providers/implementations/rands/seeding/rand_unix.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 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 #ifndef _GNU_SOURCE
  11 # define _GNU_SOURCE
  12 #endif
  13 #include "../e_os.h"
  14 #include <stdio.h>
  15 #include "internal/cryptlib.h"
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/crypto.h>
  18 #include "crypto/rand_pool.h"
  19 #include "crypto/rand.h"
  20 #include <stdio.h>
  21 #include "internal/dso.h"
  22 #include "prov/seeding.h"
  23
  24 #ifdef __linux
  25 # include <sys/syscall.h>
  26 # ifdef DEVRANDOM_WAIT
  27 #  include <sys/shm.h>
  28 #  include <sys/utsname.h>
  29 # endif
  30 #endif
  31 #if (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && !defined(OPENSSL_SYS_UEFI)
  32 # include <sys/types.h>
  33 # include <sys/sysctl.h>
  34 # include <sys/param.h>
  35 #endif
  36 #if defined(__OpenBSD__)
  37 # include <sys/param.h>
  38 #endif
  39 #if defined(__DragonFly__)
  40 # include <sys/param.h>
  41 # include <sys/random.h>
  42 #endif
  43
  44 #if (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)) \
  45      || defined(__DJGPP__)
  46 # include <sys/types.h>
  47 # include <sys/stat.h>
  48 # include <fcntl.h>
  49 # include <unistd.h>
  50 # include <sys/time.h>
  51
  52 static uint64_t get_time_stamp(void);
  53 static uint64_t get_timer_bits(void);
  54
  55 /* Macro to convert two thirty two bit values into a sixty four bit one */
  56 # define TWO32TO64(a, b) ((((uint64_t)(a)) << 32) + (b))
  57
  58 /*
  59  * Check for the existence and support of POSIX timers.  The standard
  60  * says that the _POSIX_TIMERS macro will have a positive value if they
  61  * are available.
  62  *
  63  * However, we want an additional constraint: that the timer support does
  64  * not require an extra library dependency.  Early versions of glibc
  65  * require -lrt to be specified on the link line to access the timers,
  66  * so this needs to be checked for.
  67  *
  68  * It is worse because some libraries define __GLIBC__ but don't
  69  * support the version testing macro (e.g. uClibc).  This means
  70  * an extra check is needed.
  71  *
  72  * The final condition is:
  73  *      "have posix timers and either not glibc or glibc without -lrt"
  74  *
  75  * The nested #if sequences are required to avoid using a parameterised
  76  * macro that might be undefined.
  77  */
  78 # undef OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  79 # if defined(_POSIX_TIMERS) && _POSIX_TIMERS > 0
  80 #  if defined(__GLIBC__)
  81 #   if defined(__GLIBC_PREREQ)
  82 #    if __GLIBC_PREREQ(2, 17)
  83 #     define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  84 #    endif
  85 #   endif
  86 #  else
  87 #   define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  88 #  endif
  89 # endif
  90 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
  91           || defined(__DJGPP__) */
  92
  93 #if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
  94 /* none means none. this simplifies the following logic */
  95 # undef OPENSSL_RAND_SEED_OS
  96 # undef OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
  97 # undef OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM
  98 # undef OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
  99 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
 100 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
 101 # undef OPENSSL_RAND_SEED_EGD
 102 #endif
 103
 104 #if defined(OPENSSL_SYS_UEFI) && !defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
 105 # error "UEFI only supports seeding NONE"
 106 #endif
 107
 108 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || defined(OPENSSL_SYS_WIN32) \
 109     || defined(OPENSSL_SYS_VMS) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) \
 110     || defined(OPENSSL_SYS_UEFI))
 111
 112 # if defined(OPENSSL_SYS_VOS)
 113
 114 #  ifndef OPENSSL_RAND_SEED_OS
 115 #   error "Unsupported seeding method configured; must be os"
 116 #  endif
 117
 118 #  if defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 119 #   error "Unsupported HP-PA and IA32 at the same time."
 120 #  endif
 121 #  if !defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && !defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 122 #   error "Must have one of HP-PA or IA32"
 123 #  endif
 124
 125 /*
 126  * The following algorithm repeatedly samples the real-time clock (RTC) to
 127  * generate a sequence of unpredictable data.  The algorithm relies upon the
 128  * uneven execution speed of the code (due to factors such as cache misses,
 129  * interrupts, bus activity, and scheduling) and upon the rather large
 130  * relative difference between the speed of the clock and the rate at which
 131  * it can be read.  If it is ported to an environment where execution speed
 132  * is more constant or where the RTC ticks at a much slower rate, or the
 133  * clock can be read with fewer instructions, it is likely that the results
 134  * would be far more predictable.  This should only be used for legacy
 135  * platforms.
 136  *
 137  * As a precaution, we assume only 2 bits of entropy per byte.
 138  */
 139 size_t ossl_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 140 {
 141     short int code;
 142     int i, k;
 143     size_t bytes_needed;
 144     struct timespec ts;
 145     unsigned char v;
 146 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 147     long duration;
 148     extern void s$sleep(long *_duration, short int *_code);
 149 #  else
 150     long long duration;
 151     extern void s$sleep2(long long *_duration, short int *_code);
 152 #  endif
 153
 154     bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 4 /*entropy_factor*/);
 155
 156     for (i = 0; i < bytes_needed; i++) {
 157         /*
 158          * burn some cpu; hope for interrupts, cache collisions, bus
 159          * interference, etc.
 160          */
 161         for (k = 0; k < 99; k++)
 162             ts.tv_nsec = random();
 163
 164 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 165         /* sleep for 1/1024 of a second (976 us).  */
 166         duration = 1;
 167         s$sleep(&duration, &code);
 168 #  else
 169         /* sleep for 1/65536 of a second (15 us).  */
 170         duration = 1;
 171         s$sleep2(&duration, &code);
 172 #  endif
 173
 174         /* Get wall clock time, take 8 bits. */
 175         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 176         v = (unsigned char)(ts.tv_nsec & 0xFF);
 177         rand_pool_add(pool, arg, &v, sizeof(v) , 2);
 178     }
 179     return rand_pool_entropy_available(pool);
 180 }
 181
 182 void rand_pool_cleanup(void)
 183 {
 184 }
 185
 186 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 187 {
 188 }
 189
 190 # else
 191
 192 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD) && \
 193         (defined(OPENSSL_NO_EGD) || !defined(DEVRANDOM_EGD))
 194 #   error "Seeding uses EGD but EGD is turned off or no device given"
 195 #  endif
 196
 197 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) && !defined(DEVRANDOM)
 198 #   error "Seeding uses urandom but DEVRANDOM is not configured"
 199 #  endif
 200
 201 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_OS)
 202 #   if !defined(DEVRANDOM)
 203 #    error "OS seeding requires DEVRANDOM to be configured"
 204 #   endif
 205 #   define OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
 206 #   define OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
 207 #  endif
 208
 209 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 210 #   error "librandom not (yet) supported"
 211 #  endif
 212
 213 #  if (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 214 /*
 215  * sysctl_random(): Use sysctl() to read a random number from the kernel
 216  * Returns the number of bytes returned in buf on success, -1 on failure.
 217  */
 218 static ssize_t sysctl_random(char *buf, size_t buflen)
 219 {
 220     int mib[2];
 221     size_t done = 0;
 222     size_t len;
 223
 224     /*
 225      * Note: sign conversion between size_t and ssize_t is safe even
 226      * without a range check, see comment in syscall_random()
 227      */
 228
 229     /*
 230      * On FreeBSD old implementations returned longs, newer versions support
 231      * variable sizes up to 256 byte. The code below would not work properly
 232      * when the sysctl returns long and we want to request something not a
 233      * multiple of longs, which should never be the case.
 234      */
 235 #if   defined(__FreeBSD__)
 236     if (!ossl_assert(buflen % sizeof(long) == 0)) {
 237         errno = EINVAL;
 238         return -1;
 239     }
 240 #endif
 241
 242     /*
 243      * On NetBSD before 4.0 KERN_ARND was an alias for KERN_URND, and only
 244      * filled in an int, leaving the rest uninitialized. Since NetBSD 4.0
 245      * it returns a variable number of bytes with the current version supporting
 246      * up to 256 bytes.
 247      * Just return an error on older NetBSD versions.
 248      */
 249 #if   defined(__NetBSD__) && __NetBSD_Version__ < 400000000
 250     errno = ENOSYS;
 251     return -1;
 252 #endif
 253
 254     mib[0] = CTL_KERN;
 255     mib[1] = KERN_ARND;
 256
 257     do {
 258         len = buflen > 256 ? 256 : buflen;
 259         if (sysctl(mib, 2, buf, &len, NULL, 0) == -1)
 260             return done > 0 ? done : -1;
 261         done += len;
 262         buf += len;
 263         buflen -= len;
 264     } while (buflen > 0);
 265
 266     return done;
 267 }
 268 #  endif
 269
 270 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 271
 272 #   if defined(__linux) && !defined(__NR_getrandom)
 273 #    if defined(__arm__)
 274 #     define __NR_getrandom    (__NR_SYSCALL_BASE+384)
 275 #    elif defined(__i386__)
 276 #     define __NR_getrandom    355
 277 #    elif defined(__x86_64__)
 278 #     if defined(__ILP32__)
 279 #      define __NR_getrandom   (__X32_SYSCALL_BIT + 318)
 280 #     else
 281 #      define __NR_getrandom   318
 282 #     endif
 283 #    elif defined(__xtensa__)
 284 #     define __NR_getrandom    338
 285 #    elif defined(__s390__) || defined(__s390x__)
 286 #     define __NR_getrandom    349
 287 #    elif defined(__bfin__)
 288 #     define __NR_getrandom    389
 289 #    elif defined(__powerpc__)
 290 #     define __NR_getrandom    359
 291 #    elif defined(__mips__) || defined(__mips64)
 292 #     if _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI32
 293 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 353)
 294 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI64
 295 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 313)
 296 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_NABI32
 297 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 317)
 298 #     endif
 299 #    elif defined(__hppa__)
 300 #     define __NR_getrandom    (__NR_Linux + 339)
 301 #    elif defined(__sparc__)
 302 #     define __NR_getrandom    347
 303 #    elif defined(__ia64__)
 304 #     define __NR_getrandom    1339
 305 #    elif defined(__alpha__)
 306 #     define __NR_getrandom    511
 307 #    elif defined(__sh__)
 308 #     if defined(__SH5__)
 309 #      define __NR_getrandom   373
 310 #     else
 311 #      define __NR_getrandom   384
 312 #     endif
 313 #    elif defined(__avr32__)
 314 #     define __NR_getrandom    317
 315 #    elif defined(__microblaze__)
 316 #     define __NR_getrandom    385
 317 #    elif defined(__m68k__)
 318 #     define __NR_getrandom    352
 319 #    elif defined(__cris__)
 320 #     define __NR_getrandom    356
 321 #    elif defined(__aarch64__)
 322 #     define __NR_getrandom    278
 323 #    else /* generic */
 324 #     define __NR_getrandom    278
 325 #    endif
 326 #   endif
 327
 328 /*
 329  * syscall_random(): Try to get random data using a system call
 330  * returns the number of bytes returned in buf, or < 0 on error.
 331  */
 332 static ssize_t syscall_random(void *buf, size_t buflen)
 333 {
 334     /*
 335      * Note: 'buflen' equals the size of the buffer which is used by the
 336      * get_entropy() callback of the RAND_DRBG. It is roughly bounded by
 337      *
 338      *   2 * RAND_POOL_FACTOR * (RAND_DRBG_STRENGTH / 8) = 2^14
 339      *
 340      * which is way below the OSSL_SSIZE_MAX limit. Therefore sign conversion
 341      * between size_t and ssize_t is safe even without a range check.
 342      */
 343
 344     /*
 345      * Do runtime detection to find getentropy().
 346      *
 347      * Known OSs that should support this:
 348      * - Darwin since 16 (OSX 10.12, IOS 10.0).
 349      * - Solaris since 11.3
 350      * - OpenBSD since 5.6
 351      * - Linux since 3.17 with glibc 2.25
 352      * - FreeBSD since 12.0 (1200061)
 353      *
 354      * Note: Sometimes getentropy() can be provided but not implemented
 355      * internally. So we need to check errno for ENOSYS
 356      */
 357 #  if !defined(__DragonFly__) && !defined(__NetBSD__)
 358 #    if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__) && !defined(__hpux)
 359     extern int getentropy(void *buffer, size_t length) __attribute__((weak));
 360
 361     if (getentropy != NULL) {
 362         if (getentropy(buf, buflen) == 0)
 363             return (ssize_t)buflen;
 364         if (errno != ENOSYS)
 365             return -1;
 366     }
 367 #    else
 368     union {
 369         void *p;
 370         int (*f)(void *buffer, size_t length);
 371     } p_getentropy;
 372
 373     /*
 374      * We could cache the result of the lookup, but we normally don't
 375      * call this function often.
 376      */
 377     ERR_set_mark();
 378     p_getentropy.p = DSO_global_lookup("getentropy");
 379     ERR_pop_to_mark();
 380     if (p_getentropy.p != NULL)
 381         return p_getentropy.f(buf, buflen) == 0 ? (ssize_t)buflen : -1;
 382 #    endif
 383 #  endif /* !__DragonFly__ */
 384
 385     /* Linux supports this since version 3.17 */
 386 #  if defined(__linux) && defined(__NR_getrandom)
 387     return syscall(__NR_getrandom, buf, buflen, 0);
 388 #  elif (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 389     return sysctl_random(buf, buflen);
 390 #  elif (defined(__DragonFly__)  && __DragonFly_version >= 500700) \
 391      || (defined(__NetBSD__) && __NetBSD_Version >= 1000000000)
 392     return getrandom(buf, buflen, 0);
 393 #  else
 394     errno = ENOSYS;
 395     return -1;
 396 #  endif
 397 }
 398 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM) */
 399
 400 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 401 static const char *random_device_paths[] = { DEVRANDOM };
 402 static struct random_device {
 403     int fd;
 404     dev_t dev;
 405     ino_t ino;
 406     mode_t mode;
 407     dev_t rdev;
 408 } random_devices[OSSL_NELEM(random_device_paths)];
 409 static int keep_random_devices_open = 1;
 410
 411 #   if defined(__linux) && defined(DEVRANDOM_WAIT) \
 412        && defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 413 static void *shm_addr;
 414
 415 static void cleanup_shm(void)
 416 {
 417     shmdt(shm_addr);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Ensure that the system randomness source has been adequately seeded.
 422  * This is done by having the first start of libcrypto, wait until the device
 423  * /dev/random becomes able to supply a byte of entropy.  Subsequent starts
 424  * of the library and later reseedings do not need to do this.
 425  */
 426 static int wait_random_seeded(void)
 427 {
 428     static int seeded = OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID < 0;
 429     static const int kernel_version[] = { DEVRANDOM_SAFE_KERNEL };
 430     int kernel[2];
 431     int shm_id, fd, r;
 432     char c, *p;
 433     struct utsname un;
 434     fd_set fds;
 435
 436     if (!seeded) {
 437         /* See if anything has created the global seeded indication */
 438         if ((shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1, 0)) == -1) {
 439             /*
 440              * Check the kernel's version and fail if it is too recent.
 441              *
 442              * Linux kernels from 4.8 onwards do not guarantee that
 443              * /dev/urandom is properly seeded when /dev/random becomes
 444              * readable.  However, such kernels support the getentropy(2)
 445              * system call and this should always succeed which renders
 446              * this alternative but essentially identical source moot.
 447              */
 448             if (uname(&un) == 0) {
 449                 kernel[0] = atoi(un.release);
 450                 p = strchr(un.release, '.');
 451                 kernel[1] = p == NULL ? 0 : atoi(p + 1);
 452                 if (kernel[0] > kernel_version[0]
 453                     || (kernel[0] == kernel_version[0]
 454                         && kernel[1] >= kernel_version[1])) {
 455                     return 0;
 456                 }
 457             }
 458             /* Open /dev/random and wait for it to be readable */
 459             if ((fd = open(DEVRANDOM_WAIT, O_RDONLY)) != -1) {
 460                 if (DEVRANDM_WAIT_USE_SELECT && fd < FD_SETSIZE) {
 461                     FD_ZERO(&fds);
 462                     FD_SET(fd, &fds);
 463                     while ((r = select(fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL)) < 0
 464                            && errno == EINTR);
 465                 } else {
 466                     while ((r = read(fd, &c, 1)) < 0 && errno == EINTR);
 467                 }
 468                 close(fd);
 469                 if (r == 1) {
 470                     seeded = 1;
 471                     /* Create the shared memory indicator */
 472                     shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1,
 473                                     IPC_CREAT | S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
 474                 }
 475             }
 476         }
 477         if (shm_id != -1) {
 478             seeded = 1;
 479             /*
 480              * Map the shared memory to prevent its premature destruction.
 481              * If this call fails, it isn't a big problem.
 482              */
 483             shm_addr = shmat(shm_id, NULL, SHM_RDONLY);
 484             if (shm_addr != (void *)-1)
 485                 OPENSSL_atexit(&cleanup_shm);
 486         }
 487     }
 488     return seeded;
 489 }
 490 #   else /* defined __linux && DEVRANDOM_WAIT && OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM */
 491 static int wait_random_seeded(void)
 492 {
 493     return 1;
 494 }
 495 #   endif
 496
 497 /*
 498  * Verify that the file descriptor associated with the random source is
 499  * still valid. The rationale for doing this is the fact that it is not
 500  * uncommon for daemons to close all open file handles when daemonizing.
 501  * So the handle might have been closed or even reused for opening
 502  * another file.
 503  */
 504 static int check_random_device(struct random_device * rd)
 505 {
 506     struct stat st;
 507
 508     return rd->fd != -1
 509            && fstat(rd->fd, &st) != -1
 510            && rd->dev == st.st_dev
 511            && rd->ino == st.st_ino
 512            && ((rd->mode ^ st.st_mode) & ~(S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO)) == 0
 513            && rd->rdev == st.st_rdev;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Open a random device if required and return its file descriptor or -1 on error
 518  */
 519 static int get_random_device(size_t n)
 520 {
 521     struct stat st;
 522     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 523
 524     /* reuse existing file descriptor if it is (still) valid */
 525     if (check_random_device(rd))
 526         return rd->fd;
 527
 528     /* open the random device ... */
 529     if ((rd->fd = open(random_device_paths[n], O_RDONLY)) == -1)
 530         return rd->fd;
 531
 532     /* ... and cache its relevant stat(2) data */
 533     if (fstat(rd->fd, &st) != -1) {
 534         rd->dev = st.st_dev;
 535         rd->ino = st.st_ino;
 536         rd->mode = st.st_mode;
 537         rd->rdev = st.st_rdev;
 538     } else {
 539         close(rd->fd);
 540         rd->fd = -1;
 541     }
 542
 543     return rd->fd;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Close a random device making sure it is a random device
 548  */
 549 static void close_random_device(size_t n)
 550 {
 551     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 552
 553     if (check_random_device(rd))
 554         close(rd->fd);
 555     rd->fd = -1;
 556 }
 557
 558 int rand_pool_init(void)
 559 {
 560     size_t i;
 561
 562     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 563         random_devices[i].fd = -1;
 564
 565     return 1;
 566 }
 567
 568 void rand_pool_cleanup(void)
 569 {
 570     size_t i;
 571
 572     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 573         close_random_device(i);
 574 }
 575
 576 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 577 {
 578     if (!keep)
 579         rand_pool_cleanup();
 580
 581     keep_random_devices_open = keep;
 582 }
 583
 584 #  else     /* !defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 585
 586 int rand_pool_init(void)
 587 {
 588     return 1;
 589 }
 590
 591 void rand_pool_cleanup(void)
 592 {
 593 }
 594
 595 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 596 {
 597 }
 598
 599 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 600
 601 /*
 602  * Try the various seeding methods in turn, exit when successful.
 603  *
 604  * TODO(DRBG): If more than one entropy source is available, is it
 605  * preferable to stop as soon as enough entropy has been collected
 606  * (as favored by @rsalz) or should one rather be defensive and add
 607  * more entropy than requested and/or from different sources?
 608  *
 609  * Currently, the user can select multiple entropy sources in the
 610  * configure step, yet in practice only the first available source
 611  * will be used. A more flexible solution has been requested, but
 612  * currently it is not clear how this can be achieved without
 613  * overengineering the problem. There are many parameters which
 614  * could be taken into account when selecting the order and amount
 615  * of input from the different entropy sources (trust, quality,
 616  * possibility of blocking).
 617  */
 618 size_t ossl_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 619 {
 620 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
 621     return rand_pool_entropy_available(pool);
 622 #  else
 623     size_t entropy_available = 0;
 624
 625     (void)entropy_available;    /* avoid compiler warning */
 626
 627 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 628     {
 629         size_t bytes_needed;
 630         unsigned char *buffer;
 631         ssize_t bytes;
 632         /* Maximum allowed number of consecutive unsuccessful attempts */
 633         int attempts = 3;
 634
 635         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 636         while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 637             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 638             bytes = syscall_random(buffer, bytes_needed);
 639             if (bytes > 0) {
 640                 rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 641                 bytes_needed -= bytes;
 642                 attempts = 3; /* reset counter after successful attempt */
 643             } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 644                 break;
 645             }
 646         }
 647     }
 648     entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 649     if (entropy_available > 0)
 650         return entropy_available;
 651 #   endif
 652
 653 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 654     {
 655         /* Not yet implemented. */
 656     }
 657 #   endif
 658
 659 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 660     if (wait_random_seeded()) {
 661         size_t bytes_needed;
 662         unsigned char *buffer;
 663         size_t i;
 664
 665         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 666         for (i = 0; bytes_needed > 0 && i < OSSL_NELEM(random_device_paths);
 667              i++) {
 668             ssize_t bytes = 0;
 669             /* Maximum number of consecutive unsuccessful attempts */
 670             int attempts = 3;
 671             const int fd = get_random_device(i);
 672
 673             if (fd == -1)
 674                 continue;
 675
 676             while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 677                 buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 678                 bytes = read(fd, buffer, bytes_needed);
 679
 680                 if (bytes > 0) {
 681                     rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 682                     bytes_needed -= bytes;
 683                     attempts = 3; /* reset counter on successful attempt */
 684                 } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 685                     break;
 686                 }
 687             }
 688             if (bytes < 0 || !keep_random_devices_open)
 689                 close_random_device(i);
 690
 691             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 692         }
 693         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 694         if (entropy_available > 0)
 695             return entropy_available;
 696     }
 697 #   endif
 698
 699 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC)
 700     entropy_available = prov_acquire_entropy_from_tsc(pool);
 701     if (entropy_available > 0)
 702         return entropy_available;
 703 #   endif
 704
 705 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU)
 706     entropy_available = prov_acquire_entropy_from_cpu(pool);
 707     if (entropy_available > 0)
 708         return entropy_available;
 709 #   endif
 710
 711 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD)
 712     {
 713         static const char *paths[] = { DEVRANDOM_EGD, NULL };
 714         size_t bytes_needed;
 715         unsigned char *buffer;
 716         int i;
 717
 718         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 719         for (i = 0; bytes_needed > 0 && paths[i] != NULL; i++) {
 720             size_t bytes = 0;
 721             int num;
 722
 723             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 724             num = RAND_query_egd_bytes(paths[i],
 725                                        buffer, (int)bytes_needed);
 726             if (num == (int)bytes_needed)
 727                 bytes = bytes_needed;
 728
 729             rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 730             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 731         }
 732         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 733         if (entropy_available > 0)
 734             return entropy_available;
 735     }
 736 #   endif
 737
 738     return rand_pool_entropy_available(pool);
 739 #  endif
 740 }
 741 # endif
 742 #endif
 743
 744 #if (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)) \
 745      || defined(__DJGPP__)
 746 int ossl_pool_add_nonce_data(RAND_POOL *pool)
 747 {
 748     struct {
 749         pid_t pid;
 750         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 751         uint64_t time;
 752     } data;
 753
 754     /* Erase the entire structure including any padding */
 755     memset(&data, 0, sizeof(data));
 756
 757     /*
 758      * Add process id, thread id, and a high resolution timestamp to
 759      * ensure that the nonce is unique with high probability for
 760      * different process instances.
 761      */
 762     data.pid = getpid();
 763     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 764     data.time = get_time_stamp();
 765
 766     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 767 }
 768
 769 int rand_pool_add_additional_data(RAND_POOL *pool)
 770 {
 771     struct {
 772         int fork_id;
 773         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 774         uint64_t time;
 775     } data;
 776
 777     /* Erase the entire structure including any padding */
 778     memset(&data, 0, sizeof(data));
 779
 780     /*
 781      * Add some noise from the thread id and a high resolution timer.
 782      * The fork_id adds some extra fork-safety.
 783      * The thread id adds a little randomness if the drbg is accessed
 784      * concurrently (which is the case for the <master> drbg).
 785      */
 786     data.fork_id = openssl_get_fork_id();
 787     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 788     data.time = get_timer_bits();
 789
 790     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 791 }
 792
 793
 794 /*
 795  * Get the current time with the highest possible resolution
 796  *
 797  * The time stamp is added to the nonce, so it is optimized for not repeating.
 798  * The current time is ideal for this purpose, provided the computer's clock
 799  * is synchronized.
 800  */
 801 static uint64_t get_time_stamp(void)
 802 {
 803 # if defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 804     {
 805         struct timespec ts;
 806
 807         if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == 0)
 808             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 809     }
 810 # endif
 811 # if defined(__unix__) \
 812      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 813     {
 814         struct timeval tv;
 815
 816         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 817             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 818     }
 819 # endif
 820     return time(NULL);
 821 }
 822
 823 /*
 824  * Get an arbitrary timer value of the highest possible resolution
 825  *
 826  * The timer value is added as random noise to the additional data,
 827  * which is not considered a trusted entropy sourec, so any result
 828  * is acceptable.
 829  */
 830 static uint64_t get_timer_bits(void)
 831 {
 832     uint64_t res = OPENSSL_rdtsc();
 833
 834     if (res != 0)
 835         return res;
 836
 837 # if defined(__sun) || defined(__hpux)
 838     return gethrtime();
 839 # elif defined(_AIX)
 840     {
 841         timebasestruct_t t;
 842
 843         read_wall_time(&t, TIMEBASE_SZ);
 844         return TWO32TO64(t.tb_high, t.tb_low);
 845     }
 846 # elif defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 847     {
 848         struct timespec ts;
 849
 850 #  ifdef CLOCK_BOOTTIME
 851 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_BOOTTIME
 852 #  elif defined(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK)
 853 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_MONOTONIC
 854 #  else
 855 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_REALTIME
 856 #  endif
 857
 858         if (clock_gettime(CLOCK_TYPE, &ts) == 0)
 859             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 860     }
 861 # endif
 862 # if defined(__unix__) \
 863      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 864     {
 865         struct timeval tv;
 866
 867         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 868             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 869     }
 870 # endif
 871     return time(NULL);
 872 }
 873 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
 874           || defined(__DJGPP__) */