sys/kern/sys_getrandom.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018 Conrad Meyer <cem@FreeBSD.org>
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/errno.h>
  31 #include <sys/limits.h>
  32 #include <sys/proc.h>
  33 #include <sys/random.h>
  34 #include <sys/sysproto.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/uio.h>
  37
  38 #define GRND_VALIDFLAGS (GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE)
  39
  40 /*
  41  * read_random_uio(9) returns EWOULDBLOCK if a nonblocking request would block,
  42  * but the Linux API name is EAGAIN.  On FreeBSD, they have the same numeric
  43  * value for now.
  44  */
  45 CTASSERT(EWOULDBLOCK == EAGAIN);
  46
  47 static int
  48 kern_getrandom(struct thread *td, void *user_buf, size_t buflen,
  49     unsigned int flags)
  50 {
  51         struct uio auio;
  52         struct iovec aiov;
  53         int error;
  54
  55         if ((flags & ~GRND_VALIDFLAGS) != 0)
  56                 return (EINVAL);
  57         if (buflen > IOSIZE_MAX)
  58                 return (EINVAL);
  59
  60         /*
  61          * Linux compatibility: We have two choices for handling Linux's
  62          * GRND_INSECURE.
  63          *
  64          * 1. We could ignore it completely (like GRND_RANDOM).  However, this
  65          * might produce the surprising result of GRND_INSECURE requests
  66          * blocking, when the Linux API does not block.
  67          *
  68          * 2. Alternatively, we could treat GRND_INSECURE requests as requests
  69          * for GRND_NONBLOCK.  Here, the surprising result for Linux programs
  70          * is that invocations with unseeded random(4) will produce EAGAIN,
  71          * rather than garbage.
  72          *
  73          * Honoring the flag in the way Linux does seems fraught.  If we
  74          * actually use the output of a random(4) implementation prior to
  75          * seeding, we leak some entropy about the initial seed to attackers.
  76          * This seems unacceptable -- it defeats the purpose of blocking on
  77          * initial seeding.
  78          *
  79          * Secondary to that concern, before seeding we may have arbitrarily
  80          * little entropy collected; producing output from zero or a handful of
  81          * entropy bits does not seem particularly useful to userspace.
  82          *
  83          * If userspace can accept garbage, insecure non-random bytes, they can
  84          * create their own insecure garbage with srandom(time(NULL)) or
  85          * similar.  Asking the kernel to produce it from the secure
  86          * getrandom(2) API seems inane.
  87          *
  88          * We elect to emulate GRND_INSECURE as an alternative spelling of
  89          * GRND_NONBLOCK (2).
  90          */
  91         if ((flags & GRND_INSECURE) != 0)
  92                 flags |= GRND_NONBLOCK;
  93
  94         if (buflen == 0) {
  95                 td->td_retval[0] = 0;
  96                 return (0);
  97         }
  98
  99         aiov.iov_base = user_buf;
 100         aiov.iov_len = buflen;
 101         auio.uio_iov = &aiov;
 102         auio.uio_iovcnt = 1;
 103         auio.uio_offset = 0;
 104         auio.uio_resid = buflen;
 105         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 106         auio.uio_rw = UIO_READ;
 107         auio.uio_td = td;
 108
 109         error = read_random_uio(&auio, (flags & GRND_NONBLOCK) != 0);
 110         if (error == 0)
 111                 td->td_retval[0] = buflen - auio.uio_resid;
 112         return (error);
 113 }
 114
 115 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 116 struct getrandom_args {
 117         void            *buf;
 118         size_t          buflen;
 119         unsigned int    flags;
 120 };
 121 #endif
 122
 123 int
 124 sys_getrandom(struct thread *td, struct getrandom_args *uap)
 125 {
 126         return (kern_getrandom(td, uap->buf, uap->buflen, uap->flags));
 127 }