crypto/rand/rand_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 #include <stdio.h>
  11 #include <time.h>
  12 #include "internal/cryptlib.h"
  13 #include <openssl/opensslconf.h>
  14 #include "internal/rand_int.h"
  15 #include <openssl/engine.h>
  16 #include "internal/thread_once.h"
  17 #include "rand_lcl.h"
  18 #include "e_os.h"
  19
  20 #ifndef FIPS_MODE
  21 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
  22 /* non-NULL if default_RAND_meth is ENGINE-provided */
  23 static ENGINE *funct_ref;
  24 static CRYPTO_RWLOCK *rand_engine_lock;
  25 # endif
  26 static CRYPTO_RWLOCK *rand_meth_lock;
  27 static const RAND_METHOD *default_RAND_meth;
  28 static CRYPTO_ONCE rand_init = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
  29
  30 static int rand_inited = 0;
  31 #endif /* FIPS_MODE */
  32
  33 int rand_fork_count;
  34
  35 #ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
  36 /*
  37  * IMPORTANT NOTE:  It is not currently possible to use this code
  38  * because we are not sure about the amount of randomness it provides.
  39  * Some SP900 tests have been run, but there is internal skepticism.
  40  * So for now this code is not used.
  41  */
  42 # error "RDTSC enabled?  Should not be possible!"
  43
  44 /*
  45  * Acquire entropy from high-speed clock
  46  *
  47  * Since we get some randomness from the low-order bits of the
  48  * high-speed clock, it can help.
  49  *
  50  * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
  51  * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
  52  */
  53 size_t rand_acquire_entropy_from_tsc(RAND_POOL *pool)
  54 {
  55     unsigned char c;
  56     int i;
  57
  58     if ((OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 4)) != 0) {
  59         for (i = 0; i < TSC_READ_COUNT; i++) {
  60             c = (unsigned char)(OPENSSL_rdtsc() & 0xFF);
  61             rand_pool_add(pool, &c, 1, 4);
  62         }
  63     }
  64     return rand_pool_entropy_available(pool);
  65 }
  66 #endif
  67
  68 #ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
  69 size_t OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
  70 size_t OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
  71
  72 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  73
  74 /*
  75  * Acquire entropy using Intel-specific cpu instructions
  76  *
  77  * Uses the RDSEED instruction if available, otherwise uses
  78  * RDRAND if available.
  79  *
  80  * For the differences between RDSEED and RDRAND, and why RDSEED
  81  * is the preferred choice, see https://goo.gl/oK3KcN
  82  *
  83  * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
  84  * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
  85  */
  86 size_t rand_acquire_entropy_from_cpu(RAND_POOL *pool)
  87 {
  88     size_t bytes_needed;
  89     unsigned char *buffer;
  90
  91     bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
  92     if (bytes_needed > 0) {
  93         buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
  94
  95         if (buffer != NULL) {
  96             /* Whichever comes first, use RDSEED, RDRAND or nothing */
  97             if ((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 18)) != 0) {
  98                 if (OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(buffer, bytes_needed)
  99                     == bytes_needed) {
 100                     rand_pool_add_end(pool, bytes_needed, 8 * bytes_needed);
 101                 }
 102             } else if ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))) != 0) {
 103                 if (OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(buffer, bytes_needed)
 104                     == bytes_needed) {
 105                     rand_pool_add_end(pool, bytes_needed, 8 * bytes_needed);
 106                 }
 107             } else {
 108                 rand_pool_add_end(pool, 0, 0);
 109             }
 110         }
 111     }
 112
 113     return rand_pool_entropy_available(pool);
 114 }
 115 #endif
 116
 117
 118 /*
 119  * Implements the get_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
 120  *
 121  * If the DRBG has a parent, then the required amount of entropy input
 122  * is fetched using the parent's RAND_DRBG_generate().
 123  *
 124  * Otherwise, the entropy is polled from the system entropy sources
 125  * using rand_pool_acquire_entropy().
 126  *
 127  * If a random pool has been added to the DRBG using RAND_add(), then
 128  * its entropy will be used up first.
 129  */
 130 size_t rand_drbg_get_entropy(RAND_DRBG *drbg,
 131                              unsigned char **pout,
 132                              int entropy, size_t min_len, size_t max_len,
 133                              int prediction_resistance)
 134 {
 135     size_t ret = 0;
 136     size_t entropy_available = 0;
 137     RAND_POOL *pool;
 138
 139     if (drbg->parent != NULL && drbg->strength > drbg->parent->strength) {
 140         /*
 141          * We currently don't support the algorithm from NIST SP 800-90C
 142          * 10.1.2 to use a weaker DRBG as source
 143          */
 144         RANDerr(RAND_F_RAND_DRBG_GET_ENTROPY, RAND_R_PARENT_STRENGTH_TOO_WEAK);
 145         return 0;
 146     }
 147
 148     if (drbg->seed_pool != NULL) {
 149         pool = drbg->seed_pool;
 150         pool->entropy_requested = entropy;
 151     } else {
 152         pool = rand_pool_new(entropy, drbg->secure, min_len, max_len);
 153         if (pool == NULL)
 154             return 0;
 155     }
 156
 157     if (drbg->parent != NULL) {
 158         size_t bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 159         unsigned char *buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 160
 161         if (buffer != NULL) {
 162             size_t bytes = 0;
 163
 164             /*
 165              * Get random from parent, include our state as additional input.
 166              * Our lock is already held, but we need to lock our parent before
 167              * generating bits from it. (Note: taking the lock will be a no-op
 168              * if locking if drbg->parent->lock == NULL.)
 169              */
 170             rand_drbg_lock(drbg->parent);
 171             if (RAND_DRBG_generate(drbg->parent,
 172                                    buffer, bytes_needed,
 173                                    prediction_resistance,
 174                                    NULL, 0) != 0)
 175                 bytes = bytes_needed;
 176             drbg->reseed_next_counter
 177                 = tsan_load(&drbg->parent->reseed_prop_counter);
 178             rand_drbg_unlock(drbg->parent);
 179
 180             rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 181             entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 182         }
 183
 184     } else {
 185         /* Get entropy by polling system entropy sources. */
 186         entropy_available = rand_pool_acquire_entropy(pool);
 187     }
 188
 189     if (entropy_available > 0) {
 190         ret   = rand_pool_length(pool);
 191         *pout = rand_pool_detach(pool);
 192     }
 193
 194     if (drbg->seed_pool == NULL)
 195         rand_pool_free(pool);
 196     return ret;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Implements the cleanup_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
 201  *
 202  */
 203 void rand_drbg_cleanup_entropy(RAND_DRBG *drbg,
 204                                unsigned char *out, size_t outlen)
 205 {
 206     if (drbg->seed_pool == NULL) {
 207         if (drbg->secure)
 208             OPENSSL_secure_clear_free(out, outlen);
 209         else
 210             OPENSSL_clear_free(out, outlen);
 211     }
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Generate additional data that can be used for the drbg. The data does
 216  * not need to contain entropy, but it's useful if it contains at least
 217  * some bits that are unpredictable.
 218  *
 219  * Returns 0 on failure.
 220  *
 221  * On success it allocates a buffer at |*pout| and returns the length of
 222  * the data. The buffer should get freed using OPENSSL_secure_clear_free().
 223  */
 224 size_t rand_drbg_get_additional_data(RAND_POOL *pool, unsigned char **pout)
 225 {
 226     size_t ret = 0;
 227
 228     if (rand_pool_add_additional_data(pool) == 0)
 229         goto err;
 230
 231     ret = rand_pool_length(pool);
 232     *pout = rand_pool_detach(pool);
 233
 234  err:
 235     return ret;
 236 }
 237
 238 void rand_drbg_cleanup_additional_data(RAND_POOL *pool, unsigned char *out)
 239 {
 240     rand_pool_reattach(pool, out);
 241 }
 242
 243 void rand_fork(void)
 244 {
 245     rand_fork_count++;
 246 }
 247
 248 #ifndef FIPS_MODE
 249 DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(do_rand_init)
 250 {
 251 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 252     rand_engine_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 253     if (rand_engine_lock == NULL)
 254         return 0;
 255 # endif
 256
 257     rand_meth_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 258     if (rand_meth_lock == NULL)
 259         goto err;
 260
 261     if (!rand_pool_init())
 262         goto err;
 263
 264     rand_inited = 1;
 265     return 1;
 266
 267  err:
 268     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_meth_lock);
 269     rand_meth_lock = NULL;
 270 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 271     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_engine_lock);
 272     rand_engine_lock = NULL;
 273 # endif
 274     return 0;
 275 }
 276
 277 void rand_cleanup_int(void)
 278 {
 279     const RAND_METHOD *meth = default_RAND_meth;
 280
 281     if (!rand_inited)
 282         return;
 283
 284     if (meth != NULL && meth->cleanup != NULL)
 285         meth->cleanup();
 286     RAND_set_rand_method(NULL);
 287     rand_pool_cleanup();
 288 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 289     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_engine_lock);
 290     rand_engine_lock = NULL;
 291 # endif
 292     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_meth_lock);
 293     rand_meth_lock = NULL;
 294     rand_inited = 0;
 295 }
 296
 297 /* TODO(3.0): Do we need to handle this somehow in the FIPS module? */
 298 /*
 299  * RAND_close_seed_files() ensures that any seed file descriptors are
 300  * closed after use.
 301  */
 302 void RAND_keep_random_devices_open(int keep)
 303 {
 304     if (RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 305         rand_pool_keep_random_devices_open(keep);
 306 }
 307
 308 /*
 309  * RAND_poll() reseeds the default RNG using random input
 310  *
 311  * The random input is obtained from polling various entropy
 312  * sources which depend on the operating system and are
 313  * configurable via the --with-rand-seed configure option.
 314  */
 315 int RAND_poll(void)
 316 {
 317     int ret = 0;
 318
 319     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 320
 321     if (meth == RAND_OpenSSL()) {
 322         /* fill random pool and seed the master DRBG */
 323         RAND_DRBG *drbg = RAND_DRBG_get0_master();
 324
 325         if (drbg == NULL)
 326             return 0;
 327
 328         rand_drbg_lock(drbg);
 329         ret = rand_drbg_restart(drbg, NULL, 0, 0);
 330         rand_drbg_unlock(drbg);
 331
 332         return ret;
 333
 334     } else {
 335         RAND_POOL *pool = NULL;
 336
 337         /* fill random pool and seed the current legacy RNG */
 338         pool = rand_pool_new(RAND_DRBG_STRENGTH, 1,
 339                              (RAND_DRBG_STRENGTH + 7) / 8,
 340                              RAND_POOL_MAX_LENGTH);
 341         if (pool == NULL)
 342             return 0;
 343
 344         if (rand_pool_acquire_entropy(pool) == 0)
 345             goto err;
 346
 347         if (meth->add == NULL
 348             || meth->add(rand_pool_buffer(pool),
 349                          rand_pool_length(pool),
 350                          (rand_pool_entropy(pool) / 8.0)) == 0)
 351             goto err;
 352
 353         ret = 1;
 354
 355      err:
 356         rand_pool_free(pool);
 357     }
 358
 359     return ret;
 360 }
 361 #endif /* FIPS_MODE */
 362
 363 /*
 364  * Allocate memory and initialize a new random pool
 365  */
 366
 367 RAND_POOL *rand_pool_new(int entropy_requested, int secure,
 368                          size_t min_len, size_t max_len)
 369 {
 370     RAND_POOL *pool = OPENSSL_zalloc(sizeof(*pool));
 371     size_t min_alloc_size = RAND_POOL_MIN_ALLOCATION(secure);
 372
 373     if (pool == NULL) {
 374         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 375         return NULL;
 376     }
 377
 378     pool->min_len = min_len;
 379     pool->max_len = (max_len > RAND_POOL_MAX_LENGTH) ?
 380         RAND_POOL_MAX_LENGTH : max_len;
 381     pool->alloc_len = min_len < min_alloc_size ? min_alloc_size : min_len;
 382     if (pool->alloc_len > pool->max_len)
 383         pool->alloc_len = pool->max_len;
 384
 385     if (secure)
 386         pool->buffer = OPENSSL_secure_zalloc(pool->alloc_len);
 387     else
 388         pool->buffer = OPENSSL_zalloc(pool->alloc_len);
 389
 390     if (pool->buffer == NULL) {
 391         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 392         goto err;
 393     }
 394
 395     pool->entropy_requested = entropy_requested;
 396     pool->secure = secure;
 397
 398     return pool;
 399
 400 err:
 401     OPENSSL_free(pool);
 402     return NULL;
 403 }
 404
 405 /*
 406  * Attach new random pool to the given buffer
 407  *
 408  * This function is intended to be used only for feeding random data
 409  * provided by RAND_add() and RAND_seed() into the <master> DRBG.
 410  */
 411 RAND_POOL *rand_pool_attach(const unsigned char *buffer, size_t len,
 412                             size_t entropy)
 413 {
 414     RAND_POOL *pool = OPENSSL_zalloc(sizeof(*pool));
 415
 416     if (pool == NULL) {
 417         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ATTACH, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 418         return NULL;
 419     }
 420
 421     /*
 422      * The const needs to be cast away, but attached buffers will not be
 423      * modified (in contrary to allocated buffers which are zeroed and
 424      * freed in the end).
 425      */
 426     pool->buffer = (unsigned char *) buffer;
 427     pool->len = len;
 428
 429     pool->attached = 1;
 430
 431     pool->min_len = pool->max_len = pool->alloc_len = pool->len;
 432     pool->entropy = entropy;
 433
 434     return pool;
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Free |pool|, securely erasing its buffer.
 439  */
 440 void rand_pool_free(RAND_POOL *pool)
 441 {
 442     if (pool == NULL)
 443         return;
 444
 445     /*
 446      * Although it would be advisable from a cryptographical viewpoint,
 447      * we are not allowed to clear attached buffers, since they are passed
 448      * to rand_pool_attach() as `const unsigned char*`.
 449      * (see corresponding comment in rand_pool_attach()).
 450      */
 451     if (!pool->attached) {
 452         if (pool->secure)
 453             OPENSSL_secure_clear_free(pool->buffer, pool->alloc_len);
 454         else
 455             OPENSSL_clear_free(pool->buffer, pool->alloc_len);
 456     }
 457
 458     OPENSSL_free(pool);
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Return the |pool|'s buffer to the caller (readonly).
 463  */
 464 const unsigned char *rand_pool_buffer(RAND_POOL *pool)
 465 {
 466     return pool->buffer;
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Return the |pool|'s entropy to the caller.
 471  */
 472 size_t rand_pool_entropy(RAND_POOL *pool)
 473 {
 474     return pool->entropy;
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Return the |pool|'s buffer length to the caller.
 479  */
 480 size_t rand_pool_length(RAND_POOL *pool)
 481 {
 482     return pool->len;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Detach the |pool| buffer and return it to the caller.
 487  * It's the responsibility of the caller to free the buffer
 488  * using OPENSSL_secure_clear_free() or to re-attach it
 489  * again to the pool using rand_pool_reattach().
 490  */
 491 unsigned char *rand_pool_detach(RAND_POOL *pool)
 492 {
 493     unsigned char *ret = pool->buffer;
 494     pool->buffer = NULL;
 495     pool->entropy = 0;
 496     return ret;
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Re-attach the |pool| buffer. It is only allowed to pass
 501  * the |buffer| which was previously detached from the same pool.
 502  */
 503 void rand_pool_reattach(RAND_POOL *pool, unsigned char *buffer)
 504 {
 505     pool->buffer = buffer;
 506     OPENSSL_cleanse(pool->buffer, pool->len);
 507     pool->len = 0;
 508 }
 509
 510 /*
 511  * If |entropy_factor| bits contain 1 bit of entropy, how many bytes does one
 512  * need to obtain at least |bits| bits of entropy?
 513  */
 514 #define ENTROPY_TO_BYTES(bits, entropy_factor) \
 515     (((bits) * (entropy_factor) + 7) / 8)
 516
 517
 518 /*
 519  * Checks whether the |pool|'s entropy is available to the caller.
 520  * This is the case when entropy count and buffer length are high enough.
 521  * Returns
 522  *
 523  *  |entropy|  if the entropy count and buffer size is large enough
 524  *      0      otherwise
 525  */
 526 size_t rand_pool_entropy_available(RAND_POOL *pool)
 527 {
 528     if (pool->entropy < pool->entropy_requested)
 529         return 0;
 530
 531     if (pool->len < pool->min_len)
 532         return 0;
 533
 534     return pool->entropy;
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Returns the (remaining) amount of entropy needed to fill
 539  * the random pool.
 540  */
 541
 542 size_t rand_pool_entropy_needed(RAND_POOL *pool)
 543 {
 544     if (pool->entropy < pool->entropy_requested)
 545         return pool->entropy_requested - pool->entropy;
 546
 547     return 0;
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Returns the number of bytes needed to fill the pool, assuming
 552  * the input has 1 / |entropy_factor| entropy bits per data bit.
 553  * In case of an error, 0 is returned.
 554  */
 555
 556 size_t rand_pool_bytes_needed(RAND_POOL *pool, unsigned int entropy_factor)
 557 {
 558     size_t bytes_needed;
 559     size_t entropy_needed = rand_pool_entropy_needed(pool);
 560
 561     if (entropy_factor < 1) {
 562         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_ARGUMENT_OUT_OF_RANGE);
 563         return 0;
 564     }
 565
 566     bytes_needed = ENTROPY_TO_BYTES(entropy_needed, entropy_factor);
 567
 568     if (bytes_needed > pool->max_len - pool->len) {
 569         /* not enough space left */
 570         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 571         return 0;
 572     }
 573
 574     if (pool->len < pool->min_len &&
 575         bytes_needed < pool->min_len - pool->len)
 576         /* to meet the min_len requirement */
 577         bytes_needed = pool->min_len - pool->len;
 578
 579     return bytes_needed;
 580 }
 581
 582 /* Returns the remaining number of bytes available */
 583 size_t rand_pool_bytes_remaining(RAND_POOL *pool)
 584 {
 585     return pool->max_len - pool->len;
 586 }
 587
 588 static int rand_pool_grow(RAND_POOL *pool, size_t len)
 589 {
 590     if (len > pool->alloc_len - pool->len) {
 591         unsigned char *p;
 592         const size_t limit = pool->max_len / 2;
 593         size_t newlen = pool->alloc_len;
 594
 595         do
 596             newlen = newlen < limit ? newlen * 2 : pool->max_len;
 597         while (len > newlen - pool->len);
 598
 599         if (pool->secure)
 600             p = OPENSSL_secure_zalloc(newlen);
 601         else
 602             p = OPENSSL_zalloc(newlen);
 603         if (p == NULL) {
 604             RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_GROW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 605             return 0;
 606         }
 607         memcpy(p, pool->buffer, pool->len);
 608         if (pool->secure)
 609             OPENSSL_secure_clear_free(pool->buffer, pool->alloc_len);
 610         else
 611             OPENSSL_clear_free(pool->buffer, pool->alloc_len);
 612         pool->buffer = p;
 613         pool->alloc_len = newlen;
 614     }
 615     return 1;
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Add random bytes to the random pool.
 620  *
 621  * It is expected that the |buffer| contains |len| bytes of
 622  * random input which contains at least |entropy| bits of
 623  * randomness.
 624  *
 625  * Returns 1 if the added amount is adequate, otherwise 0
 626  */
 627 int rand_pool_add(RAND_POOL *pool,
 628                   const unsigned char *buffer, size_t len, size_t entropy)
 629 {
 630     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 631         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD, RAND_R_ENTROPY_INPUT_TOO_LONG);
 632         return 0;
 633     }
 634
 635     if (pool->buffer == NULL) {
 636         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 637         return 0;
 638     }
 639
 640     if (len > 0) {
 641         if (!rand_pool_grow(pool, len))
 642             return 0;
 643         memcpy(pool->buffer + pool->len, buffer, len);
 644         pool->len += len;
 645         pool->entropy += entropy;
 646     }
 647
 648     return 1;
 649 }
 650
 651 /*
 652  * Start to add random bytes to the random pool in-place.
 653  *
 654  * Reserves the next |len| bytes for adding random bytes in-place
 655  * and returns a pointer to the buffer.
 656  * The caller is allowed to copy up to |len| bytes into the buffer.
 657  * If |len| == 0 this is considered a no-op and a NULL pointer
 658  * is returned without producing an error message.
 659  *
 660  * After updating the buffer, rand_pool_add_end() needs to be called
 661  * to finish the udpate operation (see next comment).
 662  */
 663 unsigned char *rand_pool_add_begin(RAND_POOL *pool, size_t len)
 664 {
 665     if (len == 0)
 666         return NULL;
 667
 668     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 669         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_BEGIN, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 670         return NULL;
 671     }
 672
 673     if (pool->buffer == NULL) {
 674         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_BEGIN, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 675         return NULL;
 676     }
 677
 678     if (!rand_pool_grow(pool, len))
 679         return NULL;
 680     return pool->buffer + pool->len;
 681 }
 682
 683 /*
 684  * Finish to add random bytes to the random pool in-place.
 685  *
 686  * Finishes an in-place update of the random pool started by
 687  * rand_pool_add_begin() (see previous comment).
 688  * It is expected that |len| bytes of random input have been added
 689  * to the buffer which contain at least |entropy| bits of randomness.
 690  * It is allowed to add less bytes than originally reserved.
 691  */
 692 int rand_pool_add_end(RAND_POOL *pool, size_t len, size_t entropy)
 693 {
 694     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 695         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_END, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 696         return 0;
 697     }
 698
 699     if (len > 0) {
 700         pool->len += len;
 701         pool->entropy += entropy;
 702     }
 703
 704     return 1;
 705 }
 706
 707 #ifndef FIPS_MODE
 708 int RAND_set_rand_method(const RAND_METHOD *meth)
 709 {
 710     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 711         return 0;
 712
 713     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
 714 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 715     ENGINE_finish(funct_ref);
 716     funct_ref = NULL;
 717 # endif
 718     default_RAND_meth = meth;
 719     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
 720     return 1;
 721 }
 722 #endif
 723
 724 const RAND_METHOD *RAND_get_rand_method(void)
 725 {
 726 #ifdef FIPS_MODE
 727     return NULL;
 728 #else
 729     const RAND_METHOD *tmp_meth = NULL;
 730
 731     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 732         return NULL;
 733
 734     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
 735     if (default_RAND_meth == NULL) {
 736 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 737         ENGINE *e;
 738
 739         /* If we have an engine that can do RAND, use it. */
 740         if ((e = ENGINE_get_default_RAND()) != NULL
 741                 && (tmp_meth = ENGINE_get_RAND(e)) != NULL) {
 742             funct_ref = e;
 743             default_RAND_meth = tmp_meth;
 744         } else {
 745             ENGINE_finish(e);
 746             default_RAND_meth = &rand_meth;
 747         }
 748 # else
 749         default_RAND_meth = &rand_meth;
 750 # endif
 751     }
 752     tmp_meth = default_RAND_meth;
 753     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
 754     return tmp_meth;
 755 #endif
 756 }
 757
 758 #if !defined(OPENSSL_NO_ENGINE) && !defined(FIPS_MODE)
 759 int RAND_set_rand_engine(ENGINE *engine)
 760 {
 761     const RAND_METHOD *tmp_meth = NULL;
 762
 763     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 764         return 0;
 765
 766     if (engine != NULL) {
 767         if (!ENGINE_init(engine))
 768             return 0;
 769         tmp_meth = ENGINE_get_RAND(engine);
 770         if (tmp_meth == NULL) {
 771             ENGINE_finish(engine);
 772             return 0;
 773         }
 774     }
 775     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_engine_lock);
 776     /* This function releases any prior ENGINE so call it first */
 777     RAND_set_rand_method(tmp_meth);
 778     funct_ref = engine;
 779     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_engine_lock);
 780     return 1;
 781 }
 782 #endif
 783
 784 void RAND_seed(const void *buf, int num)
 785 {
 786     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 787
 788     if (meth->seed != NULL)
 789         meth->seed(buf, num);
 790 }
 791
 792 void RAND_add(const void *buf, int num, double randomness)
 793 {
 794     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 795
 796     if (meth->add != NULL)
 797         meth->add(buf, num, randomness);
 798 }
 799
 800 /*
 801  * This function is not part of RAND_METHOD, so if we're not using
 802  * the default method, then just call RAND_bytes().  Otherwise make
 803  * sure we're instantiated and use the private DRBG.
 804  */
 805 int rand_priv_bytes_ex(OPENSSL_CTX *ctx, unsigned char *buf, int num)
 806 {
 807     RAND_DRBG *drbg;
 808     int ret;
 809     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 810
 811     if (meth != RAND_OpenSSL())
 812         return meth->bytes(buf, num);
 813
 814     drbg = OPENSSL_CTX_get0_private_drbg(ctx);
 815     if (drbg == NULL)
 816         return 0;
 817
 818     ret = RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
 819     return ret;
 820 }
 821
 822 int RAND_priv_bytes(unsigned char *buf, int num)
 823 {
 824     return rand_priv_bytes_ex(NULL, buf, num);
 825 }
 826
 827 int rand_bytes_ex(OPENSSL_CTX *ctx, unsigned char *buf, int num)
 828 {
 829     RAND_DRBG *drbg;
 830     int ret;
 831     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 832
 833     if (meth != RAND_OpenSSL()) {
 834         if (meth->bytes != NULL)
 835             return meth->bytes(buf, num);
 836         RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES_EX, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
 837         return -1;
 838     }
 839
 840     drbg = OPENSSL_CTX_get0_public_drbg(ctx);
 841     if (drbg == NULL)
 842         return 0;
 843
 844     ret = RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
 845     return ret;
 846 }
 847
 848 int RAND_bytes(unsigned char *buf, int num)
 849 {
 850     return rand_bytes_ex(NULL, buf, num);
 851 }
 852
 853 #if !OPENSSL_API_1_1_0 && !defined(FIPS_MODE)
 854 int RAND_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 855 {
 856     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 857
 858     if (meth->pseudorand != NULL)
 859         return meth->pseudorand(buf, num);
 860     return -1;
 861 }
 862 #endif
 863
 864 int RAND_status(void)
 865 {
 866     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 867
 868     if (meth->status != NULL)
 869         return meth->status();
 870     return 0;
 871 }