while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 638             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 639             bytes = syscall_random(buffer, bytes_needed);
 640             if (bytes > 0) {
 641                 rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 642                 bytes_needed -= bytes;
 643                 attempts = 3; /* reset counter after successful attempt */
 644             } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 645                 break;
 646             }
 647         }
 648     }
 649     entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 650     if (entropy_available > 0)
 651         return entropy_available;
 652 #   endif
 653
 654 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 655     {
 656         /* Not yet implemented. */
 657     }
 658 #   endif
 659
 660 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 661     if (wait_random_seeded()) {
 662         size_t bytes_needed;
 663         unsigned char *buffer;
 664         size_t i;
 665
 666         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 667         for (i = 0; bytes_needed > 0 && i < OSSL_NELEM(random_device_paths);
 668              i++) {
 669             ssize_t bytes = 0;
 670             /* Maximum number of consecutive unsuccessful attempts */
 671             int attempts = 3;
 672             const int fd = get_random_device(i);
 673
 674             if (fd == -1)
 675                 continue;
 676
 677             while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 678                 buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 679                 bytes = read(fd, buffer, bytes_needed);
 680
 681                 if (bytes > 0) {
 682                     rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 683                     bytes_needed -= bytes;
 684                     attempts = 3; /* reset counter on successful attempt */
 685                 } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 686                     break;
 687                 }
 688             }
 689             if (bytes < 0 || !keep_random_devices_open)
 690                 close_random_device(i);
 691
 692             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 693         }
 694         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 695         if (entropy_available > 0)
 696             return entropy_available;
 697     }
 698 #   endif
 699
 700 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC)
 701     entropy_available = rand_acquire_entropy_from_tsc(pool);
 702     if (entropy_available > 0)
 703         return entropy_available;
 704 #   endif
 705
 706 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU)
 707     entropy_available = rand_acquire_entropy_from_cpu(pool);
 708     if (entropy_available > 0)
 709         return entropy_available;
 710 #   endif
 711
 712 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD)
 713     {
 714         static const char *paths[] = { DEVRANDOM_EGD, NULL };
 715         size_t bytes_needed;
 716         unsigned char *buffer;
 717         int i;
 718
 719         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 720         for (i = 0; bytes_needed > 0 && paths[i] != NULL; i++) {
 721             size_t bytes = 0;
 722             int num;
 723
 724             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 725             num = RAND_query_egd_bytes(paths[i],
 726                                        buffer, (int)bytes_needed);
 727             if (num == (int)bytes_needed)
 728                 bytes = bytes_needed;
 729
 730             rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 731             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 732         }
 733         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 734         if (entropy_available > 0)
 735             return entropy_available;
 736     }
 737 #   endif
 738
 739     return rand_pool_entropy_available(pool);
 740 #  endif
 741 }
 742 # endif
 743 #endif
 744
 745 #if defined(OPENSSL_SYS_UNIX) || defined(__DJGPP__)
 746 int rand_pool_add_nonce_data(RAND_POOL *pool)
 747 {
 748     struct {
 749         pid_t pid;
 750         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 751         uint64_t time;
 752     } data = { 0 };
 753
 754     /*
 755      * Add process id, thread id, and a high resolution timestamp to
 756      * ensure that the nonce is unique with high probability for
 757      * different process instances.
 758      */
 759     data.pid = getpid();
 760     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 761     data.time = get_time_stamp();
 762
 763     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 764 }
 765
 766 int rand_pool_add_additional_data(RAND_POOL *pool)
 767 {
 768     struct {
 769         int fork_id;
 770         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 771         uint64_t time;
 772     } data = { 0 };
 773
 774     /*
 775      * Add some noise from the thread id and a high resolution timer.
 776      * The fork_id adds some extra fork-safety.
 777      * The thread id adds a little randomness if the drbg is accessed
 778      * concurrently (which is the case for the <master> drbg).
 779      */
 780     data.fork_id = openssl_get_fork_id();
 781     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 782     data.time = get_timer_bits();
 783
 784     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 785 }
 786
 787
 788 /*
 789  * Get the current time with the highest possible resolution
 790  *
 791  * The time stamp is added to the nonce, so it is optimized for not repeating.
 792  * The current time is ideal for this purpose, provided the computer's clock
 793  * is synchronized.
 794  */
 795 static uint64_t get_time_stamp(void)
 796 {
 797 # if defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 798     {
 799         struct timespec ts;
 800
 801         if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == 0)
 802             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 803     }
 804 # endif
 805 # if defined(__unix__) \
 806      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 807     {
 808         struct timeval tv;
 809
 810         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 811             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 812     }
 813 # endif
 814     return time(NULL);
 815 }
 816
 817 /*
 818  * Get an arbitrary timer value of the highest possible resolution
 819  *
 820  * The timer value is added as random noise to the additional data,
 821  * which is not considered a trusted entropy sourec, so any result
 822  * is acceptable.
 823  */
 824 static uint64_t get_timer_bits(void)
 825 {
 826     uint64_t res = OPENSSL_rdtsc();
 827
 828     if (res != 0)
 829         return res;
 830
 831 # if defined(__sun) || defined(__hpux)
 832     return gethrtime();
 833 # elif defined(_AIX)
 834     {
 835         timebasestruct_t t;
 836
 837         read_wall_time(&t, TIMEBASE_SZ);
 838         return TWO32TO64(t.tb_high, t.tb_low);
 839     }
 840 # elif defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 841     {
 842         struct timespec ts;
 843
 844 #  ifdef CLOCK_BOOTTIME
 845 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_BOOTTIME
 846 #  elif defined(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK)
 847 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_MONOTONIC
 848 #  else
 849 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_REALTIME
 850 #  endif
 851
 852         if (clock_gettime(CLOCK_TYPE, &ts) == 0)
 853             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 854     }
 855 # endif
 856 # if defined(__unix__) \
 857      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 858     {
 859         struct timeval tv;
 860
 861         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 862             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 863     }
 864 # endif
 865     return time(NULL);
 866 }
 867 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
 868           || defined(__DJGPP__) */