md_rand: FAQ URL to use https and follow a redirect
[openssl.git] / 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 #ifdef MD_RAND_DEBUG
112 # ifndef NDEBUG
113 #  define NDEBUG
114 # endif
115 #endif
116
117 #include <assert.h>
118 #include <stdio.h>
119 #include <string.h>
120
121 #include "e_os.h"
122
123 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) || defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS))
124 # include <sys/time.h>
125 #endif
126 #if defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
127 # include <time.h>
128 #endif
129
130 #include <openssl/opensslconf.h>
131 #include <openssl/crypto.h>
132 #include <openssl/rand.h>
133 #include <openssl/async.h>
134 #include "rand_lcl.h"
135
136 #include <openssl/err.h>
137
138 #ifdef OPENSSL_FIPS
139 # include <openssl/fips.h>
140 #endif
141
142 #ifdef BN_DEBUG
143 # define PREDICT
144 #endif
145
146 /* #define PREDICT      1 */
147
148 #define STATE_SIZE      1023
149 static int state_num = 0, state_index = 0;
150 static unsigned char state[STATE_SIZE + MD_DIGEST_LENGTH];
151 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
152 static long md_count[2] = { 0, 0 };
153
154 static double entropy = 0;
155 static int initialized = 0;
156
157 static unsigned int crypto_lock_rand = 0; /* may be set only when a thread
158                                            * holds CRYPTO_LOCK_RAND (to
159                                            * prevent double locking) */
160 /* access to lockin_thread is synchronized by CRYPTO_LOCK_RAND2 */
161 /* valid iff crypto_lock_rand is set */
162 static CRYPTO_THREADID locking_threadid;
163
164 #ifdef PREDICT
165 int rand_predictable = 0;
166 #endif
167
168 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx);
169
170 static void rand_cleanup(void);
171 static int rand_seed(const void *buf, int num);
172 static int rand_add(const void *buf, int num, double add_entropy);
173 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo);
174 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
175 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
176 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
177 #endif
178 static int rand_status(void);
179
180 static RAND_METHOD rand_meth = {
181     rand_seed,
182     rand_nopseudo_bytes,
183     rand_cleanup,
184     rand_add,
185 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
186     rand_pseudo_bytes,
187 #else
188     NULL,
189 #endif
190     rand_status
191 };
192
193 RAND_METHOD *RAND_OpenSSL(void)
194 {
195     return (&rand_meth);
196 }
197
198 static void rand_cleanup(void)
199 {
200     OPENSSL_cleanse(state, sizeof(state));
201     state_num = 0;
202     state_index = 0;
203     OPENSSL_cleanse(md, MD_DIGEST_LENGTH);
204     md_count[0] = 0;
205     md_count[1] = 0;
206     entropy = 0;
207     initialized = 0;
208 }
209
210 static int rand_add(const void *buf, int num, double add)
211 {
212     int i, j, k, st_idx;
213     long md_c[2];
214     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
215     EVP_MD_CTX *m;
216     int do_not_lock;
217     int rv = 0;
218
219     if (!num)
220         return 1;
221
222     /*
223      * (Based on the rand(3) manpage)
224      *
225      * The input is chopped up into units of 20 bytes (or less for
226      * the last block).  Each of these blocks is run through the hash
227      * function as follows:  The data passed to the hash function
228      * is the current 'md', the same number of bytes from the 'state'
229      * (the location determined by in incremented looping index) as
230      * the current 'block', the new key data 'block', and 'count'
231      * (which is incremented after each use).
232      * The result of this is kept in 'md' and also xored into the
233      * 'state' at the same locations that were used as input into the
234      * hash function.
235      */
236
237     m = EVP_MD_CTX_new();
238     if (m == NULL)
239         goto err;
240
241     /* check if we already have the lock */
242     if (crypto_lock_rand) {
243         CRYPTO_THREADID cur;
244         CRYPTO_THREADID_current(&cur);
245         CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
246         do_not_lock = !CRYPTO_THREADID_cmp(&locking_threadid, &cur);
247         CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
248     } else
249         do_not_lock = 0;
250
251     if (!do_not_lock)
252         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
253     st_idx = state_index;
254
255     /*
256      * use our own copies of the counters so that even if a concurrent thread
257      * seeds with exactly the same data and uses the same subarray there's
258      * _some_ difference
259      */
260     md_c[0] = md_count[0];
261     md_c[1] = md_count[1];
262
263     memcpy(local_md, md, sizeof md);
264
265     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
266     state_index += num;
267     if (state_index >= STATE_SIZE) {
268         state_index %= STATE_SIZE;
269         state_num = STATE_SIZE;
270     } else if (state_num < STATE_SIZE) {
271         if (state_index > state_num)
272             state_num = state_index;
273     }
274     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
275
276     /*
277      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num - 1) % STATE_SIZE] are what we
278      * will use now, but other threads may use them as well
279      */
280
281     md_count[1] += (num / MD_DIGEST_LENGTH) + (num % MD_DIGEST_LENGTH > 0);
282
283     if (!do_not_lock)
284         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
285
286     for (i = 0; i < num; i += MD_DIGEST_LENGTH) {
287         j = (num - i);
288         j = (j > MD_DIGEST_LENGTH) ? MD_DIGEST_LENGTH : j;
289
290         if (!MD_Init(m))
291             goto err;
292         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
293             goto err;
294         k = (st_idx + j) - STATE_SIZE;
295         if (k > 0) {
296             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j - k))
297                 goto err;
298             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
299                 goto err;
300         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j))
301             goto err;
302
303         /* DO NOT REMOVE THE FOLLOWING CALL TO MD_Update()! */
304         if (!MD_Update(m, buf, j))
305             goto err;
306         /*
307          * We know that line may cause programs such as purify and valgrind
308          * to complain about use of uninitialized data.  The problem is not,
309          * it's with the caller.  Removing that line will make sure you get
310          * really bad randomness and thereby other problems such as very
311          * insecure keys.
312          */
313
314         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
315             goto err;
316         if (!MD_Final(m, local_md))
317             goto err;
318         md_c[1]++;
319
320         buf = (const char *)buf + j;
321
322         for (k = 0; k < j; k++) {
323             /*
324              * Parallel threads may interfere with this, but always each byte
325              * of the new state is the XOR of some previous value of its and
326              * local_md (intermediate values may be lost). Alway using locking
327              * could hurt performance more than necessary given that
328              * conflicts occur only when the total seeding is longer than the
329              * random state.
330              */
331             state[st_idx++] ^= local_md[k];
332             if (st_idx >= STATE_SIZE)
333                 st_idx = 0;
334         }
335     }
336
337     if (!do_not_lock)
338         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
339     /*
340      * Don't just copy back local_md into md -- this could mean that other
341      * thread's seeding remains without effect (except for the incremented
342      * counter).  By XORing it we keep at least as much entropy as fits into
343      * md.
344      */
345     for (k = 0; k < (int)sizeof(md); k++) {
346         md[k] ^= local_md[k];
347     }
348     if (entropy < ENTROPY_NEEDED) /* stop counting when we have enough */
349         entropy += add;
350     if (!do_not_lock)
351         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
352
353 #if !defined(OPENSSL_THREADS) && !defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
354     assert(md_c[1] == md_count[1]);
355 #endif
356     rv = 1;
357  err:
358     EVP_MD_CTX_free(m);
359     return rv;
360 }
361
362 static int rand_seed(const void *buf, int num)
363 {
364     return rand_add(buf, num, (double)num);
365 }
366
367 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo)
368 {
369     static volatile int stirred_pool = 0;
370     int i, j, k, st_num, st_idx;
371     int num_ceil;
372     int ok;
373     long md_c[2];
374     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
375     EVP_MD_CTX *m;
376 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
377     pid_t curr_pid = getpid();
378 #endif
379     time_t curr_time = time(NULL);
380     int do_stir_pool = 0;
381 /* time value for various platforms */
382 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
383     FILETIME tv;
384 # ifdef _WIN32_WCE
385     SYSTEMTIME t;
386     GetSystemTime(&t);
387     SystemTimeToFileTime(&t, &tv);
388 # else
389     GetSystemTimeAsFileTime(&tv);
390 # endif
391 #elif defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
392     struct timespec tv;
393     clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
394 #elif defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS)
395     unsigned long long tv, OPENSSL_rdtsc();
396     tv = OPENSSL_rdtsc();
397 #else
398     struct timeval tv;
399     gettimeofday(&tv, NULL);
400 #endif
401
402 #ifdef PREDICT
403     if (rand_predictable) {
404         static unsigned char val = 0;
405
406         for (i = 0; i < num; i++)
407             buf[i] = val++;
408         return (1);
409     }
410 #endif
411
412     if (num <= 0)
413         return 1;
414
415     m = EVP_MD_CTX_new();
416     if (m == NULL)
417         goto err_mem;
418
419     /* round upwards to multiple of MD_DIGEST_LENGTH/2 */
420     num_ceil =
421         (1 + (num - 1) / (MD_DIGEST_LENGTH / 2)) * (MD_DIGEST_LENGTH / 2);
422
423     /*
424      * (Based on the rand(3) manpage:)
425      *
426      * For each group of 10 bytes (or less), we do the following:
427      *
428      * Input into the hash function the local 'md' (which is initialized from
429      * the global 'md' before any bytes are generated), the bytes that are to
430      * be overwritten by the random bytes, and bytes from the 'state'
431      * (incrementing looping index). From this digest output (which is kept
432      * in 'md'), the top (up to) 10 bytes are returned to the caller and the
433      * bottom 10 bytes are xored into the 'state'.
434      *
435      * Finally, after we have finished 'num' random bytes for the
436      * caller, 'count' (which is incremented) and the local and global 'md'
437      * are fed into the hash function and the results are kept in the
438      * global 'md'.
439      */
440
441     CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
442     /*
443      * We could end up in an async engine while holding this lock so ensure
444      * we don't pause and cause a deadlock
445      */
446     ASYNC_block_pause();
447
448     /* prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
449     CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
450     CRYPTO_THREADID_current(&locking_threadid);
451     CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
452     crypto_lock_rand = 1;
453
454     if (!initialized) {
455         RAND_poll();
456         initialized = 1;
457     }
458
459     if (!stirred_pool)
460         do_stir_pool = 1;
461
462     ok = (entropy >= ENTROPY_NEEDED);
463     if (!ok) {
464         /*
465          * If the PRNG state is not yet unpredictable, then seeing the PRNG
466          * output may help attackers to determine the new state; thus we have
467          * to decrease the entropy estimate. Once we've had enough initial
468          * seeding we don't bother to adjust the entropy count, though,
469          * because we're not ambitious to provide *information-theoretic*
470          * randomness. NOTE: This approach fails if the program forks before
471          * we have enough entropy. Entropy should be collected in a separate
472          * input pool and be transferred to the output pool only when the
473          * entropy limit has been reached.
474          */
475         entropy -= num;
476         if (entropy < 0)
477             entropy = 0;
478     }
479
480     if (do_stir_pool) {
481         /*
482          * In the output function only half of 'md' remains secret, so we
483          * better make sure that the required entropy gets 'evenly
484          * distributed' through 'state', our randomness pool. The input
485          * function (rand_add) chains all of 'md', which makes it more
486          * suitable for this purpose.
487          */
488
489         int n = STATE_SIZE;     /* so that the complete pool gets accessed */
490         while (n > 0) {
491 #if MD_DIGEST_LENGTH > 20
492 # error "Please adjust DUMMY_SEED."
493 #endif
494 #define DUMMY_SEED "...................." /* at least MD_DIGEST_LENGTH */
495             /*
496              * Note that the seed does not matter, it's just that
497              * rand_add expects to have something to hash.
498              */
499             rand_add(DUMMY_SEED, MD_DIGEST_LENGTH, 0.0);
500             n -= MD_DIGEST_LENGTH;
501         }
502         if (ok)
503             stirred_pool = 1;
504     }
505
506     st_idx = state_index;
507     st_num = state_num;
508     md_c[0] = md_count[0];
509     md_c[1] = md_count[1];
510     memcpy(local_md, md, sizeof md);
511
512     state_index += num_ceil;
513     if (state_index > state_num)
514         state_index %= state_num;
515
516     /*
517      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num_ceil - 1) % st_num] are now
518      * ours (but other threads may use them too)
519      */
520
521     md_count[0] += 1;
522
523     /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
524     crypto_lock_rand = 0;
525     ASYNC_unblock_pause();
526     CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
527
528     while (num > 0) {
529         /* num_ceil -= MD_DIGEST_LENGTH/2 */
530         j = (num >= MD_DIGEST_LENGTH / 2) ? MD_DIGEST_LENGTH / 2 : num;
531         num -= j;
532         if (!MD_Init(m))
533             goto err;
534 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
535         if (curr_pid) {         /* just in the first iteration to save time */
536             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_pid, sizeof curr_pid))
537                 goto err;
538             curr_pid = 0;
539         }
540 #endif
541         if (curr_time) {        /* just in the first iteration to save time */
542             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_time, sizeof curr_time))
543                 goto err;
544             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&tv, sizeof tv))
545                 goto err;
546             curr_time = 0;
547             rand_hw_seed(m);
548         }
549         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
550             goto err;
551         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
552             goto err;
553
554         k = (st_idx + MD_DIGEST_LENGTH / 2) - st_num;
555         if (k > 0) {
556             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2 - k))
557                 goto err;
558             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
559                 goto err;
560         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2))
561             goto err;
562         if (!MD_Final(m, local_md))
563             goto err;
564
565         for (i = 0; i < MD_DIGEST_LENGTH / 2; i++) {
566             /* may compete with other threads */
567             state[st_idx++] ^= local_md[i];
568             if (st_idx >= st_num)
569                 st_idx = 0;
570             if (i < j)
571                 *(buf++) = local_md[i + MD_DIGEST_LENGTH / 2];
572         }
573     }
574
575     if (!MD_Init(m)
576         || !MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c))
577         || !MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
578         goto err;
579     CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
580     /*
581      * Prevent deadlocks if we end up in an async engine
582      */
583     ASYNC_block_pause();
584     if (!MD_Update(m, md, MD_DIGEST_LENGTH) || !MD_Final(m, md)) {
585         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
586         goto err;
587     }
588     ASYNC_unblock_pause();
589     CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
590
591     EVP_MD_CTX_free(m);
592     if (ok)
593         return (1);
594     else if (pseudo)
595         return 0;
596     else {
597         RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED);
598         ERR_add_error_data(1, "You need to read the OpenSSL FAQ, "
599                            "https://www.openssl.org/docs/faq.html");
600         return (0);
601     }
602  err:
603     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_EVP_LIB);
604     EVP_MD_CTX_free(m);
605     return 0;
606  err_mem:
607     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
608     EVP_MD_CTX_free(m);
609     return 0;
610
611 }
612
613 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
614 {
615     return rand_bytes(buf, num, 0);
616 }
617
618 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
619 /*
620  * pseudo-random bytes that are guaranteed to be unique but not unpredictable
621  */
622 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
623 {
624     return rand_bytes(buf, num, 1);
625 }
626 #endif
627
628 static int rand_status(void)
629 {
630     CRYPTO_THREADID cur;
631     int ret;
632     int do_not_lock;
633
634     CRYPTO_THREADID_current(&cur);
635     /*
636      * check if we already have the lock (could happen if a RAND_poll()
637      * implementation calls RAND_status())
638      */
639     if (crypto_lock_rand) {
640         CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
641         do_not_lock = !CRYPTO_THREADID_cmp(&locking_threadid, &cur);
642         CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
643     } else
644         do_not_lock = 0;
645
646     if (!do_not_lock) {
647         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
648         /*
649          * Prevent deadlocks in case we end up in an async engine
650          */
651         ASYNC_block_pause();
652
653         /*
654          * prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again
655          */
656         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
657         CRYPTO_THREADID_cpy(&locking_threadid, &cur);
658         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
659         crypto_lock_rand = 1;
660     }
661
662     if (!initialized) {
663         RAND_poll();
664         initialized = 1;
665     }
666
667     ret = entropy >= ENTROPY_NEEDED;
668
669     if (!do_not_lock) {
670         /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
671         crypto_lock_rand = 0;
672
673         ASYNC_unblock_pause();
674         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
675     }
676
677     return ret;
678 }
679
680 /*
681  * rand_hw_seed: get seed data from any available hardware RNG. only
682  * currently supports rdrand.
683  */
684
685 /* Adapted from eng_rdrand.c */
686
687 #if (defined(__i386)   || defined(__i386__)   || defined(_M_IX86) || \
688      defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
689      defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)) && defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) \
690      && !defined(OPENSSL_NO_RDRAND)
691
692 # define RDRAND_CALLS    4
693
694 size_t OPENSSL_ia32_rdrand(void);
695 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
696
697 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
698 {
699     int i;
700     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
701         return;
702     for (i = 0; i < RDRAND_CALLS; i++) {
703         size_t rnd;
704         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
705         if (rnd == 0)
706             return;
707         MD_Update(ctx, (unsigned char *)&rnd, sizeof(size_t));
708     }
709 }
710
711 /* XOR an existing buffer with random data */
712
713 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
714 {
715     size_t rnd;
716     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
717         return;
718     while (num >= sizeof(size_t)) {
719         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
720         if (rnd == 0)
721             return;
722         *((size_t *)buf) ^= rnd;
723         buf += sizeof(size_t);
724         num -= sizeof(size_t);
725     }
726     if (num) {
727         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
728         if (rnd == 0)
729             return;
730         while (num) {
731             *buf ^= rnd & 0xff;
732             rnd >>= 8;
733             buf++;
734             num--;
735         }
736     }
737 }
738
739 #else
740
741 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
742 {
743     return;
744 }
745
746 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
747 {
748     return;
749 }
750
751 #endif