sys/libkern/arc4random.c

   1 /*-
   2  * THE BEER-WARE LICENSE
   3  *
   4  * <dan@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
   5  * can do whatever you want with this stuff.  If we meet some day, and you
   6  * think this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.
   7  *
   8  * Dan Moschuk
   9  *
  10  * $FreeBSD$
  11  */
  12
  13 #include <sys/types.h>
  14 #include <sys/random.h>
  15 #include <sys/libkern.h>
  16
  17 #define ARC4_MAXRUNS 64
  18
  19 static u_int8_t arc4_i, arc4_j;
  20 static int arc4_initialized = 0;
  21 static int arc4_numruns = 0;
  22 static u_int8_t arc4_sbox[256];
  23
  24 static __inline void
  25 arc4_swap(u_int8_t *a, u_int8_t *b)
  26 {
  27         u_int8_t c;
  28
  29         c = *a;
  30         *a = *b;
  31         *b = c;
  32 }
  33
  34 /*
  35  * Stir our S-box.
  36  */
  37 static void
  38 arc4_randomstir (void)
  39 {
  40         u_int8_t key[256];
  41         int r, n;
  42
  43         /* r = read_random(key, sizeof(key)); */
  44         r = 0; /* XXX MarkM - revisit this when /dev/random is done */
  45         /* if r == 0 || -1, just use what was on the stack */
  46         if (r > 0)
  47         {
  48                 for (n = r; n < sizeof(key); n++)
  49                         key[n] = key[n % r];
  50         }
  51
  52         for (n = 0; n < 256; n++)
  53         {
  54                 arc4_j = (arc4_j + arc4_sbox[n] + key[n]) % 256;
  55                 arc4_swap(&arc4_sbox[n], &arc4_sbox[arc4_j]);
  56         }
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Initialize our S-box to its beginning defaults.
  61  */
  62 static void
  63 arc4_init(void)
  64 {
  65         int n;
  66
  67         arc4_i = arc4_j = 0;
  68         for (n = 0; n < 256; n++)
  69                 arc4_sbox[n] = (u_int8_t) n;
  70
  71         arc4_randomstir();
  72         arc4_initialized = 1;
  73 }
  74
  75 /*
  76  * Generate a random byte.
  77  */
  78 static u_int8_t
  79 arc4_randbyte(void)
  80 {
  81         u_int8_t arc4_t;
  82
  83         arc4_i = (arc4_i + 1) % 256;
  84         arc4_j = (arc4_j + arc4_sbox[arc4_i]) % 256;
  85
  86         arc4_swap(&arc4_sbox[arc4_i], &arc4_sbox[arc4_j]);
  87
  88         arc4_t = (arc4_sbox[arc4_i] + arc4_sbox[arc4_j]) % 256;
  89         return arc4_sbox[arc4_t];
  90 }
  91
  92 u_int32_t
  93 arc4random(void)
  94 {
  95         u_int32_t ret;
  96
  97         /* Initialize array if needed. */
  98         if (!arc4_initialized)
  99                 arc4_init();
 100         if (++arc4_numruns > ARC4_MAXRUNS)
 101         {
 102                 arc4_randomstir();
 103                 arc4_numruns = 0;
 104         }
 105
 106         ret = arc4_randbyte();
 107         ret |= arc4_randbyte() << 8;
 108         ret |= arc4_randbyte() << 16;
 109         ret |= arc4_randbyte() << 24;
 110
 111         return ret;
 112 }