crypto/rand/rand_win.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2016 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 "internal/cryptlib.h"
  11 #include <openssl/rand.h>
  12 #include "rand_lcl.h"
  13
  14 #if defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
  15 # include <windows.h>
  16 # ifndef _WIN32_WINNT
  17 #  define _WIN32_WINNT 0x0400
  18 # endif
  19 # include <wincrypt.h>
  20 # include <tlhelp32.h>
  21
  22 /*
  23  * Limit the time spent walking through the heap, processes, threads and
  24  * modules to a maximum of 1000 milliseconds each, unless CryptoGenRandom
  25  * failed
  26  */
  27 # define MAXDELAY 1000
  28
  29 /*
  30  * Intel hardware RNG CSP -- available from
  31  * http://developer.intel.com/design/security/rng/redist_license.htm
  32  */
  33 # define PROV_INTEL_SEC 22
  34 # define INTEL_DEF_PROV L"Intel Hardware Cryptographic Service Provider"
  35
  36 static void readtimer(void);
  37 static void readscreen(void);
  38
  39 /*
  40  * It appears like CURSORINFO, PCURSORINFO and LPCURSORINFO are only defined
  41  * when WINVER is 0x0500 and up, which currently only happens on Win2000.
  42  * Unfortunately, those are typedefs, so they're a little bit difficult to
  43  * detect properly.  On the other hand, the macro CURSOR_SHOWING is defined
  44  * within the same conditional, so it can be use to detect the absence of
  45  * said typedefs.
  46  */
  47
  48 # ifndef CURSOR_SHOWING
  49 /*
  50  * Information about the global cursor.
  51  */
  52 typedef struct tagCURSORINFO {
  53     DWORD cbSize;
  54     DWORD flags;
  55     HCURSOR hCursor;
  56     POINT ptScreenPos;
  57 } CURSORINFO, *PCURSORINFO, *LPCURSORINFO;
  58
  59 #  define CURSOR_SHOWING     0x00000001
  60 # endif                         /* CURSOR_SHOWING */
  61
  62 # if !defined(OPENSSL_SYS_WINCE)
  63 typedef BOOL(WINAPI *CRYPTACQUIRECONTEXTW) (HCRYPTPROV *, LPCWSTR, LPCWSTR,
  64                                             DWORD, DWORD);
  65 typedef BOOL(WINAPI *CRYPTGENRANDOM) (HCRYPTPROV, DWORD, BYTE *);
  66 typedef BOOL(WINAPI *CRYPTRELEASECONTEXT) (HCRYPTPROV, DWORD);
  67
  68 typedef HWND(WINAPI *GETFOREGROUNDWINDOW) (VOID);
  69 typedef BOOL(WINAPI *GETCURSORINFO) (PCURSORINFO);
  70 typedef DWORD(WINAPI *GETQUEUESTATUS) (UINT);
  71
  72 typedef HANDLE(WINAPI *CREATETOOLHELP32SNAPSHOT) (DWORD, DWORD);
  73 typedef BOOL(WINAPI *CLOSETOOLHELP32SNAPSHOT) (HANDLE);
  74 typedef BOOL(WINAPI *HEAP32FIRST) (LPHEAPENTRY32, DWORD, size_t);
  75 typedef BOOL(WINAPI *HEAP32NEXT) (LPHEAPENTRY32);
  76 typedef BOOL(WINAPI *HEAP32LIST) (HANDLE, LPHEAPLIST32);
  77 typedef BOOL(WINAPI *PROCESS32) (HANDLE, LPPROCESSENTRY32);
  78 typedef BOOL(WINAPI *THREAD32) (HANDLE, LPTHREADENTRY32);
  79 typedef BOOL(WINAPI *MODULE32) (HANDLE, LPMODULEENTRY32);
  80
  81 #  include <lmcons.h>
  82 #  include <lmstats.h>
  83 /*
  84  * The NET API is Unicode only.  It requires the use of the UNICODE macro.
  85  * When UNICODE is defined LPTSTR becomes LPWSTR.  LMSTR was was added to the
  86  * Platform SDK to allow the NET API to be used in non-Unicode applications
  87  * provided that Unicode strings were still used for input.  LMSTR is defined
  88  * as LPWSTR.
  89  */
  90 typedef NET_API_STATUS(NET_API_FUNCTION *NETSTATGET)
  91  (LPWSTR, LPWSTR, DWORD, DWORD, LPBYTE *);
  92 typedef NET_API_STATUS(NET_API_FUNCTION *NETFREE) (LPBYTE);
  93 # endif                         /* !OPENSSL_SYS_WINCE */
  94
  95 int RAND_poll(void)
  96 {
  97     MEMORYSTATUS mst;
  98     HCRYPTPROV hProvider = 0;
  99     DWORD w;
 100     BYTE buf[64];
 101
 102     /* poll the CryptoAPI PRNG */
 103     /* The CryptoAPI returns sizeof(buf) bytes of randomness */
 104     if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) {
 105         if (CryptGenRandom(hProvider, sizeof(buf), buf) != 0) {
 106             RAND_add(buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
 107         }
 108         CryptReleaseContext(hProvider, 0);
 109     }
 110
 111     /* poll the Pentium PRG with CryptoAPI */
 112     if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL, INTEL_DEF_PROV, PROV_INTEL_SEC, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) {
 113         if (CryptGenRandom(hProvider, sizeof(buf), buf) != 0) {
 114             RAND_add(buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
 115         }
 116         CryptReleaseContext(hProvider, 0);
 117     }
 118
 119     /* timer data */
 120     readtimer();
 121
 122     /* memory usage statistics */
 123     GlobalMemoryStatus(&mst);
 124     RAND_add(&mst, sizeof(mst), 1);
 125
 126     /* process ID */
 127     w = GetCurrentProcessId();
 128     RAND_add(&w, sizeof(w), 1);
 129
 130     return (1);
 131 }
 132
 133 int RAND_event(UINT iMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
 134 {
 135     double add_entropy = 0;
 136
 137     switch (iMsg) {
 138     case WM_KEYDOWN:
 139         {
 140             static WPARAM key;
 141             if (key != wParam)
 142                 add_entropy = 0.05;
 143             key = wParam;
 144         }
 145         break;
 146     case WM_MOUSEMOVE:
 147         {
 148             static int lastx, lasty, lastdx, lastdy;
 149             int x, y, dx, dy;
 150
 151             x = LOWORD(lParam);
 152             y = HIWORD(lParam);
 153             dx = lastx - x;
 154             dy = lasty - y;
 155             if (dx != 0 && dy != 0 && dx - lastdx != 0 && dy - lastdy != 0)
 156                 add_entropy = .2;
 157             lastx = x, lasty = y;
 158             lastdx = dx, lastdy = dy;
 159         }
 160         break;
 161     }
 162
 163     readtimer();
 164     RAND_add(&iMsg, sizeof(iMsg), add_entropy);
 165     RAND_add(&wParam, sizeof(wParam), 0);
 166     RAND_add(&lParam, sizeof(lParam), 0);
 167
 168     return (RAND_status());
 169 }
 170
 171 void RAND_screen(void)
 172 {                               /* function available for backward
 173                                  * compatibility */
 174     RAND_poll();
 175     readscreen();
 176 }
 177
 178 /* feed timing information to the PRNG */
 179 static void readtimer(void)
 180 {
 181     DWORD w;
 182     LARGE_INTEGER l;
 183     static int have_perfc = 1;
 184 # if defined(_MSC_VER) && defined(_M_X86)
 185     static int have_tsc = 1;
 186     DWORD cyclecount;
 187
 188     if (have_tsc) {
 189         __try {
 190             __asm {
 191             _emit 0x0f _emit 0x31 mov cyclecount, eax}
 192             RAND_add(&cyclecount, sizeof(cyclecount), 1);
 193         }
 194         __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
 195             have_tsc = 0;
 196         }
 197     }
 198 # else
 199 #  define have_tsc 0
 200 # endif
 201
 202     if (have_perfc) {
 203         if (QueryPerformanceCounter(&l) == 0)
 204             have_perfc = 0;
 205         else
 206             RAND_add(&l, sizeof(l), 0);
 207     }
 208
 209     if (!have_tsc && !have_perfc) {
 210         w = GetTickCount();
 211         RAND_add(&w, sizeof(w), 0);
 212     }
 213 }
 214
 215 /* feed screen contents to PRNG */
 216 /*****************************************************************************
 217  *
 218  * Created 960901 by Gertjan van Oosten, gertjan@West.NL, West Consulting B.V.
 219  *
 220  * Code adapted from
 221  * <URL:http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;[LN];97193>;
 222  * the original copyright message is:
 223  *
 224  *   (C) Copyright Microsoft Corp. 1993.  All rights reserved.
 225  *
 226  *   You have a royalty-free right to use, modify, reproduce and
 227  *   distribute the Sample Files (and/or any modified version) in
 228  *   any way you find useful, provided that you agree that
 229  *   Microsoft has no warranty obligations or liability for any
 230  *   Sample Application Files which are modified.
 231  */
 232
 233 static void readscreen(void)
 234 {
 235 # if !defined(OPENSSL_SYS_WINCE) && !defined(OPENSSL_SYS_WIN32_CYGWIN)
 236     HDC hScrDC;                 /* screen DC */
 237     HBITMAP hBitmap;            /* handle for our bitmap */
 238     BITMAP bm;                  /* bitmap properties */
 239     unsigned int size;          /* size of bitmap */
 240     char *bmbits;               /* contents of bitmap */
 241     int w;                      /* screen width */
 242     int h;                      /* screen height */
 243     int y;                      /* y-coordinate of screen lines to grab */
 244     int n = 16;                 /* number of screen lines to grab at a time */
 245     BITMAPINFOHEADER bi;        /* info about the bitmap */
 246
 247     if (check_winnt() && OPENSSL_isservice() > 0)
 248         return;
 249
 250     /* Get a reference to the screen DC */
 251     hScrDC = GetDC(NULL);
 252
 253     /* Get screen resolution */
 254     w = GetDeviceCaps(hScrDC, HORZRES);
 255     h = GetDeviceCaps(hScrDC, VERTRES);
 256
 257     /* Create a bitmap compatible with the screen DC */
 258     hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hScrDC, w, n);
 259
 260     /* Get bitmap properties */
 261     GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), (LPSTR) & bm);
 262     size = (unsigned int)bm.bmWidthBytes * bm.bmHeight * bm.bmPlanes;
 263
 264     bi.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
 265     bi.biWidth = bm.bmWidth;
 266     bi.biHeight = bm.bmHeight;
 267     bi.biPlanes = bm.bmPlanes;
 268     bi.biBitCount = bm.bmBitsPixel;
 269     bi.biCompression = BI_RGB;
 270     bi.biSizeImage = 0;
 271     bi.biXPelsPerMeter = 0;
 272     bi.biYPelsPerMeter = 0;
 273     bi.biClrUsed = 0;
 274     bi.biClrImportant = 0;
 275
 276     bmbits = OPENSSL_malloc(size);
 277     if (bmbits != NULL) {
 278         /* Now go through the whole screen, repeatedly grabbing n lines */
 279         for (y = 0; y < h - n; y += n) {
 280             unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
 281
 282             /* Copy the bits of the current line range into the buffer */
 283             GetDIBits(hScrDC, hBitmap, y, n,
 284                       bmbits, (BITMAPINFO *) & bi, DIB_RGB_COLORS);
 285
 286             /* Get the hash of the bitmap */
 287             MD(bmbits, size, md);
 288
 289             /* Seed the random generator with the hash value */
 290             RAND_add(md, MD_DIGEST_LENGTH, 0);
 291         }
 292
 293         OPENSSL_free(bmbits);
 294     }
 295
 296     /* Clean up */
 297     DeleteObject(hBitmap);
 298     ReleaseDC(NULL, hScrDC);
 299 # endif                         /* !OPENSSL_SYS_WINCE */
 300 }
 301
 302 #endif