crypto/rand/md_rand.c

   1 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   2  * All rights reserved.
   3  *
   4  * This package is an SSL implementation written
   5  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   6  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   7  *
   8  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
   9  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  10  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  11  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  12  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  13  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  14  *
  15  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  16  * the code are not to be removed.
  17  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  18  * as the author of the parts of the library used.
  19  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  20  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  21  *
  22  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  23  * modification, are permitted provided that the following conditions
  24  * are met:
  25  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  26  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  27  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  29  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  30  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  31  *    must display the following acknowledgement:
  32  *    "This product includes cryptographic software written by
  33  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  34  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  35  *    being used are not cryptographic related :-).
  36  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  37  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  38  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  50  * SUCH DAMAGE.
  51  *
  52  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  53  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  54  * copied and put under another distribution licence
  55  * [including the GNU Public Licence.]
  56  */
  57 /* ====================================================================
  58  * Copyright (c) 1998-2001 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  59  *
  60  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  61  * modification, are permitted provided that the following conditions
  62  * are met:
  63  *
  64  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  65  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  66  *
  67  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  68  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  69  *    the documentation and/or other materials provided with the
  70  *    distribution.
  71  *
  72  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  73  *    software must display the following acknowledgment:
  74  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  75  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  76  *
  77  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  78  *    endorse or promote products derived from this software without
  79  *    prior written permission. For written permission, please contact
  80  *    openssl-core@openssl.org.
  81  *
  82  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  83  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  84  *    permission of the OpenSSL Project.
  85  *
  86  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  87  *    acknowledgment:
  88  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  89  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  90  *
  91  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  92  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  93  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  94  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  95  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  96  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  97  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  98  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  99  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 100  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 101  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 102  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 103  * ====================================================================
 104  *
 105  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
 106  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
 107  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
 108  *
 109  */
 110
 111 #include <stdio.h>
 112 #include <string.h>
 113
 114 #include "e_os.h"
 115
 116 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) || defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS))
 117 # include <sys/time.h>
 118 #endif
 119 #if defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
 120 # include <time.h>
 121 #endif
 122
 123 #include <openssl/opensslconf.h>
 124 #include <openssl/crypto.h>
 125 #include <openssl/rand.h>
 126 #include <openssl/async.h>
 127 #include "rand_lcl.h"
 128
 129 #include <openssl/err.h>
 130
 131 #ifdef OPENSSL_FIPS
 132 # include <openssl/fips.h>
 133 #endif
 134
 135 #ifdef BN_DEBUG
 136 # define PREDICT
 137 #endif
 138
 139 /* #define PREDICT      1 */
 140
 141 #define STATE_SIZE      1023
 142 static int state_num = 0, state_index = 0;
 143 static unsigned char state[STATE_SIZE + MD_DIGEST_LENGTH];
 144 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
 145 static long md_count[2] = { 0, 0 };
 146
 147 static double entropy = 0;
 148 static int initialized = 0;
 149
 150 static CRYPTO_RWLOCK *rand_lock = NULL;
 151 static CRYPTO_RWLOCK *rand_tmp_lock = NULL;
 152 static CRYPTO_ONCE rand_lock_init = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
 153
 154 /* May be set only when a thread holds rand_lock (to prevent double locking) */
 155 static unsigned int crypto_lock_rand = 0;
 156 /* access to locking_threadid is synchronized by rand_tmp_lock */
 157 /* valid iff crypto_lock_rand is set */
 158 static CRYPTO_THREAD_ID locking_threadid;
 159
 160 #ifdef PREDICT
 161 int rand_predictable = 0;
 162 #endif
 163
 164 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx);
 165
 166 static void rand_cleanup(void);
 167 static int rand_seed(const void *buf, int num);
 168 static int rand_add(const void *buf, int num, double add_entropy);
 169 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo);
 170 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
 171 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 172 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
 173 #endif
 174 static int rand_status(void);
 175
 176 static RAND_METHOD rand_meth = {
 177     rand_seed,
 178     rand_nopseudo_bytes,
 179     rand_cleanup,
 180     rand_add,
 181 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 182     rand_pseudo_bytes,
 183 #else
 184     NULL,
 185 #endif
 186     rand_status
 187 };
 188
 189 static void do_rand_lock_init(void)
 190 {
 191     rand_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 192     rand_tmp_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 193 }
 194
 195 RAND_METHOD *RAND_OpenSSL(void)
 196 {
 197     return (&rand_meth);
 198 }
 199
 200 static void rand_cleanup(void)
 201 {
 202     OPENSSL_cleanse(state, sizeof(state));
 203     state_num = 0;
 204     state_index = 0;
 205     OPENSSL_cleanse(md, MD_DIGEST_LENGTH);
 206     md_count[0] = 0;
 207     md_count[1] = 0;
 208     entropy = 0;
 209     initialized = 0;
 210     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_lock);
 211     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_tmp_lock);
 212 }
 213
 214 static int rand_add(const void *buf, int num, double add)
 215 {
 216     int i, j, k, st_idx;
 217     long md_c[2];
 218     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
 219     EVP_MD_CTX *m;
 220     int do_not_lock;
 221     int rv = 0;
 222
 223     if (!num)
 224         return 1;
 225
 226     /*
 227      * (Based on the rand(3) manpage)
 228      *
 229      * The input is chopped up into units of 20 bytes (or less for
 230      * the last block).  Each of these blocks is run through the hash
 231      * function as follows:  The data passed to the hash function
 232      * is the current 'md', the same number of bytes from the 'state'
 233      * (the location determined by in incremented looping index) as
 234      * the current 'block', the new key data 'block', and 'count'
 235      * (which is incremented after each use).
 236      * The result of this is kept in 'md' and also xored into the
 237      * 'state' at the same locations that were used as input into the
 238      * hash function.
 239      */
 240
 241     m = EVP_MD_CTX_new();
 242     if (m == NULL)
 243         goto err;
 244
 245     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 246
 247     /* check if we already have the lock */
 248     if (crypto_lock_rand) {
 249         CRYPTO_THREAD_ID cur = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 250         CRYPTO_THREAD_read_lock(rand_tmp_lock);
 251         do_not_lock = CRYPTO_THREAD_compare_id(locking_threadid, cur);
 252         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 253     } else
 254         do_not_lock = 0;
 255
 256     if (!do_not_lock)
 257         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 258     st_idx = state_index;
 259
 260     /*
 261      * use our own copies of the counters so that even if a concurrent thread
 262      * seeds with exactly the same data and uses the same subarray there's
 263      * _some_ difference
 264      */
 265     md_c[0] = md_count[0];
 266     md_c[1] = md_count[1];
 267
 268     memcpy(local_md, md, sizeof md);
 269
 270     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
 271     state_index += num;
 272     if (state_index >= STATE_SIZE) {
 273         state_index %= STATE_SIZE;
 274         state_num = STATE_SIZE;
 275     } else if (state_num < STATE_SIZE) {
 276         if (state_index > state_num)
 277             state_num = state_index;
 278     }
 279     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
 280
 281     /*
 282      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num - 1) % STATE_SIZE] are what we
 283      * will use now, but other threads may use them as well
 284      */
 285
 286     md_count[1] += (num / MD_DIGEST_LENGTH) + (num % MD_DIGEST_LENGTH > 0);
 287
 288     if (!do_not_lock)
 289         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 290
 291     for (i = 0; i < num; i += MD_DIGEST_LENGTH) {
 292         j = (num - i);
 293         j = (j > MD_DIGEST_LENGTH) ? MD_DIGEST_LENGTH : j;
 294
 295         if (!MD_Init(m))
 296             goto err;
 297         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 298             goto err;
 299         k = (st_idx + j) - STATE_SIZE;
 300         if (k > 0) {
 301             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j - k))
 302                 goto err;
 303             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
 304                 goto err;
 305         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j))
 306             goto err;
 307
 308         /* DO NOT REMOVE THE FOLLOWING CALL TO MD_Update()! */
 309         if (!MD_Update(m, buf, j))
 310             goto err;
 311         /*
 312          * We know that line may cause programs such as purify and valgrind
 313          * to complain about use of uninitialized data.  The problem is not,
 314          * it's with the caller.  Removing that line will make sure you get
 315          * really bad randomness and thereby other problems such as very
 316          * insecure keys.
 317          */
 318
 319         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
 320             goto err;
 321         if (!MD_Final(m, local_md))
 322             goto err;
 323         md_c[1]++;
 324
 325         buf = (const char *)buf + j;
 326
 327         for (k = 0; k < j; k++) {
 328             /*
 329              * Parallel threads may interfere with this, but always each byte
 330              * of the new state is the XOR of some previous value of its and
 331              * local_md (intermediate values may be lost). Alway using locking
 332              * could hurt performance more than necessary given that
 333              * conflicts occur only when the total seeding is longer than the
 334              * random state.
 335              */
 336             state[st_idx++] ^= local_md[k];
 337             if (st_idx >= STATE_SIZE)
 338                 st_idx = 0;
 339         }
 340     }
 341
 342     if (!do_not_lock)
 343         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 344     /*
 345      * Don't just copy back local_md into md -- this could mean that other
 346      * thread's seeding remains without effect (except for the incremented
 347      * counter).  By XORing it we keep at least as much entropy as fits into
 348      * md.
 349      */
 350     for (k = 0; k < (int)sizeof(md); k++) {
 351         md[k] ^= local_md[k];
 352     }
 353     if (entropy < ENTROPY_NEEDED) /* stop counting when we have enough */
 354         entropy += add;
 355     if (!do_not_lock)
 356         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 357
 358     rv = 1;
 359  err:
 360     EVP_MD_CTX_free(m);
 361     return rv;
 362 }
 363
 364 static int rand_seed(const void *buf, int num)
 365 {
 366     return rand_add(buf, num, (double)num);
 367 }
 368
 369 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo)
 370 {
 371     static volatile int stirred_pool = 0;
 372     int i, j, k, st_num, st_idx;
 373     int num_ceil;
 374     int ok;
 375     long md_c[2];
 376     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
 377     EVP_MD_CTX *m;
 378 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
 379     pid_t curr_pid = getpid();
 380 #endif
 381     time_t curr_time = time(NULL);
 382     int do_stir_pool = 0;
 383 /* time value for various platforms */
 384 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
 385     FILETIME tv;
 386 # ifdef _WIN32_WCE
 387     SYSTEMTIME t;
 388     GetSystemTime(&t);
 389     SystemTimeToFileTime(&t, &tv);
 390 # else
 391     GetSystemTimeAsFileTime(&tv);
 392 # endif
 393 #elif defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
 394     struct timespec tv;
 395     clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 396 #elif defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS)
 397     unsigned long long tv, OPENSSL_rdtsc();
 398     tv = OPENSSL_rdtsc();
 399 #else
 400     struct timeval tv;
 401     gettimeofday(&tv, NULL);
 402 #endif
 403
 404 #ifdef PREDICT
 405     if (rand_predictable) {
 406         static unsigned char val = 0;
 407
 408         for (i = 0; i < num; i++)
 409             buf[i] = val++;
 410         return (1);
 411     }
 412 #endif
 413
 414     if (num <= 0)
 415         return 1;
 416
 417     m = EVP_MD_CTX_new();
 418     if (m == NULL)
 419         goto err_mem;
 420
 421     /* round upwards to multiple of MD_DIGEST_LENGTH/2 */
 422     num_ceil =
 423         (1 + (num - 1) / (MD_DIGEST_LENGTH / 2)) * (MD_DIGEST_LENGTH / 2);
 424
 425     /*
 426      * (Based on the rand(3) manpage:)
 427      *
 428      * For each group of 10 bytes (or less), we do the following:
 429      *
 430      * Input into the hash function the local 'md' (which is initialized from
 431      * the global 'md' before any bytes are generated), the bytes that are to
 432      * be overwritten by the random bytes, and bytes from the 'state'
 433      * (incrementing looping index). From this digest output (which is kept
 434      * in 'md'), the top (up to) 10 bytes are returned to the caller and the
 435      * bottom 10 bytes are xored into the 'state'.
 436      *
 437      * Finally, after we have finished 'num' random bytes for the
 438      * caller, 'count' (which is incremented) and the local and global 'md'
 439      * are fed into the hash function and the results are kept in the
 440      * global 'md'.
 441      */
 442
 443     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 444     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 445     /*
 446      * We could end up in an async engine while holding this lock so ensure
 447      * we don't pause and cause a deadlock
 448      */
 449     ASYNC_block_pause();
 450
 451     /* prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
 452     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_tmp_lock);
 453     locking_threadid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 454     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 455     crypto_lock_rand = 1;
 456
 457     if (!initialized) {
 458         RAND_poll();
 459         initialized = 1;
 460     }
 461
 462     if (!stirred_pool)
 463         do_stir_pool = 1;
 464
 465     ok = (entropy >= ENTROPY_NEEDED);
 466     if (!ok) {
 467         /*
 468          * If the PRNG state is not yet unpredictable, then seeing the PRNG
 469          * output may help attackers to determine the new state; thus we have
 470          * to decrease the entropy estimate. Once we've had enough initial
 471          * seeding we don't bother to adjust the entropy count, though,
 472          * because we're not ambitious to provide *information-theoretic*
 473          * randomness. NOTE: This approach fails if the program forks before
 474          * we have enough entropy. Entropy should be collected in a separate
 475          * input pool and be transferred to the output pool only when the
 476          * entropy limit has been reached.
 477          */
 478         entropy -= num;
 479         if (entropy < 0)
 480             entropy = 0;
 481     }
 482
 483     if (do_stir_pool) {
 484         /*
 485          * In the output function only half of 'md' remains secret, so we
 486          * better make sure that the required entropy gets 'evenly
 487          * distributed' through 'state', our randomness pool. The input
 488          * function (rand_add) chains all of 'md', which makes it more
 489          * suitable for this purpose.
 490          */
 491
 492         int n = STATE_SIZE;     /* so that the complete pool gets accessed */
 493         while (n > 0) {
 494 #if MD_DIGEST_LENGTH > 20
 495 # error "Please adjust DUMMY_SEED."
 496 #endif
 497 #define DUMMY_SEED "...................." /* at least MD_DIGEST_LENGTH */
 498             /*
 499              * Note that the seed does not matter, it's just that
 500              * rand_add expects to have something to hash.
 501              */
 502             rand_add(DUMMY_SEED, MD_DIGEST_LENGTH, 0.0);
 503             n -= MD_DIGEST_LENGTH;
 504         }
 505         if (ok)
 506             stirred_pool = 1;
 507     }
 508
 509     st_idx = state_index;
 510     st_num = state_num;
 511     md_c[0] = md_count[0];
 512     md_c[1] = md_count[1];
 513     memcpy(local_md, md, sizeof md);
 514
 515     state_index += num_ceil;
 516     if (state_index > state_num)
 517         state_index %= state_num;
 518
 519     /*
 520      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num_ceil - 1) % st_num] are now
 521      * ours (but other threads may use them too)
 522      */
 523
 524     md_count[0] += 1;
 525
 526     /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
 527     crypto_lock_rand = 0;
 528     ASYNC_unblock_pause();
 529     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 530
 531     while (num > 0) {
 532         /* num_ceil -= MD_DIGEST_LENGTH/2 */
 533         j = (num >= MD_DIGEST_LENGTH / 2) ? MD_DIGEST_LENGTH / 2 : num;
 534         num -= j;
 535         if (!MD_Init(m))
 536             goto err;
 537 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
 538         if (curr_pid) {         /* just in the first iteration to save time */
 539             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_pid, sizeof curr_pid))
 540                 goto err;
 541             curr_pid = 0;
 542         }
 543 #endif
 544         if (curr_time) {        /* just in the first iteration to save time */
 545             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_time, sizeof curr_time))
 546                 goto err;
 547             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&tv, sizeof tv))
 548                 goto err;
 549             curr_time = 0;
 550             rand_hw_seed(m);
 551         }
 552         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 553             goto err;
 554         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
 555             goto err;
 556
 557         k = (st_idx + MD_DIGEST_LENGTH / 2) - st_num;
 558         if (k > 0) {
 559             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2 - k))
 560                 goto err;
 561             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
 562                 goto err;
 563         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2))
 564             goto err;
 565         if (!MD_Final(m, local_md))
 566             goto err;
 567
 568         for (i = 0; i < MD_DIGEST_LENGTH / 2; i++) {
 569             /* may compete with other threads */
 570             state[st_idx++] ^= local_md[i];
 571             if (st_idx >= st_num)
 572                 st_idx = 0;
 573             if (i < j)
 574                 *(buf++) = local_md[i + MD_DIGEST_LENGTH / 2];
 575         }
 576     }
 577
 578     if (!MD_Init(m)
 579         || !MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c))
 580         || !MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 581         goto err;
 582     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 583     /*
 584      * Prevent deadlocks if we end up in an async engine
 585      */
 586     ASYNC_block_pause();
 587     if (!MD_Update(m, md, MD_DIGEST_LENGTH) || !MD_Final(m, md)) {
 588         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 589         goto err;
 590     }
 591     ASYNC_unblock_pause();
 592     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 593
 594     EVP_MD_CTX_free(m);
 595     if (ok)
 596         return (1);
 597     else if (pseudo)
 598         return 0;
 599     else {
 600         RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED);
 601         ERR_add_error_data(1, "You need to read the OpenSSL FAQ, "
 602                            "https://www.openssl.org/docs/faq.html");
 603         return (0);
 604     }
 605  err:
 606     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_EVP_LIB);
 607     EVP_MD_CTX_free(m);
 608     return 0;
 609  err_mem:
 610     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 611     EVP_MD_CTX_free(m);
 612     return 0;
 613
 614 }
 615
 616 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 617 {
 618     return rand_bytes(buf, num, 0);
 619 }
 620
 621 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 622 /*
 623  * pseudo-random bytes that are guaranteed to be unique but not unpredictable
 624  */
 625 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 626 {
 627     return rand_bytes(buf, num, 1);
 628 }
 629 #endif
 630
 631 static int rand_status(void)
 632 {
 633     CRYPTO_THREAD_ID cur;
 634     int ret;
 635     int do_not_lock;
 636
 637     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 638     cur = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 639     /*
 640      * check if we already have the lock (could happen if a RAND_poll()
 641      * implementation calls RAND_status())
 642      */
 643     if (crypto_lock_rand) {
 644         CRYPTO_THREAD_read_lock(rand_tmp_lock);
 645         do_not_lock = CRYPTO_THREAD_compare_id(locking_threadid, cur);
 646         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 647     } else
 648         do_not_lock = 0;
 649
 650     if (!do_not_lock) {
 651         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 652         /*
 653          * Prevent deadlocks in case we end up in an async engine
 654          */
 655         ASYNC_block_pause();
 656
 657         /*
 658          * prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again
 659          */
 660         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_tmp_lock);
 661         locking_threadid = cur;
 662         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 663         crypto_lock_rand = 1;
 664     }
 665
 666     if (!initialized) {
 667         RAND_poll();
 668         initialized = 1;
 669     }
 670
 671     ret = entropy >= ENTROPY_NEEDED;
 672
 673     if (!do_not_lock) {
 674         /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
 675         crypto_lock_rand = 0;
 676
 677         ASYNC_unblock_pause();
 678         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 679     }
 680
 681     return ret;
 682 }
 683
 684 /*
 685  * rand_hw_seed: get seed data from any available hardware RNG. only
 686  * currently supports rdrand.
 687  */
 688
 689 /* Adapted from eng_rdrand.c */
 690
 691 #if (defined(__i386)   || defined(__i386__)   || defined(_M_IX86) || \
 692      defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
 693      defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)) && defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) \
 694      && !defined(OPENSSL_NO_RDRAND)
 695
 696 # define RDRAND_CALLS    4
 697
 698 size_t OPENSSL_ia32_rdrand(void);
 699 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 700
 701 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
 702 {
 703     int i;
 704     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
 705         return;
 706     for (i = 0; i < RDRAND_CALLS; i++) {
 707         size_t rnd;
 708         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 709         if (rnd == 0)
 710             return;
 711         MD_Update(ctx, (unsigned char *)&rnd, sizeof(size_t));
 712     }
 713 }
 714
 715 /* XOR an existing buffer with random data */
 716
 717 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
 718 {
 719     size_t rnd;
 720     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
 721         return;
 722     while (num >= sizeof(size_t)) {
 723         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 724         if (rnd == 0)
 725             return;
 726         *((size_t *)buf) ^= rnd;
 727         buf += sizeof(size_t);
 728         num -= sizeof(size_t);
 729     }
 730     if (num) {
 731         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 732         if (rnd == 0)
 733             return;
 734         while (num) {
 735             *buf ^= rnd & 0xff;
 736             rnd >>= 8;
 737             buf++;
 738             num--;
 739         }
 740     }
 741 }
 742
 743 #else
 744
 745 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
 746 {
 747     return;
 748 }
 749
 750 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
 751 {
 752     return;
 753 }
 754
 755 #endif