crypto/rand/md_rand.c

   1 /* crypto/rand/md_rand.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include <sys/types.h>
  61 #include <time.h>
  62 #include <string.h>
  63
  64 #ifndef FLAT_INC
  65 # include "../../e_os.h"
  66 #else
  67 # include "e_os.h"
  68 #endif
  69
  70 #include <openssl/crypto.h>
  71
  72 #if !defined(USE_MD5_RAND) && !defined(USE_SHA1_RAND) && !defined(USE_MDC2_RAND) && !defined(USE_MD2_RAND)
  73 #if !defined(NO_SHA) && !defined(NO_SHA1)
  74 #define USE_SHA1_RAND
  75 #elif !defined(NO_MD5)
  76 #define USE_MD5_RAND
  77 #elif !defined(NO_MDC2) && !defined(NO_DES)
  78 #define USE_MDC2_RAND
  79 #elif !defined(NO_MD2)
  80 #define USE_MD2_RAND
  81 #else
  82 #error No message digest algorithm available
  83 #endif
  84 #endif
  85
  86 /* Changed how the state buffer used.  I now attempt to 'wrap' such
  87  * that I don't run over the same locations the next time  go through
  88  * the 1023 bytes - many thanks to
  89  * Robert J. LeBlanc <rjl@renaissoft.com> for his comments
  90  */
  91
  92 #if defined(USE_MD5_RAND)
  93 #include <openssl/md5.h>
  94 #define MD_DIGEST_LENGTH        MD5_DIGEST_LENGTH
  95 #define MD_CTX                  MD5_CTX
  96 #define MD_Init(a)              MD5_Init(a)
  97 #define MD_Update(a,b,c)        MD5_Update(a,b,c)
  98 #define MD_Final(a,b)           MD5_Final(a,b)
  99 #define MD(a,b,c)               MD5(a,b,c)
 100 #elif defined(USE_SHA1_RAND)
 101 #include <openssl/sha.h>
 102 #define MD_DIGEST_LENGTH        SHA_DIGEST_LENGTH
 103 #define MD_CTX                  SHA_CTX
 104 #define MD_Init(a)              SHA1_Init(a)
 105 #define MD_Update(a,b,c)        SHA1_Update(a,b,c)
 106 #define MD_Final(a,b)           SHA1_Final(a,b)
 107 #define MD(a,b,c)               SHA1(a,b,c)
 108 #elif defined(USE_MDC2_RAND)
 109 #include <openssl/mdc2.h>
 110 #define MD_DIGEST_LENGTH        MDC2_DIGEST_LENGTH
 111 #define MD_CTX                  MDC2_CTX
 112 #define MD_Init(a)              MDC2_Init(a)
 113 #define MD_Update(a,b,c)        MDC2_Update(a,b,c)
 114 #define MD_Final(a,b)           MDC2_Final(a,b)
 115 #define MD(a,b,c)               MDC2(a,b,c)
 116 #elif defined(USE_MD2_RAND)
 117 #include <openssl/md2.h>
 118 #define MD_DIGEST_LENGTH        MD2_DIGEST_LENGTH
 119 #define MD_CTX                  MD2_CTX
 120 #define MD_Init(a)              MD2_Init(a)
 121 #define MD_Update(a,b,c)        MD2_Update(a,b,c)
 122 #define MD_Final(a,b)           MD2_Final(a,b)
 123 #define MD(a,b,c)               MD2(a,b,c)
 124 #endif
 125
 126 #include <openssl/rand.h>
 127
 128 /* #define NORAND       1 */
 129 /* #define PREDICT      1 */
 130
 131 #define STATE_SIZE      1023
 132 static int state_num=0,state_index=0;
 133 static unsigned char state[STATE_SIZE+MD_DIGEST_LENGTH];
 134 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
 135 static long md_count[2]={0,0};
 136
 137 const char *RAND_version="RAND" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
 138
 139 static void ssleay_rand_cleanup(void);
 140 static void ssleay_rand_seed(const void *buf, int num);
 141 static void ssleay_rand_bytes(unsigned char *buf, int num);
 142
 143 RAND_METHOD rand_ssleay_meth={
 144         ssleay_rand_seed,
 145         ssleay_rand_bytes,
 146         ssleay_rand_cleanup,
 147         };
 148
 149 RAND_METHOD *RAND_SSLeay(void)
 150         {
 151         return(&rand_ssleay_meth);
 152         }
 153
 154 static void ssleay_rand_cleanup(void)
 155         {
 156         memset(state,0,sizeof(state));
 157         state_num=0;
 158         state_index=0;
 159         memset(md,0,MD_DIGEST_LENGTH);
 160         md_count[0]=0;
 161         md_count[1]=0;
 162         }
 163
 164 static void ssleay_rand_seed(const void *buf, int num)
 165         {
 166         int i,j,k,st_idx,st_num;
 167         MD_CTX m;
 168
 169 #ifdef NORAND
 170         return;
 171 #endif
 172
 173         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 174         st_idx=state_index;
 175         st_num=state_num;
 176
 177         state_index=(state_index+num);
 178         if (state_index >= STATE_SIZE)
 179                 {
 180                 state_index%=STATE_SIZE;
 181                 state_num=STATE_SIZE;
 182                 }
 183         else if (state_num < STATE_SIZE)
 184                 {
 185                 if (state_index > state_num)
 186                         state_num=state_index;
 187                 }
 188         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 189
 190         for (i=0; i<num; i+=MD_DIGEST_LENGTH)
 191                 {
 192                 j=(num-i);
 193                 j=(j > MD_DIGEST_LENGTH)?MD_DIGEST_LENGTH:j;
 194
 195                 MD_Init(&m);
 196                 MD_Update(&m,md,MD_DIGEST_LENGTH);
 197                 k=(st_idx+j)-STATE_SIZE;
 198                 if (k > 0)
 199                         {
 200                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j-k);
 201                         MD_Update(&m,&(state[0]),k);
 202                         }
 203                 else
 204                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j);
 205
 206                 MD_Update(&m,buf,j);
 207                 MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_count[0]),sizeof(md_count));
 208                 MD_Final(md,&m);
 209                 md_count[1]++;
 210
 211                 buf=(const char *)buf + j;
 212
 213                 for (k=0; k<j; k++)
 214                         {
 215                         state[st_idx++]^=md[k];
 216                         if (st_idx >= STATE_SIZE)
 217                                 {
 218                                 st_idx=0;
 219                                 st_num=STATE_SIZE;
 220                                 }
 221                         }
 222                 }
 223         memset((char *)&m,0,sizeof(m));
 224         }
 225
 226 static void ssleay_rand_bytes(unsigned char *buf, int num)
 227         {
 228         int i,j,k,st_num,st_idx;
 229         MD_CTX m;
 230         static int init=1;
 231         unsigned long l;
 232 #ifdef DEVRANDOM
 233         FILE *fh;
 234 #endif
 235
 236 #ifdef PREDICT
 237         {
 238         static unsigned char val=0;
 239
 240         for (i=0; i<num; i++)
 241                 buf[i]=val++;
 242         return;
 243         }
 244 #endif
 245
 246         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 247
 248         if (init)
 249                 {
 250                 CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 251                 /* put in some default random data, we need more than
 252                  * just this */
 253                 RAND_seed(&m,sizeof(m));
 254 #ifndef MSDOS
 255                 l=getpid();
 256                 RAND_seed(&l,sizeof(l));
 257                 l=getuid();
 258                 RAND_seed(&l,sizeof(l));
 259 #endif
 260                 l=time(NULL);
 261                 RAND_seed(&l,sizeof(l));
 262
 263 /* #ifdef DEVRANDOM */
 264                 /*
 265                  * Use a random entropy pool device.
 266                  * Linux 1.3.x and FreeBSD-Current has
 267                  * this. Use /dev/urandom if you can
 268                  * as /dev/random will block if it runs out
 269                  * of random entries.
 270                  */
 271                 if ((fh = fopen(DEVRANDOM, "r")) != NULL)
 272                         {
 273                         unsigned char tmpbuf[32];
 274
 275                         fread((unsigned char *)tmpbuf,1,32,fh);
 276                         /* we don't care how many bytes we read,
 277                          * we will just copy the 'stack' if there is
 278                          * nothing else :-) */
 279                         fclose(fh);
 280                         RAND_seed(tmpbuf,32);
 281                         memset(tmpbuf,0,32);
 282                         }
 283 /* #endif */
 284 #ifdef PURIFY
 285                 memset(state,0,STATE_SIZE);
 286                 memset(md,0,MD_DIGEST_LENGTH);
 287 #endif
 288                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 289                 init=0;
 290                 }
 291
 292         st_idx=state_index;
 293         st_num=state_num;
 294         state_index+=num;
 295         if (state_index > state_num)
 296                 state_index=(state_index%state_num);
 297
 298         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
 299
 300         while (num > 0)
 301                 {
 302                 j=(num >= MD_DIGEST_LENGTH/2)?MD_DIGEST_LENGTH/2:num;
 303                 num-=j;
 304                 MD_Init(&m);
 305                 MD_Update(&m,&(md[MD_DIGEST_LENGTH/2]),MD_DIGEST_LENGTH/2);
 306                 MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_count[0]),sizeof(md_count));
 307 #ifndef PURIFY
 308                 MD_Update(&m,buf,j); /* purify complains */
 309 #endif
 310                 k=(st_idx+j)-st_num;
 311                 if (k > 0)
 312                         {
 313                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j-k);
 314                         MD_Update(&m,&(state[0]),k);
 315                         }
 316                 else
 317                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j);
 318                 MD_Final(md,&m);
 319
 320                 for (i=0; i<j; i++)
 321                         {
 322                         if (st_idx >= st_num)
 323                                 st_idx=0;
 324                         state[st_idx++]^=md[i];
 325                         *(buf++)=md[i+MD_DIGEST_LENGTH/2];
 326                         }
 327                 }
 328
 329         MD_Init(&m);
 330         MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_count[0]),sizeof(md_count));
 331         md_count[0]++;
 332         MD_Update(&m,md,MD_DIGEST_LENGTH);
 333         MD_Final(md,&m);
 334         memset(&m,0,sizeof(m));
 335         }
 336
 337 #ifdef WINDOWS
 338 #include <windows.h>
 339 #include <openssl/rand.h>
 340
 341 /*****************************************************************************
 342  * Initialisation function for the SSL random generator.  Takes the contents
 343  * of the screen as random seed.
 344  *
 345  * Created 960901 by Gertjan van Oosten, gertjan@West.NL, West Consulting B.V.
 346  *
 347  * Code adapted from
 348  * <URL:http://www.microsoft.com/kb/developr/win_dk/q97193.htm>;
 349  * the original copyright message is:
 350  *
 351  *   (C) Copyright Microsoft Corp. 1993.  All rights reserved.
 352  *
 353  *   You have a royalty-free right to use, modify, reproduce and
 354  *   distribute the Sample Files (and/or any modified version) in
 355  *   any way you find useful, provided that you agree that
 356  *   Microsoft has no warranty obligations or liability for any
 357  *   Sample Application Files which are modified.
 358  */
 359 /*
 360  * I have modified the loading of bytes via RAND_seed() mechanism since
 361  * the origional would have been very very CPU intensive since RAND_seed()
 362  * does an MD5 per 16 bytes of input.  The cost to digest 16 bytes is the same
 363  * as that to digest 56 bytes.  So under the old system, a screen of
 364  * 1024*768*256 would have been CPU cost of approximatly 49,000 56 byte MD5
 365  * digests or digesting 2.7 mbytes.  What I have put in place would
 366  * be 48 16k MD5 digests, or efectivly 48*16+48 MD5 bytes or 816 kbytes
 367  * or about 3.5 times as much.
 368  * - eric
 369  */
 370 void RAND_screen(void)
 371 {
 372   HDC           hScrDC;         /* screen DC */
 373   HDC           hMemDC;         /* memory DC */
 374   HBITMAP       hBitmap;        /* handle for our bitmap */
 375   HBITMAP       hOldBitmap;     /* handle for previous bitmap */
 376   BITMAP        bm;             /* bitmap properties */
 377   unsigned int  size;           /* size of bitmap */
 378   char          *bmbits;        /* contents of bitmap */
 379   int           w;              /* screen width */
 380   int           h;              /* screen height */
 381   int           y;              /* y-coordinate of screen lines to grab */
 382   int           n = 16;         /* number of screen lines to grab at a time */
 383
 384   /* Create a screen DC and a memory DC compatible to screen DC */
 385   hScrDC = CreateDC("DISPLAY", NULL, NULL, NULL);
 386   hMemDC = CreateCompatibleDC(hScrDC);
 387
 388   /* Get screen resolution */
 389   w = GetDeviceCaps(hScrDC, HORZRES);
 390   h = GetDeviceCaps(hScrDC, VERTRES);
 391
 392   /* Create a bitmap compatible with the screen DC */
 393   hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hScrDC, w, n);
 394
 395   /* Select new bitmap into memory DC */
 396   hOldBitmap = SelectObject(hMemDC, hBitmap);
 397
 398   /* Get bitmap properties */
 399   GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), (LPSTR)&bm);
 400   size = (unsigned int)bm.bmWidthBytes * bm.bmHeight * bm.bmPlanes;
 401
 402   bmbits = Malloc(size);
 403   if (bmbits) {
 404     /* Now go through the whole screen, repeatedly grabbing n lines */
 405     for (y = 0; y < h-n; y += n)
 406         {
 407         unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
 408
 409         /* Bitblt screen DC to memory DC */
 410         BitBlt(hMemDC, 0, 0, w, n, hScrDC, 0, y, SRCCOPY);
 411
 412         /* Copy bitmap bits from memory DC to bmbits */
 413         GetBitmapBits(hBitmap, size, bmbits);
 414
 415         /* Get the MD5 of the bitmap */
 416         MD(bmbits,size,md);
 417
 418         /* Seed the random generator with the MD5 digest */
 419         RAND_seed(md, MD_DIGEST_LENGTH);
 420         }
 421
 422     Free(bmbits);
 423   }
 424
 425   /* Select old bitmap back into memory DC */
 426   hBitmap = SelectObject(hMemDC, hOldBitmap);
 427
 428   /* Clean up */
 429   DeleteObject(hBitmap);
 430   DeleteDC(hMemDC);
 431   DeleteDC(hScrDC);
 432 }
 433 #endif