crypto/rand/rand_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 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 #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 #ifdef OPENSSL_SYS_UNIX
  19 # include <sys/types.h>
  20 # include <unistd.h>
  21 # include <sys/time.h>
  22 #endif
  23 #include "e_os.h"
  24
  25 /* Macro to convert two thirty two bit values into a sixty four bit one */
  26 #define TWO32TO64(a, b) ((((uint64_t)(a)) << 32) + (b))
  27
  28 /*
  29  * Check for the existence and support of POSIX timers.  The standard
  30  * says that the _POSIX_TIMERS macro will have a positive value if they
  31  * are available.
  32  *
  33  * However, we want an additional constraint: that the timer support does
  34  * not require an extra library dependency.  Early versions of glibc
  35  * require -lrt to be specified on the link line to access the timers,
  36  * so this needs to be checked for.
  37  *
  38  * It is worse because some libraries define __GLIBC__ but don't
  39  * support the version testing macro (e.g. uClibc).  This means
  40  * an extra check is needed.
  41  *
  42  * The final condition is:
  43  *      "have posix timers and either not glibc or glibc without -lrt"
  44  *
  45  * The nested #if sequences are required to avoid using a parameterised
  46  * macro that might be undefined.
  47  */
  48 #undef OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  49 #if defined(_POSIX_TIMERS) && _POSIX_TIMERS > 0
  50 # if defined(__GLIBC__)
  51 #  if defined(__GLIBC_PREREQ)
  52 #   if __GLIBC_PREREQ(2, 17)
  53 #    define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  54 #   endif
  55 #  endif
  56 # else
  57 #  define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  58 # endif
  59 #endif
  60
  61 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
  62 /* non-NULL if default_RAND_meth is ENGINE-provided */
  63 static ENGINE *funct_ref;
  64 static CRYPTO_RWLOCK *rand_engine_lock;
  65 #endif
  66 static CRYPTO_RWLOCK *rand_meth_lock;
  67 static const RAND_METHOD *default_RAND_meth;
  68 static CRYPTO_ONCE rand_init = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
  69
  70 int rand_fork_count;
  71
  72 #ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
  73 /*
  74  * IMPORTANT NOTE:  It is not currently possible to use this code
  75  * because we are not sure about the amount of randomness it provides.
  76  * Some SP900 tests have been run, but there is internal skepticism.
  77  * So for now this code is not used.
  78  */
  79 # error "RDTSC enabled?  Should not be possible!"
  80
  81 /*
  82  * Acquire entropy from high-speed clock
  83  *
  84  * Since we get some randomness from the low-order bits of the
  85  * high-speed clock, it can help.
  86  *
  87  * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
  88  * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
  89  */
  90 size_t rand_acquire_entropy_from_tsc(RAND_POOL *pool)
  91 {
  92     unsigned char c;
  93     int i;
  94
  95     if ((OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 4)) != 0) {
  96         for (i = 0; i < TSC_READ_COUNT; i++) {
  97             c = (unsigned char)(OPENSSL_rdtsc() & 0xFF);
  98             RAND_POOL_add(pool, &c, 1, 4);
  99         }
 100     }
 101     return RAND_POOL_entropy_available(pool);
 102 }
 103 #endif
 104
 105 #ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
 106 size_t OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
 107 size_t OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
 108
 109 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 110
 111 /*
 112  * Acquire entropy using Intel-specific cpu instructions
 113  *
 114  * Uses the RDSEED instruction if available, otherwise uses
 115  * RDRAND if available.
 116  *
 117  * For the differences between RDSEED and RDRAND, and why RDSEED
 118  * is the preferred choice, see https://goo.gl/oK3KcN
 119  *
 120  * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
 121  * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
 122  */
 123 size_t rand_acquire_entropy_from_cpu(RAND_POOL *pool)
 124 {
 125     size_t bytes_needed;
 126     unsigned char *buffer;
 127
 128     bytes_needed = RAND_POOL_bytes_needed(pool, 8 /*entropy_per_byte*/);
 129     if (bytes_needed > 0) {
 130         buffer = RAND_POOL_add_begin(pool, bytes_needed);
 131
 132         if (buffer != NULL) {
 133
 134             /* If RDSEED is available, use that. */
 135             if ((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 18)) != 0) {
 136                 if (OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(buffer, bytes_needed)
 137                     == bytes_needed)
 138                     return RAND_POOL_add_end(pool,
 139                                              bytes_needed,
 140                                              8 * bytes_needed);
 141             }
 142
 143             /* Second choice is RDRAND. */
 144             if ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))) != 0) {
 145                 if (OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(buffer, bytes_needed)
 146                     == bytes_needed)
 147                     return RAND_POOL_add_end(pool,
 148                                              bytes_needed,
 149                                              8 * bytes_needed);
 150             }
 151
 152             return RAND_POOL_add_end(pool, 0, 0);
 153         }
 154     }
 155
 156     return RAND_POOL_entropy_available(pool);
 157 }
 158 #endif
 159
 160
 161 /*
 162  * Implements the get_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
 163  *
 164  * If the DRBG has a parent, then the required amount of entropy input
 165  * is fetched using the parent's RAND_DRBG_generate().
 166  *
 167  * Otherwise, the entropy is polled from the system entropy sources
 168  * using RAND_POOL_acquire_entropy().
 169  *
 170  * If a random pool has been added to the DRBG using RAND_add(), then
 171  * its entropy will be used up first.
 172  */
 173 size_t rand_drbg_get_entropy(RAND_DRBG *drbg,
 174                         unsigned char **pout,
 175                         int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
 176 {
 177     size_t ret = 0;
 178     size_t entropy_available = 0;
 179     RAND_POOL *pool = RAND_POOL_new(entropy, min_len, max_len);
 180
 181     if (pool == NULL)
 182         return 0;
 183
 184     if (drbg->pool) {
 185         RAND_POOL_add(pool,
 186                       RAND_POOL_buffer(drbg->pool),
 187                       RAND_POOL_length(drbg->pool),
 188                       RAND_POOL_entropy(drbg->pool));
 189         RAND_POOL_free(drbg->pool);
 190         drbg->pool = NULL;
 191     }
 192
 193     if (drbg->parent) {
 194         size_t bytes_needed = RAND_POOL_bytes_needed(pool, 8);
 195         unsigned char *buffer = RAND_POOL_add_begin(pool, bytes_needed);
 196
 197         if (buffer != NULL) {
 198             size_t bytes = 0;
 199
 200             /*
 201              * Get random from parent, include our state as additional input.
 202              * Our lock is already held, but we need to lock our parent before
 203              * generating bits from it.
 204              */
 205             if (drbg->parent->lock)
 206                 CRYPTO_THREAD_write_lock(drbg->parent->lock);
 207             if (RAND_DRBG_generate(drbg->parent,
 208                                    buffer, bytes_needed,
 209                                    0,
 210                                    (unsigned char *)drbg, sizeof(*drbg)) != 0)
 211                 bytes = bytes_needed;
 212             if (drbg->parent->lock)
 213                 CRYPTO_THREAD_unlock(drbg->parent->lock);
 214
 215             entropy_available = RAND_POOL_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 216         }
 217
 218     } else {
 219         /* Get entropy by polling system entropy sources. */
 220         entropy_available = RAND_POOL_acquire_entropy(pool);
 221     }
 222
 223     if (entropy_available > 0) {
 224         ret   = RAND_POOL_length(pool);
 225         *pout = RAND_POOL_detach(pool);
 226     }
 227
 228     RAND_POOL_free(pool);
 229     return ret;
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Find a suitable system time.  Start with the highest resolution source
 234  * and work down to the slower ones.  This is added as additional data and
 235  * isn't counted as randomness, so any result is acceptable.
 236  */
 237 static uint64_t get_timer_bits(void)
 238 {
 239     uint64_t res = OPENSSL_rdtsc();
 240
 241     if (res != 0)
 242         return res;
 243 #if defined(_WIN32)
 244     {
 245         LARGE_INTEGER t;
 246         FILETIME ft;
 247
 248         if (QueryPerformanceCounter(&t) != 0)
 249             return t.QuadPart;
 250         GetSystemTimeAsFileTime(&ft);
 251         return TWO32TO64(ft.dwHighDateTime, ft.dwLowDateTime);
 252     }
 253 #elif defined(__sun) || defined(__hpux)
 254     return gethrtime();
 255 #elif defined(_AIX)
 256     {
 257         timebasestruct_t t;
 258
 259         read_wall_time(&t, TIMEBASE_SZ);
 260         return TWO32TO64(t.tb_high, t.tb_low);
 261     }
 262 #else
 263
 264 #if defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 265     {
 266         struct timespec ts;
 267         clockid_t cid;
 268
 269 #  ifdef CLOCK_BOOTTIME
 270         cid = CLOCK_BOOTTIME;
 271 #  elif defined(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK)
 272         cid = CLOCK_MONOTONIC;
 273 #  else
 274         cid = CLOCK_REALTIME;
 275 #  endif
 276
 277         if (clock_gettime(cid, &ts) == 0)
 278             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 279     }
 280 # endif
 281 # if defined(__unix__) \
 282      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 283     {
 284         struct timeval tv;
 285
 286         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 287             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 288     }
 289 # endif
 290     return time(NULL);
 291 #endif
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Generate additional data that can be used for the drbg. The data does
 296  * not need to contain entropy, but it's useful if it contains at least
 297  * some bits that are unpredictable.
 298  *
 299  * Returns 0 on failure.
 300  *
 301  * On success it allocates a buffer at |*pout| and returns the length of
 302  * the data. The buffer should get freed using OPENSSL_secure_clear_free().
 303  */
 304 size_t rand_drbg_get_additional_data(unsigned char **pout, size_t max_len)
 305 {
 306     RAND_POOL *pool;
 307     CRYPTO_THREAD_ID thread_id;
 308     size_t len;
 309 #ifdef OPENSSL_SYS_UNIX
 310     pid_t pid;
 311 #elif defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
 312     DWORD pid;
 313 #endif
 314     uint64_t tbits;
 315
 316     pool = RAND_POOL_new(0, 0, max_len);
 317     if (pool == NULL)
 318         return 0;
 319
 320 #ifdef OPENSSL_SYS_UNIX
 321     pid = getpid();
 322     RAND_POOL_add(pool, (unsigned char *)&pid, sizeof(pid), 0);
 323 #elif defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
 324     pid = GetCurrentProcessId();
 325     RAND_POOL_add(pool, (unsigned char *)&pid, sizeof(pid), 0);
 326 #endif
 327
 328     thread_id = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 329     if (thread_id != 0)
 330         RAND_POOL_add(pool, (unsigned char *)&thread_id, sizeof(thread_id), 0);
 331
 332     tbits = get_timer_bits();
 333     RAND_POOL_add(pool, (unsigned char *)&tbits, sizeof(tbits), 0);
 334
 335     /* TODO: Use RDSEED? */
 336
 337     len = RAND_POOL_length(pool);
 338     if (len != 0)
 339         *pout = RAND_POOL_detach(pool);
 340     RAND_POOL_free(pool);
 341
 342     return len;
 343 }
 344
 345 /*
 346  * Implements the cleanup_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
 347  *
 348  */
 349 void rand_drbg_cleanup_entropy(RAND_DRBG *drbg,
 350                                unsigned char *out, size_t outlen)
 351 {
 352     OPENSSL_secure_clear_free(out, outlen);
 353 }
 354
 355 void rand_fork()
 356 {
 357     rand_fork_count++;
 358 }
 359
 360 DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(do_rand_init)
 361 {
 362     int ret = 1;
 363
 364 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 365     rand_engine_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 366     ret &= rand_engine_lock != NULL;
 367 #endif
 368     rand_meth_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 369     ret &= rand_meth_lock != NULL;
 370
 371     return ret;
 372 }
 373
 374 void rand_cleanup_int(void)
 375 {
 376     const RAND_METHOD *meth = default_RAND_meth;
 377
 378     if (meth != NULL && meth->cleanup != NULL)
 379         meth->cleanup();
 380     RAND_set_rand_method(NULL);
 381 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 382     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_engine_lock);
 383 #endif
 384     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_meth_lock);
 385 }
 386
 387 /*
 388  * RAND_poll() reseeds the default RNG using random input
 389  *
 390  * The random input is obtained from polling various entropy
 391  * sources which depend on the operating system and are
 392  * configurable via the --with-rand-seed configure option.
 393  */
 394 int RAND_poll(void)
 395 {
 396     int ret = 0;
 397
 398     RAND_POOL *pool = NULL;
 399
 400     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 401
 402     if (meth == RAND_OpenSSL()) {
 403         /* fill random pool and seed the master DRBG */
 404         RAND_DRBG *drbg = RAND_DRBG_get0_master();
 405
 406         if (drbg == NULL)
 407             return 0;
 408
 409         CRYPTO_THREAD_write_lock(drbg->lock);
 410         ret = rand_drbg_restart(drbg, NULL, 0, 0);
 411         CRYPTO_THREAD_unlock(drbg->lock);
 412
 413         return ret;
 414
 415     } else {
 416         /* fill random pool and seed the current legacy RNG */
 417         pool = RAND_POOL_new(RAND_DRBG_STRENGTH,
 418                              RAND_DRBG_STRENGTH / 8,
 419                              DRBG_MINMAX_FACTOR * (RAND_DRBG_STRENGTH / 8));
 420         if (pool == NULL)
 421             return 0;
 422
 423         if (RAND_POOL_acquire_entropy(pool) == 0)
 424             goto err;
 425
 426         if (meth->add == NULL
 427             || meth->add(RAND_POOL_buffer(pool),
 428                          RAND_POOL_length(pool),
 429                          (RAND_POOL_entropy(pool) / 8.0)) == 0)
 430             goto err;
 431
 432         ret = 1;
 433     }
 434
 435 err:
 436     RAND_POOL_free(pool);
 437     return ret;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * The 'random pool' acts as a dumb container for collecting random
 442  * input from various entropy sources. The pool has no knowledge about
 443  * whether its randomness is fed into a legacy RAND_METHOD via RAND_add()
 444  * or into a new style RAND_DRBG. It is the callers duty to 1) initialize the
 445  * random pool, 2) pass it to the polling callbacks, 3) seed the RNG, and
 446  * 4) cleanup the random pool again.
 447  *
 448  * The random pool contains no locking mechanism because its scope and
 449  * lifetime is intended to be restricted to a single stack frame.
 450  */
 451 struct rand_pool_st {
 452     unsigned char *buffer;  /* points to the beginning of the random pool */
 453     size_t len; /* current number of random bytes contained in the pool */
 454
 455     size_t min_len; /* minimum number of random bytes requested */
 456     size_t max_len; /* maximum number of random bytes (allocated buffer size) */
 457     size_t entropy; /* current entropy count in bits */
 458     size_t requested_entropy; /* requested entropy count in bits */
 459 };
 460
 461 /*
 462  * Allocate memory and initialize a new random pool
 463  */
 464
 465 RAND_POOL *RAND_POOL_new(int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
 466 {
 467     RAND_POOL *pool = OPENSSL_zalloc(sizeof(*pool));
 468
 469     if (pool == NULL) {
 470         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 471         goto err;
 472     }
 473
 474     pool->min_len = min_len;
 475     pool->max_len = max_len;
 476
 477     pool->buffer = OPENSSL_secure_zalloc(pool->max_len);
 478     if (pool->buffer == NULL) {
 479         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 480         goto err;
 481     }
 482
 483     pool->requested_entropy = entropy;
 484
 485     return pool;
 486
 487 err:
 488     OPENSSL_free(pool);
 489     return NULL;
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Free |pool|, securely erasing its buffer.
 494  */
 495 void RAND_POOL_free(RAND_POOL *pool)
 496 {
 497     if (pool == NULL)
 498         return;
 499
 500     OPENSSL_secure_clear_free(pool->buffer, pool->max_len);
 501     OPENSSL_free(pool);
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Return the |pool|'s buffer to the caller (readonly).
 506  */
 507 const unsigned char *RAND_POOL_buffer(RAND_POOL *pool)
 508 {
 509     return pool->buffer;
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Return the |pool|'s entropy to the caller.
 514  */
 515 size_t RAND_POOL_entropy(RAND_POOL *pool)
 516 {
 517     return pool->entropy;
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Return the |pool|'s buffer length to the caller.
 522  */
 523 size_t RAND_POOL_length(RAND_POOL *pool)
 524 {
 525     return pool->len;
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Detach the |pool| buffer and return it to the caller.
 530  * It's the responsibility of the caller to free the buffer
 531  * using OPENSSL_secure_clear_free().
 532  */
 533 unsigned char *RAND_POOL_detach(RAND_POOL *pool)
 534 {
 535     unsigned char *ret = pool->buffer;
 536     pool->buffer = NULL;
 537     return ret;
 538 }
 539
 540
 541 /*
 542  * If every byte of the input contains |entropy_per_bytes| bits of entropy,
 543  * how many bytes does one need to obtain at least |bits| bits of entropy?
 544  */
 545 #define ENTROPY_TO_BYTES(bits, entropy_per_bytes) \
 546     (((bits) + ((entropy_per_bytes) - 1))/(entropy_per_bytes))
 547
 548
 549 /*
 550  * Checks whether the |pool|'s entropy is available to the caller.
 551  * This is the case when entropy count and buffer length are high enough.
 552  * Returns
 553  *
 554  *  |entropy|  if the entropy count and buffer size is large enough
 555  *      0      otherwise
 556  */
 557 size_t RAND_POOL_entropy_available(RAND_POOL *pool)
 558 {
 559     if (pool->entropy < pool->requested_entropy)
 560         return 0;
 561
 562     if (pool->len < pool->min_len)
 563         return 0;
 564
 565     return pool->entropy;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Returns the (remaining) amount of entropy needed to fill
 570  * the random pool.
 571  */
 572
 573 size_t RAND_POOL_entropy_needed(RAND_POOL *pool)
 574 {
 575     if (pool->entropy < pool->requested_entropy)
 576         return pool->requested_entropy - pool->entropy;
 577
 578     return 0;
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Returns the number of bytes needed to fill the pool, assuming
 583  * the input has 'entropy_per_byte' entropy bits per byte.
 584  * In case of an error, 0 is returned.
 585  */
 586
 587 size_t RAND_POOL_bytes_needed(RAND_POOL *pool, unsigned int entropy_per_byte)
 588 {
 589     size_t bytes_needed;
 590     size_t entropy_needed = RAND_POOL_entropy_needed(pool);
 591
 592     if (entropy_per_byte < 1 || entropy_per_byte > 8) {
 593         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_ARGUMENT_OUT_OF_RANGE);
 594         return 0;
 595     }
 596
 597     bytes_needed = ENTROPY_TO_BYTES(entropy_needed, entropy_per_byte);
 598
 599     if (bytes_needed > pool->max_len - pool->len) {
 600         /* not enough space left */
 601         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 602         return 0;
 603     }
 604
 605     if (pool->len < pool->min_len &&
 606         bytes_needed < pool->min_len - pool->len)
 607         /* to meet the min_len requirement */
 608         bytes_needed = pool->min_len - pool->len;
 609
 610     return bytes_needed;
 611 }
 612
 613 /* Returns the remaining number of bytes available */
 614 size_t RAND_POOL_bytes_remaining(RAND_POOL *pool)
 615 {
 616     return pool->max_len - pool->len;
 617 }
 618
 619 /*
 620  * Add random bytes to the random pool.
 621  *
 622  * It is expected that the |buffer| contains |len| bytes of
 623  * random input which contains at least |entropy| bits of
 624  * randomness.
 625  *
 626  * Return available amount of entropy after this operation.
 627  * (see RAND_POOL_entropy_available(pool))
 628  */
 629 size_t RAND_POOL_add(RAND_POOL *pool,
 630                      const unsigned char *buffer, size_t len, size_t entropy)
 631 {
 632     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 633         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD, RAND_R_ENTROPY_INPUT_TOO_LONG);
 634         return 0;
 635     }
 636
 637     if (len > 0) {
 638         memcpy(pool->buffer + pool->len, buffer, len);
 639         pool->len += len;
 640         pool->entropy += entropy;
 641     }
 642
 643     return RAND_POOL_entropy_available(pool);
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Start to add random bytes to the random pool in-place.
 648  *
 649  * Reserves the next |len| bytes for adding random bytes in-place
 650  * and returns a pointer to the buffer.
 651  * The caller is allowed to copy up to |len| bytes into the buffer.
 652  * If |len| == 0 this is considered a no-op and a NULL pointer
 653  * is returned without producing an error message.
 654  *
 655  * After updating the buffer, RAND_POOL_add_end() needs to be called
 656  * to finish the udpate operation (see next comment).
 657  */
 658 unsigned char *RAND_POOL_add_begin(RAND_POOL *pool, size_t len)
 659 {
 660     if (len == 0)
 661         return NULL;
 662
 663     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 664         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_BEGIN, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 665         return NULL;
 666     }
 667
 668     return pool->buffer + pool->len;
 669 }
 670
 671 /*
 672  * Finish to add random bytes to the random pool in-place.
 673  *
 674  * Finishes an in-place update of the random pool started by
 675  * RAND_POOL_add_begin() (see previous comment).
 676  * It is expected that |len| bytes of random input have been added
 677  * to the buffer which contain at least |entropy| bits of randomness.
 678  * It is allowed to add less bytes than originally reserved.
 679  */
 680 size_t RAND_POOL_add_end(RAND_POOL *pool, size_t len, size_t entropy)
 681 {
 682     if (len > pool->max_len - pool->len) {
 683         RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_END, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
 684         return 0;
 685     }
 686
 687     if (len > 0) {
 688         pool->len += len;
 689         pool->entropy += entropy;
 690     }
 691
 692     return RAND_POOL_entropy_available(pool);
 693 }
 694
 695 int RAND_set_rand_method(const RAND_METHOD *meth)
 696 {
 697     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 698         return 0;
 699
 700     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
 701 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 702     ENGINE_finish(funct_ref);
 703     funct_ref = NULL;
 704 #endif
 705     default_RAND_meth = meth;
 706     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
 707     return 1;
 708 }
 709
 710 const RAND_METHOD *RAND_get_rand_method(void)
 711 {
 712     const RAND_METHOD *tmp_meth = NULL;
 713
 714     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 715         return NULL;
 716
 717     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
 718     if (default_RAND_meth == NULL) {
 719 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 720         ENGINE *e;
 721
 722         /* If we have an engine that can do RAND, use it. */
 723         if ((e = ENGINE_get_default_RAND()) != NULL
 724                 && (tmp_meth = ENGINE_get_RAND(e)) != NULL) {
 725             funct_ref = e;
 726             default_RAND_meth = tmp_meth;
 727         } else {
 728             ENGINE_finish(e);
 729             default_RAND_meth = &rand_meth;
 730         }
 731 #else
 732         default_RAND_meth = &rand_meth;
 733 #endif
 734     }
 735     tmp_meth = default_RAND_meth;
 736     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
 737     return tmp_meth;
 738 }
 739
 740 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 741 int RAND_set_rand_engine(ENGINE *engine)
 742 {
 743     const RAND_METHOD *tmp_meth = NULL;
 744
 745     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
 746         return 0;
 747
 748     if (engine != NULL) {
 749         if (!ENGINE_init(engine))
 750             return 0;
 751         tmp_meth = ENGINE_get_RAND(engine);
 752         if (tmp_meth == NULL) {
 753             ENGINE_finish(engine);
 754             return 0;
 755         }
 756     }
 757     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_engine_lock);
 758     /* This function releases any prior ENGINE so call it first */
 759     RAND_set_rand_method(tmp_meth);
 760     funct_ref = engine;
 761     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_engine_lock);
 762     return 1;
 763 }
 764 #endif
 765
 766 void RAND_seed(const void *buf, int num)
 767 {
 768     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 769
 770     if (meth->seed != NULL)
 771         meth->seed(buf, num);
 772 }
 773
 774 void RAND_add(const void *buf, int num, double randomness)
 775 {
 776     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 777
 778     if (meth->add != NULL)
 779         meth->add(buf, num, randomness);
 780 }
 781
 782 /*
 783  * This function is not part of RAND_METHOD, so if we're not using
 784  * the default method, then just call RAND_bytes().  Otherwise make
 785  * sure we're instantiated and use the private DRBG.
 786  */
 787 int RAND_priv_bytes(unsigned char *buf, int num)
 788 {
 789     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 790     RAND_DRBG *drbg;
 791     int ret;
 792
 793     if (meth != RAND_OpenSSL())
 794         return RAND_bytes(buf, num);
 795
 796     drbg = RAND_DRBG_get0_private();
 797     if (drbg == NULL)
 798         return 0;
 799
 800     /* We have to lock the DRBG before generating bits from it. */
 801     CRYPTO_THREAD_write_lock(drbg->lock);
 802     ret = RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
 803     CRYPTO_THREAD_unlock(drbg->lock);
 804     return ret;
 805 }
 806
 807 int RAND_bytes(unsigned char *buf, int num)
 808 {
 809     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 810
 811     if (meth->bytes != NULL)
 812         return meth->bytes(buf, num);
 813     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
 814     return -1;
 815 }
 816
 817 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 818 int RAND_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 819 {
 820     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 821
 822     if (meth->pseudorand != NULL)
 823         return meth->pseudorand(buf, num);
 824     return -1;
 825 }
 826 #endif
 827
 828 int RAND_status(void)
 829 {
 830     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 831
 832     if (meth->status != NULL)
 833         return meth->status();
 834     return 0;
 835 }