This commit was generated by cvs2svn to track changes on a CVS vendor
[openssl.git] / 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 "cryptlib.h"
61 #include <sys/types.h>
62 #include <time.h>
63
64 #if !defined(USE_MD5_RAND) && !defined(USE_SHA1_RAND) && !defined(USE_MDC2_RAND) && !defined(USE_MD2_RAND)
65 #ifndef NO_MD5
66 #define USE_MD5_RAND
67 #elif !defined(NO_SHA1)
68 #define USE_SHA1_RAND
69 #elif !defined(NO_MDC2)
70 #define USE_MDC2_RAND
71 #elif !defined(NO_MD2)
72 #define USE_MD2_RAND
73 #else
74 We need a message digest of some type 
75 #endif
76 #endif
77
78 /* Changed how the state buffer used.  I now attempt to 'wrap' such
79  * that I don't run over the same locations the next time  go through
80  * the 1023 bytes - many thanks to
81  * Robert J. LeBlanc <rjl@renaissoft.com> for his comments
82  */
83
84 #if defined(USE_MD5_RAND)
85 #include "md5.h"
86 #define MD_DIGEST_LENGTH        MD5_DIGEST_LENGTH
87 #define MD_CTX                  MD5_CTX
88 #define MD_Init(a)              MD5_Init(a)
89 #define MD_Update(a,b,c)        MD5_Update(a,b,c)
90 #define MD_Final(a,b)           MD5_Final(a,b)
91 #elif defined(USE_SHA1_RAND)
92 #include "sha.h"
93 #define MD_DIGEST_LENGTH        SHA_DIGEST_LENGTH
94 #define MD_CTX                  SHA_CTX
95 #define MD_Init(a)              SHA1_Init(a)
96 #define MD_Update(a,b,c)        SHA1_Update(a,b,c)
97 #define MD_Final(a,b)           SHA1_Final(a,b)
98 #elif defined(USE_MDC2_RAND)
99 #include "mdc2.h"
100 #define MD_DIGEST_LENGTH        MDC2_DIGEST_LENGTH
101 #define MD_CTX                  MDC2_CTX
102 #define MD_Init(a)              MDC2_Init(a)
103 #define MD_Update(a,b,c)        MDC2_Update(a,b,c)
104 #define MD_Final(a,b)           MDC2_Final(a,b)
105 #elif defined(USE_MD2_RAND)
106 #include "md2.h"
107 #define MD_DIGEST_LENGTH        MD2_DIGEST_LENGTH
108 #define MD_CTX                  MD2_CTX
109 #define MD_Init(a)              MD2_Init(a)
110 #define MD_Update(a,b,c)        MD2_Update(a,b,c)
111 #define MD_Final(a,b)           MD2_Final(a,b)
112 #endif
113
114 #include "rand.h"
115
116 /*#define NORAND        1 */
117 /*#define PREDICT       1 */
118
119 #define STATE_SIZE      1023
120 static int state_num=0,state_index=0;
121 static unsigned char state[STATE_SIZE+MD_DIGEST_LENGTH];
122 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
123 static int md_count=0;
124
125 char *RAND_version="RAND part of SSLeay 0.9.0b 29-Jun-1998";
126
127 void RAND_cleanup()
128         {
129         memset(state,0,sizeof(state));
130         state_num=0;
131         state_index=0;
132         memset(md,0,MD_DIGEST_LENGTH);
133         md_count=0;
134         }
135
136 void RAND_seed(buf,num)
137 unsigned char *buf;
138 int num;
139         {
140         int i,j,k,st_idx,st_num;
141         MD_CTX m;
142
143 #ifdef NORAND
144         return;
145 #endif
146
147         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
148         st_idx=state_index;
149         st_num=state_num;
150
151         state_index=(state_index+num);
152         if (state_index >= STATE_SIZE)
153                 {
154                 state_index%=STATE_SIZE;
155                 state_num=STATE_SIZE;
156                 }
157         else if (state_num < STATE_SIZE)        
158                 {
159                 if (state_index > state_num)
160                         state_num=state_index;
161                 }
162         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
163
164         for (i=0; i<num; i+=MD_DIGEST_LENGTH)
165                 {
166                 j=(num-i);
167                 j=(j > MD_DIGEST_LENGTH)?MD_DIGEST_LENGTH:j;
168
169                 MD_Init(&m);
170                 MD_Update(&m,md,MD_DIGEST_LENGTH);
171                 k=(st_idx+j)-STATE_SIZE;
172                 if (k > 0)
173                         {
174                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j-k);
175                         MD_Update(&m,&(state[0]),k);
176                         }
177                 else
178                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j);
179                         
180                 MD_Update(&m,buf,j);
181                 MD_Final(md,&m);
182
183                 buf+=j;
184
185                 for (k=0; k<j; k++)
186                         {
187                         state[st_idx++]^=md[k];
188                         if (st_idx >= STATE_SIZE)
189                                 {
190                                 st_idx=0;
191                                 st_num=STATE_SIZE;
192                                 }
193                         }
194                 }
195         memset((char *)&m,0,sizeof(m));
196         }
197
198 void RAND_bytes(buf,num)
199 unsigned char *buf;
200 int num;
201         {
202         int i,j,k,st_num,st_idx;
203         MD_CTX m;
204         static int init=1;
205         unsigned long l;
206 #ifdef DEVRANDOM
207         FILE *fh;
208 #endif
209
210 #ifdef PREDICT
211         {
212         static unsigned char val=0;
213
214         for (i=0; i<num; i++)
215                 buf[i]=val++;
216         return;
217         }
218 #endif
219
220         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
221
222         if (init)
223                 {
224                 init=0;
225                 CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
226                 /* put in some default random data, we need more than
227                  * just this */
228                 RAND_seed((unsigned char *)&m,sizeof(m));
229 #ifndef MSDOS
230                 l=getpid();
231                 RAND_seed((unsigned char *)&l,sizeof(l));
232                 l=getuid();
233                 RAND_seed((unsigned char *)&l,sizeof(l));
234 #endif
235                 l=time(NULL);
236                 RAND_seed((unsigned char *)&l,sizeof(l));
237
238 /* #ifdef DEVRANDOM */
239                 /* 
240                  * Use a random entropy pool device.
241                  * Linux 1.3.x and FreeBSD-Current has 
242                  * this. Use /dev/urandom if you can
243                  * as /dev/random will block if it runs out
244                  * of random entries.
245                  */
246                 if ((fh = fopen(DEVRANDOM, "r")) != NULL)
247                         {
248                         unsigned char tmpbuf[32];
249
250                         fread((unsigned char *)tmpbuf,1,32,fh);
251                         /* we don't care how many bytes we read,
252                          * we will just copy the 'stack' if there is
253                          * nothing else :-) */
254                         fclose(fh);
255                         RAND_seed(tmpbuf,32);
256                         memset(tmpbuf,0,32);
257                         }
258 /* #endif */
259 #ifdef PURIFY
260                 memset(state,0,STATE_SIZE);
261                 memset(md,0,MD_DIGEST_LENGTH);
262 #endif
263                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
264                 }
265
266         st_idx=state_index;
267         st_num=state_num;
268         state_index+=num;
269         if (state_index > state_num)
270                 state_index=(state_index%state_num);
271
272         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
273
274         while (num > 0)
275                 {
276                 j=(num >= MD_DIGEST_LENGTH/2)?MD_DIGEST_LENGTH/2:num;
277                 num-=j;
278                 MD_Init(&m);
279                 MD_Update(&m,&(md[MD_DIGEST_LENGTH/2]),MD_DIGEST_LENGTH/2);
280 #ifndef PURIFY
281                 MD_Update(&m,buf,j); /* purify complains */
282 #endif
283                 k=(st_idx+j)-st_num;
284                 if (k > 0)
285                         {
286                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j-k);
287                         MD_Update(&m,&(state[0]),k);
288                         }
289                 else
290                         MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j);
291                 MD_Final(md,&m);
292
293                 for (i=0; i<j; i++)
294                         {
295                         if (st_idx >= st_num)
296                                 st_idx=0;
297                         state[st_idx++]^=md[i];
298                         *(buf++)=md[i+MD_DIGEST_LENGTH/2];
299                         }
300                 }
301
302         MD_Init(&m);
303         MD_Update(&m,(unsigned char *)&md_count,sizeof(md_count)); md_count++;
304         MD_Update(&m,md,MD_DIGEST_LENGTH);
305         MD_Final(md,&m);
306         memset(&m,0,sizeof(m));
307         }
308
309 #ifdef WINDOWS
310 #include <windows.h>
311 #include <rand.h>
312
313 /*****************************************************************************
314  * Initialisation function for the SSL random generator.  Takes the contents
315  * of the screen as random seed.
316  *
317  * Created 960901 by Gertjan van Oosten, gertjan@West.NL, West Consulting B.V.
318  *
319  * Code adapted from
320  * <URL:http://www.microsoft.com/kb/developr/win_dk/q97193.htm>;
321  * the original copyright message is:
322  *
323 //   (C) Copyright Microsoft Corp. 1993.  All rights reserved.
324 //
325 //   You have a royalty-free right to use, modify, reproduce and
326 //   distribute the Sample Files (and/or any modified version) in
327 //   any way you find useful, provided that you agree that
328 //   Microsoft has no warranty obligations or liability for any
329 //   Sample Application Files which are modified.
330  */
331 /*
332  * I have modified the loading of bytes via RAND_seed() mechanism since
333  * the origional would have been very very CPU intensive since RAND_seed()
334  * does an MD5 per 16 bytes of input.  The cost to digest 16 bytes is the same
335  * as that to digest 56 bytes.  So under the old system, a screen of
336  * 1024*768*256 would have been CPU cost of approximatly 49,000 56 byte MD5
337  * digests or digesting 2.7 mbytes.  What I have put in place would
338  * be 48 16k MD5 digests, or efectivly 48*16+48 MD5 bytes or 816 kbytes
339  * or about 3.5 times as much.
340  * - eric 
341  */
342 void RAND_screen(void)
343 {
344   HDC           hScrDC;         /* screen DC */
345   HDC           hMemDC;         /* memory DC */
346   HBITMAP       hBitmap;        /* handle for our bitmap */
347   HBITMAP       hOldBitmap;     /* handle for previous bitmap */
348   BITMAP        bm;             /* bitmap properties */
349   unsigned int  size;           /* size of bitmap */
350   char          *bmbits;        /* contents of bitmap */
351   int           w;              /* screen width */
352   int           h;              /* screen height */
353   int           y;              /* y-coordinate of screen lines to grab */
354   int           n = 16;         /* number of screen lines to grab at a time */
355
356   /* Create a screen DC and a memory DC compatible to screen DC */
357   hScrDC = CreateDC("DISPLAY", NULL, NULL, NULL);
358   hMemDC = CreateCompatibleDC(hScrDC);
359
360   /* Get screen resolution */
361   w = GetDeviceCaps(hScrDC, HORZRES);
362   h = GetDeviceCaps(hScrDC, VERTRES);
363
364   /* Create a bitmap compatible with the screen DC */
365   hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hScrDC, w, n);
366
367   /* Select new bitmap into memory DC */
368   hOldBitmap = SelectObject(hMemDC, hBitmap);
369
370   /* Get bitmap properties */
371   GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), (LPSTR)&bm);
372   size = (unsigned int)bm.bmWidthBytes * bm.bmHeight * bm.bmPlanes;
373
374   bmbits = Malloc(size);
375   if (bmbits) {
376     /* Now go through the whole screen, repeatedly grabbing n lines */
377     for (y = 0; y < h-n; y += n)
378         {
379         unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
380
381         /* Bitblt screen DC to memory DC */
382         BitBlt(hMemDC, 0, 0, w, n, hScrDC, 0, y, SRCCOPY);
383
384         /* Copy bitmap bits from memory DC to bmbits */
385         GetBitmapBits(hBitmap, size, bmbits);
386
387         /* Get the MD5 of the bitmap */
388         MD5(bmbits,size,md);
389
390         /* Seed the random generator with the MD5 digest */
391         RAND_seed(md, MD_DIGEST_LENGTH);
392         }
393
394     Free(bmbits);
395   }
396
397   /* Select old bitmap back into memory DC */
398   hBitmap = SelectObject(hMemDC, hOldBitmap);
399
400   /* Clean up */
401   DeleteObject(hBitmap);
402   DeleteDC(hMemDC);
403   DeleteDC(hScrDC);
404 }
405 #endif