CTR, HASH and HMAC DRBGs in provider
[openssl.git] / crypto / rand / rand_lib.c
index 2b77960529eeb925a775f94faeb94f204790429a..e7dfb07de21466e07f633f84fcd4562eaba8ff09 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 1995-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 #include <time.h>
 #include "internal/cryptlib.h"
 #include <openssl/opensslconf.h>
-#include "internal/rand_int.h"
+#include "crypto/rand.h"
 #include <openssl/engine.h>
 #include "internal/thread_once.h"
-#include "rand_lcl.h"
+#include "rand_local.h"
 #include "e_os.h"
 
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+#ifndef FIPS_MODULE
+# include "prov/rand_pool.h"
+# include "prov/seeding.h"
+
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 /* non-NULL if default_RAND_meth is ENGINE-provided */
 static ENGINE *funct_ref;
 static CRYPTO_RWLOCK *rand_engine_lock;
-#endif
+# endif
 static CRYPTO_RWLOCK *rand_meth_lock;
 static const RAND_METHOD *default_RAND_meth;
 static CRYPTO_ONCE rand_init = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
 
-int rand_fork_count;
-
-static CRYPTO_RWLOCK *rand_nonce_lock;
-static int rand_nonce_count;
-
 static int rand_inited = 0;
 
-#ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
-/*
- * IMPORTANT NOTE:  It is not currently possible to use this code
- * because we are not sure about the amount of randomness it provides.
- * Some SP900 tests have been run, but there is internal skepticism.
- * So for now this code is not used.
- */
-# error "RDTSC enabled?  Should not be possible!"
-
-/*
- * Acquire entropy from high-speed clock
- *
- * Since we get some randomness from the low-order bits of the
- * high-speed clock, it can help.
- *
- * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
- * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
- */
-size_t rand_acquire_entropy_from_tsc(RAND_POOL *pool)
-{
-    unsigned char c;
-    int i;
-
-    if ((OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 4)) != 0) {
-        for (i = 0; i < TSC_READ_COUNT; i++) {
-            c = (unsigned char)(OPENSSL_rdtsc() & 0xFF);
-            rand_pool_add(pool, &c, 1, 4);
-        }
-    }
-    return rand_pool_entropy_available(pool);
-}
-#endif
-
-#ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
-size_t OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
-size_t OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(unsigned char *buf, size_t len);
-
-extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
-
-/*
- * Acquire entropy using Intel-specific cpu instructions
- *
- * Uses the RDSEED instruction if available, otherwise uses
- * RDRAND if available.
- *
- * For the differences between RDSEED and RDRAND, and why RDSEED
- * is the preferred choice, see https://goo.gl/oK3KcN
- *
- * Returns the total entropy count, if it exceeds the requested
- * entropy count. Otherwise, returns an entropy count of 0.
- */
-size_t rand_acquire_entropy_from_cpu(RAND_POOL *pool)
-{
-    size_t bytes_needed;
-    unsigned char *buffer;
-
-    bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
-    if (bytes_needed > 0) {
-        buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
-
-        if (buffer != NULL) {
-            /* Whichever comes first, use RDSEED, RDRAND or nothing */
-            if ((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 18)) != 0) {
-                if (OPENSSL_ia32_rdseed_bytes(buffer, bytes_needed)
-                    == bytes_needed) {
-                    rand_pool_add_end(pool, bytes_needed, 8 * bytes_needed);
-                }
-            } else if ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))) != 0) {
-                if (OPENSSL_ia32_rdrand_bytes(buffer, bytes_needed)
-                    == bytes_needed) {
-                    rand_pool_add_end(pool, bytes_needed, 8 * bytes_needed);
-                }
-            } else {
-                rand_pool_add_end(pool, 0, 0);
-            }
-        }
-    }
-
-    return rand_pool_entropy_available(pool);
-}
-#endif
-
-
-/*
- * Implements the get_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
- *
- * If the DRBG has a parent, then the required amount of entropy input
- * is fetched using the parent's RAND_DRBG_generate().
- *
- * Otherwise, the entropy is polled from the system entropy sources
- * using rand_pool_acquire_entropy().
- *
- * If a random pool has been added to the DRBG using RAND_add(), then
- * its entropy will be used up first.
- */
-size_t rand_drbg_get_entropy(RAND_DRBG *drbg,
-                             unsigned char **pout,
-                             int entropy, size_t min_len, size_t max_len,
-                             int prediction_resistance)
-{
-    size_t ret = 0;
-    size_t entropy_available = 0;
-    RAND_POOL *pool;
-
-    if (drbg->parent != NULL && drbg->strength > drbg->parent->strength) {
-        /*
-         * We currently don't support the algorithm from NIST SP 800-90C
-         * 10.1.2 to use a weaker DRBG as source
-         */
-        RANDerr(RAND_F_RAND_DRBG_GET_ENTROPY, RAND_R_PARENT_STRENGTH_TOO_WEAK);
-        return 0;
-    }
-
-    if (drbg->seed_pool != NULL) {
-        pool = drbg->seed_pool;
-        pool->entropy_requested = entropy;
-    } else {
-        pool = rand_pool_new(entropy, min_len, max_len);
-        if (pool == NULL)
-            return 0;
-    }
-
-    if (drbg->parent != NULL) {
-        size_t bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
-        unsigned char *buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
-
-        if (buffer != NULL) {
-            size_t bytes = 0;
-
-            /*
-             * Get random from parent, include our state as additional input.
-             * Our lock is already held, but we need to lock our parent before
-             * generating bits from it. (Note: taking the lock will be a no-op
-             * if locking if drbg->parent->lock == NULL.)
-             */
-            rand_drbg_lock(drbg->parent);
-            if (RAND_DRBG_generate(drbg->parent,
-                                   buffer, bytes_needed,
-                                   prediction_resistance,
-                                   NULL, 0) != 0)
-                bytes = bytes_needed;
-            drbg->reseed_next_counter
-                = tsan_load(&drbg->parent->reseed_prop_counter);
-            rand_drbg_unlock(drbg->parent);
-
-            rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
-            entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
-        }
-
-    } else {
-        /* Get entropy by polling system entropy sources. */
-        entropy_available = rand_pool_acquire_entropy(pool);
-    }
-
-    if (entropy_available > 0) {
-        ret   = rand_pool_length(pool);
-        *pout = rand_pool_detach(pool);
-    }
-
-    if (drbg->seed_pool == NULL)
-        rand_pool_free(pool);
-    return ret;
-}
-
-/*
- * Implements the cleanup_entropy() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
- *
- */
-void rand_drbg_cleanup_entropy(RAND_DRBG *drbg,
-                               unsigned char *out, size_t outlen)
-{
-    if (drbg->seed_pool == NULL)
-        OPENSSL_secure_clear_free(out, outlen);
-}
-
-
-/*
- * Implements the get_nonce() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
- *
- */
-size_t rand_drbg_get_nonce(RAND_DRBG *drbg,
-                           unsigned char **pout,
-                           int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
-{
-    size_t ret = 0;
-    RAND_POOL *pool;
-
-    struct {
-        void * instance;
-        int count;
-    } data;
-
-    memset(&data, 0, sizeof(data));
-    pool = rand_pool_new(0, min_len, max_len);
-    if (pool == NULL)
-        return 0;
-
-    if (rand_pool_add_nonce_data(pool) == 0)
-        goto err;
-
-    data.instance = drbg;
-    CRYPTO_atomic_add(&rand_nonce_count, 1, &data.count, rand_nonce_lock);
-
-    if (rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0) == 0)
-        goto err;
-
-    ret   = rand_pool_length(pool);
-    *pout = rand_pool_detach(pool);
-
- err:
-    rand_pool_free(pool);
-
-    return ret;
-}
-
-/*
- * Implements the cleanup_nonce() callback (see RAND_DRBG_set_callbacks())
- *
- */
-void rand_drbg_cleanup_nonce(RAND_DRBG *drbg,
-                             unsigned char *out, size_t outlen)
-{
-    OPENSSL_secure_clear_free(out, outlen);
-}
-
-/*
- * Generate additional data that can be used for the drbg. The data does
- * not need to contain entropy, but it's useful if it contains at least
- * some bits that are unpredictable.
- *
- * Returns 0 on failure.
- *
- * On success it allocates a buffer at |*pout| and returns the length of
- * the data. The buffer should get freed using OPENSSL_secure_clear_free().
- */
-size_t rand_drbg_get_additional_data(RAND_POOL *pool, unsigned char **pout)
-{
-    size_t ret = 0;
-
-    if (rand_pool_add_additional_data(pool) == 0)
-        goto err;
-
-    ret = rand_pool_length(pool);
-    *pout = rand_pool_detach(pool);
-
- err:
-    return ret;
-}
-
-void rand_drbg_cleanup_additional_data(RAND_POOL *pool, unsigned char *out)
-{
-    rand_pool_reattach(pool, out);
-}
-
-void rand_fork(void)
-{
-    rand_fork_count++;
-}
-
 DEFINE_RUN_ONCE_STATIC(do_rand_init)
 {
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     rand_engine_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
     if (rand_engine_lock == NULL)
         return 0;
-#endif
+# endif
 
     rand_meth_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
     if (rand_meth_lock == NULL)
-        goto err1;
-
-    rand_nonce_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
-    if (rand_nonce_lock == NULL)
-        goto err2;
+        goto err;
 
     if (!rand_pool_init())
-        goto err3;
+        goto err;
 
     rand_inited = 1;
     return 1;
 
-err3:
-    CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_nonce_lock);
-    rand_nonce_lock = NULL;
-err2:
+ err:
     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_meth_lock);
     rand_meth_lock = NULL;
-err1:
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_engine_lock);
     rand_engine_lock = NULL;
-#endif
+# endif
     return 0;
 }
 
@@ -339,20 +71,19 @@ void rand_cleanup_int(void)
         meth->cleanup();
     RAND_set_rand_method(NULL);
     rand_pool_cleanup();
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_engine_lock);
     rand_engine_lock = NULL;
-#endif
+# endif
     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_meth_lock);
     rand_meth_lock = NULL;
-    CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_nonce_lock);
-    rand_nonce_lock = NULL;
     rand_inited = 0;
 }
 
 /*
- * RAND_close_seed_files() ensures that any seed file decriptors are
- * closed after use.
+ * RAND_close_seed_files() ensures that any seed file descriptors are
+ * closed after use.  This only applies to libcrypto/default provider,
+ * it does not apply to other providers.
  */
 void RAND_keep_random_devices_open(int keep)
 {
@@ -369,34 +100,22 @@ void RAND_keep_random_devices_open(int keep)
  */
 int RAND_poll(void)
 {
-    int ret = 0;
-
-    RAND_POOL *pool = NULL;
-
     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
+    int ret = meth == RAND_OpenSSL();
+    RAND_POOL *pool;
 
-    if (meth == RAND_OpenSSL()) {
-        /* fill random pool and seed the master DRBG */
-        RAND_DRBG *drbg = RAND_DRBG_get0_master();
-
-        if (drbg == NULL)
-            return 0;
-
-        rand_drbg_lock(drbg);
-        ret = rand_drbg_restart(drbg, NULL, 0, 0);
-        rand_drbg_unlock(drbg);
-
-        return ret;
+    if (meth == NULL)
+        return 0;
 
-    } else {
+    if (!ret) {
         /* fill random pool and seed the current legacy RNG */
-        pool = rand_pool_new(RAND_DRBG_STRENGTH,
+        pool = rand_pool_new(RAND_DRBG_STRENGTH, 1,
                              (RAND_DRBG_STRENGTH + 7) / 8,
                              RAND_POOL_MAX_LENGTH);
         if (pool == NULL)
             return 0;
 
-        if (rand_pool_acquire_entropy(pool) == 0)
+        if (prov_pool_acquire_entropy(pool) == 0)
             goto err;
 
         if (meth->add == NULL
@@ -406,318 +125,22 @@ int RAND_poll(void)
             goto err;
 
         ret = 1;
+     err:
+        rand_pool_free(pool);
     }
-
-err:
-    rand_pool_free(pool);
     return ret;
 }
 
-/*
- * Allocate memory and initialize a new random pool
- */
-
-RAND_POOL *rand_pool_new(int entropy_requested, size_t min_len, size_t max_len)
-{
-    RAND_POOL *pool = OPENSSL_zalloc(sizeof(*pool));
-
-    if (pool == NULL) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
-        return NULL;
-    }
-
-    pool->min_len = min_len;
-    pool->max_len = (max_len > RAND_POOL_MAX_LENGTH) ?
-        RAND_POOL_MAX_LENGTH : max_len;
-
-    pool->buffer = OPENSSL_secure_zalloc(pool->max_len);
-    if (pool->buffer == NULL) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
-        goto err;
-    }
-
-    pool->entropy_requested = entropy_requested;
-
-    return pool;
-
-err:
-    OPENSSL_free(pool);
-    return NULL;
-}
-
-/*
- * Attach new random pool to the given buffer
- *
- * This function is intended to be used only for feeding random data
- * provided by RAND_add() and RAND_seed() into the <master> DRBG.
- */
-RAND_POOL *rand_pool_attach(const unsigned char *buffer, size_t len,
-                            size_t entropy)
-{
-    RAND_POOL *pool = OPENSSL_zalloc(sizeof(*pool));
-
-    if (pool == NULL) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ATTACH, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
-        return NULL;
-    }
-
-    /*
-     * The const needs to be cast away, but attached buffers will not be
-     * modified (in contrary to allocated buffers which are zeroed and
-     * freed in the end).
-     */
-    pool->buffer = (unsigned char *) buffer;
-    pool->len = len;
-
-    pool->attached = 1;
-
-    pool->min_len = pool->max_len = pool->len;
-    pool->entropy = entropy;
-
-    return pool;
-}
-
-/*
- * Free |pool|, securely erasing its buffer.
- */
-void rand_pool_free(RAND_POOL *pool)
-{
-    if (pool == NULL)
-        return;
-
-    /*
-     * Although it would be advisable from a cryptographical viewpoint,
-     * we are not allowed to clear attached buffers, since they are passed
-     * to rand_pool_attach() as `const unsigned char*`.
-     * (see corresponding comment in rand_pool_attach()).
-     */
-    if (!pool->attached)
-        OPENSSL_secure_clear_free(pool->buffer, pool->max_len);
-    OPENSSL_free(pool);
-}
-
-/*
- * Return the |pool|'s buffer to the caller (readonly).
- */
-const unsigned char *rand_pool_buffer(RAND_POOL *pool)
-{
-    return pool->buffer;
-}
-
-/*
- * Return the |pool|'s entropy to the caller.
- */
-size_t rand_pool_entropy(RAND_POOL *pool)
-{
-    return pool->entropy;
-}
-
-/*
- * Return the |pool|'s buffer length to the caller.
- */
-size_t rand_pool_length(RAND_POOL *pool)
-{
-    return pool->len;
-}
-
-/*
- * Detach the |pool| buffer and return it to the caller.
- * It's the responsibility of the caller to free the buffer
- * using OPENSSL_secure_clear_free() or to re-attach it
- * again to the pool using rand_pool_reattach().
- */
-unsigned char *rand_pool_detach(RAND_POOL *pool)
-{
-    unsigned char *ret = pool->buffer;
-    pool->buffer = NULL;
-    pool->entropy = 0;
-    return ret;
-}
-
-/*
- * Re-attach the |pool| buffer. It is only allowed to pass
- * the |buffer| which was previously detached from the same pool.
- */
-void rand_pool_reattach(RAND_POOL *pool, unsigned char *buffer)
-{
-    pool->buffer = buffer;
-    OPENSSL_cleanse(pool->buffer, pool->len);
-    pool->len = 0;
-}
-
-/*
- * If |entropy_factor| bits contain 1 bit of entropy, how many bytes does one
- * need to obtain at least |bits| bits of entropy?
- */
-#define ENTROPY_TO_BYTES(bits, entropy_factor) \
-    (((bits) * (entropy_factor) + 7) / 8)
-
-
-/*
- * Checks whether the |pool|'s entropy is available to the caller.
- * This is the case when entropy count and buffer length are high enough.
- * Returns
- *
- *  |entropy|  if the entropy count and buffer size is large enough
- *      0      otherwise
- */
-size_t rand_pool_entropy_available(RAND_POOL *pool)
-{
-    if (pool->entropy < pool->entropy_requested)
-        return 0;
-
-    if (pool->len < pool->min_len)
-        return 0;
-
-    return pool->entropy;
-}
-
-/*
- * Returns the (remaining) amount of entropy needed to fill
- * the random pool.
- */
-
-size_t rand_pool_entropy_needed(RAND_POOL *pool)
-{
-    if (pool->entropy < pool->entropy_requested)
-        return pool->entropy_requested - pool->entropy;
-
-    return 0;
-}
-
-/*
- * Returns the number of bytes needed to fill the pool, assuming
- * the input has 1 / |entropy_factor| entropy bits per data bit.
- * In case of an error, 0 is returned.
- */
-
-size_t rand_pool_bytes_needed(RAND_POOL *pool, unsigned int entropy_factor)
-{
-    size_t bytes_needed;
-    size_t entropy_needed = rand_pool_entropy_needed(pool);
-
-    if (entropy_factor < 1) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_ARGUMENT_OUT_OF_RANGE);
-        return 0;
-    }
-
-    bytes_needed = ENTROPY_TO_BYTES(entropy_needed, entropy_factor);
-
-    if (bytes_needed > pool->max_len - pool->len) {
-        /* not enough space left */
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_BYTES_NEEDED, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
-        return 0;
-    }
-
-    if (pool->len < pool->min_len &&
-        bytes_needed < pool->min_len - pool->len)
-        /* to meet the min_len requirement */
-        bytes_needed = pool->min_len - pool->len;
-
-    return bytes_needed;
-}
-
-/* Returns the remaining number of bytes available */
-size_t rand_pool_bytes_remaining(RAND_POOL *pool)
-{
-    return pool->max_len - pool->len;
-}
-
-/*
- * Add random bytes to the random pool.
- *
- * It is expected that the |buffer| contains |len| bytes of
- * random input which contains at least |entropy| bits of
- * randomness.
- *
- * Returns 1 if the added amount is adequate, otherwise 0
- */
-int rand_pool_add(RAND_POOL *pool,
-                  const unsigned char *buffer, size_t len, size_t entropy)
-{
-    if (len > pool->max_len - pool->len) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD, RAND_R_ENTROPY_INPUT_TOO_LONG);
-        return 0;
-    }
-
-    if (pool->buffer == NULL) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
-        return 0;
-    }
-
-    if (len > 0) {
-        memcpy(pool->buffer + pool->len, buffer, len);
-        pool->len += len;
-        pool->entropy += entropy;
-    }
-
-    return 1;
-}
-
-/*
- * Start to add random bytes to the random pool in-place.
- *
- * Reserves the next |len| bytes for adding random bytes in-place
- * and returns a pointer to the buffer.
- * The caller is allowed to copy up to |len| bytes into the buffer.
- * If |len| == 0 this is considered a no-op and a NULL pointer
- * is returned without producing an error message.
- *
- * After updating the buffer, rand_pool_add_end() needs to be called
- * to finish the udpate operation (see next comment).
- */
-unsigned char *rand_pool_add_begin(RAND_POOL *pool, size_t len)
-{
-    if (len == 0)
-        return NULL;
-
-    if (len > pool->max_len - pool->len) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_BEGIN, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
-        return NULL;
-    }
-
-    if (pool->buffer == NULL) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_BEGIN, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
-        return NULL;
-    }
-
-    return pool->buffer + pool->len;
-}
-
-/*
- * Finish to add random bytes to the random pool in-place.
- *
- * Finishes an in-place update of the random pool started by
- * rand_pool_add_begin() (see previous comment).
- * It is expected that |len| bytes of random input have been added
- * to the buffer which contain at least |entropy| bits of randomness.
- * It is allowed to add less bytes than originally reserved.
- */
-int rand_pool_add_end(RAND_POOL *pool, size_t len, size_t entropy)
-{
-    if (len > pool->max_len - pool->len) {
-        RANDerr(RAND_F_RAND_POOL_ADD_END, RAND_R_RANDOM_POOL_OVERFLOW);
-        return 0;
-    }
-
-    if (len > 0) {
-        pool->len += len;
-        pool->entropy += entropy;
-    }
-
-    return 1;
-}
-
 int RAND_set_rand_method(const RAND_METHOD *meth)
 {
     if (!RUN_ONCE(&rand_init, do_rand_init))
         return 0;
 
     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     ENGINE_finish(funct_ref);
     funct_ref = NULL;
-#endif
+# endif
     default_RAND_meth = meth;
     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
     return 1;
@@ -732,7 +155,7 @@ const RAND_METHOD *RAND_get_rand_method(void)
 
     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_meth_lock);
     if (default_RAND_meth == NULL) {
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
         ENGINE *e;
 
         /* If we have an engine that can do RAND, use it. */
@@ -744,16 +167,16 @@ const RAND_METHOD *RAND_get_rand_method(void)
             ENGINE_finish(e);
             default_RAND_meth = &rand_meth;
         }
-#else
+# else
         default_RAND_meth = &rand_meth;
-#endif
+# endif
     }
     tmp_meth = default_RAND_meth;
     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_meth_lock);
     return tmp_meth;
 }
 
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
+# if !defined(OPENSSL_NO_ENGINE)
 int RAND_set_rand_engine(ENGINE *engine)
 {
     const RAND_METHOD *tmp_meth = NULL;
@@ -777,13 +200,13 @@ int RAND_set_rand_engine(ENGINE *engine)
     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_engine_lock);
     return 1;
 }
-#endif
+# endif
 
 void RAND_seed(const void *buf, int num)
 {
     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 
-    if (meth->seed != NULL)
+    if (meth != NULL && meth->seed != NULL)
         meth->seed(buf, num);
 }
 
@@ -791,58 +214,91 @@ void RAND_add(const void *buf, int num, double randomness)
 {
     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 
-    if (meth->add != NULL)
+    if (meth != NULL && meth->add != NULL)
         meth->add(buf, num, randomness);
 }
 
+# if !defined(OPENSSL_NO_DEPRECATED_1_1_0)
+int RAND_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
+{
+    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
+
+    if (meth != NULL && meth->pseudorand != NULL)
+        return meth->pseudorand(buf, num);
+    RANDerr(RAND_F_RAND_PSEUDO_BYTES, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
+    return -1;
+}
+# endif
+
+int RAND_status(void)
+{
+    RAND_DRBG *drbg;
+    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
+
+    if (meth != NULL && meth != RAND_OpenSSL())
+        return meth->status != NULL ? meth->status() : 0;
+
+    if ((drbg = RAND_DRBG_get0_master()) == NULL || drbg->rand == NULL)
+        return EVP_RAND_STATE_UNINITIALISED;
+    return EVP_RAND_state(drbg->rand) == EVP_RAND_STATE_READY;
+}
+#else  /* !FIPS_MODULE */
+
+const RAND_METHOD *RAND_get_rand_method(void)
+{
+    return NULL;
+}
+#endif /* !FIPS_MODULE */
+
 /*
  * This function is not part of RAND_METHOD, so if we're not using
  * the default method, then just call RAND_bytes().  Otherwise make
  * sure we're instantiated and use the private DRBG.
  */
-int RAND_priv_bytes(unsigned char *buf, int num)
+int RAND_priv_bytes_ex(OPENSSL_CTX *ctx, unsigned char *buf, int num)
 {
-    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
     RAND_DRBG *drbg;
-    int ret;
+    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 
-    if (meth != RAND_OpenSSL())
-        return RAND_bytes(buf, num);
+    if (meth != NULL && meth != RAND_OpenSSL()) {
+        if (meth->bytes != NULL)
+            return meth->bytes(buf, num);
+        RANDerr(RAND_F_RAND_PRIV_BYTES_EX, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
+        return -1;
+    }
 
-    drbg = RAND_DRBG_get0_private();
-    if (drbg == NULL)
-        return 0;
+    drbg = OPENSSL_CTX_get0_private_drbg(ctx);
+    if (drbg != NULL)
+        return RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
 
-    ret = RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
-    return ret;
+    return 0;
 }
 
-int RAND_bytes(unsigned char *buf, int num)
+int RAND_priv_bytes(unsigned char *buf, int num)
 {
-    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
-
-    if (meth->bytes != NULL)
-        return meth->bytes(buf, num);
-    RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
-    return -1;
+    return RAND_priv_bytes_ex(NULL, buf, num);
 }
 
-#if !OPENSSL_API_1_1_0
-int RAND_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
+int RAND_bytes_ex(OPENSSL_CTX *ctx, unsigned char *buf, int num)
 {
+    RAND_DRBG *drbg;
     const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
 
-    if (meth->pseudorand != NULL)
-        return meth->pseudorand(buf, num);
-    return -1;
-}
-#endif
+    if (meth != NULL && meth != RAND_OpenSSL()) {
+        if (meth->bytes != NULL)
+            return meth->bytes(buf, num);
+        RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES_EX, RAND_R_FUNC_NOT_IMPLEMENTED);
+        return -1;
+    }
 
-int RAND_status(void)
-{
-    const RAND_METHOD *meth = RAND_get_rand_method();
+    drbg = OPENSSL_CTX_get0_public_drbg(ctx);
+    if (drbg != NULL)
+        return RAND_DRBG_bytes(drbg, buf, num);
 
-    if (meth->status != NULL)
-        return meth->status();
     return 0;
 }
+
+int RAND_bytes(unsigned char *buf, int num)
+{
+    return RAND_bytes_ex(NULL, buf, num);
+}