crypto/rand/rand_unix.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #ifndef _GNU_SOURCE
  11 # define _GNU_SOURCE
  12 #endif
  13 #include "e_os.h"
  14 #include <stdio.h>
  15 #include "internal/cryptlib.h"
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/crypto.h>
  18 #include "rand_local.h"
  19 #include "crypto/rand.h"
  20 #include <stdio.h>
  21 #include "internal/dso.h"
  22 #ifdef __linux
  23 # include <sys/syscall.h>
  24 # ifdef DEVRANDOM_WAIT
  25 #  include <sys/shm.h>
  26 #  include <sys/utsname.h>
  27 # endif
  28 #endif
  29 #if defined(__FreeBSD__) && !defined(OPENSSL_SYS_UEFI)
  30 # include <sys/types.h>
  31 # include <sys/sysctl.h>
  32 # include <sys/param.h>
  33 #endif
  34 #if defined(__OpenBSD__) || defined(__NetBSD__)
  35 # include <sys/param.h>
  36 #endif
  37
  38 #if (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)) \
  39      || defined(__DJGPP__)
  40 # include <sys/types.h>
  41 # include <sys/stat.h>
  42 # include <fcntl.h>
  43 # include <unistd.h>
  44 # include <sys/time.h>
  45
  46 static uint64_t get_time_stamp(void);
  47 static uint64_t get_timer_bits(void);
  48
  49 /* Macro to convert two thirty two bit values into a sixty four bit one */
  50 # define TWO32TO64(a, b) ((((uint64_t)(a)) << 32) + (b))
  51
  52 /*
  53  * Check for the existence and support of POSIX timers.  The standard
  54  * says that the _POSIX_TIMERS macro will have a positive value if they
  55  * are available.
  56  *
  57  * However, we want an additional constraint: that the timer support does
  58  * not require an extra library dependency.  Early versions of glibc
  59  * require -lrt to be specified on the link line to access the timers,
  60  * so this needs to be checked for.
  61  *
  62  * It is worse because some libraries define __GLIBC__ but don't
  63  * support the version testing macro (e.g. uClibc).  This means
  64  * an extra check is needed.
  65  *
  66  * The final condition is:
  67  *      "have posix timers and either not glibc or glibc without -lrt"
  68  *
  69  * The nested #if sequences are required to avoid using a parameterised
  70  * macro that might be undefined.
  71  */
  72 # undef OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  73 # if defined(_POSIX_TIMERS) && _POSIX_TIMERS > 0
  74 #  if defined(__GLIBC__)
  75 #   if defined(__GLIBC_PREREQ)
  76 #    if __GLIBC_PREREQ(2, 17)
  77 #     define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  78 #    endif
  79 #   endif
  80 #  else
  81 #   define OSSL_POSIX_TIMER_OKAY
  82 #  endif
  83 # endif
  84 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
  85           || defined(__DJGPP__) */
  86
  87 #if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
  88 /* none means none. this simplifies the following logic */
  89 # undef OPENSSL_RAND_SEED_OS
  90 # undef OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
  91 # undef OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM
  92 # undef OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
  93 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
  94 # undef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
  95 # undef OPENSSL_RAND_SEED_EGD
  96 #endif
  97
  98 #if defined(OPENSSL_SYS_UEFI) && !defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
  99 # error "UEFI only supports seeding NONE"
 100 #endif
 101
 102 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || defined(OPENSSL_SYS_WIN32) \
 103     || defined(OPENSSL_SYS_VMS) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) \
 104     || defined(OPENSSL_SYS_UEFI))
 105
 106 # if defined(OPENSSL_SYS_VOS)
 107
 108 #  ifndef OPENSSL_RAND_SEED_OS
 109 #   error "Unsupported seeding method configured; must be os"
 110 #  endif
 111
 112 #  if defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 113 #   error "Unsupported HP-PA and IA32 at the same time."
 114 #  endif
 115 #  if !defined(OPENSSL_SYS_VOS_HPPA) && !defined(OPENSSL_SYS_VOS_IA32)
 116 #   error "Must have one of HP-PA or IA32"
 117 #  endif
 118
 119 /*
 120  * The following algorithm repeatedly samples the real-time clock (RTC) to
 121  * generate a sequence of unpredictable data.  The algorithm relies upon the
 122  * uneven execution speed of the code (due to factors such as cache misses,
 123  * interrupts, bus activity, and scheduling) and upon the rather large
 124  * relative difference between the speed of the clock and the rate at which
 125  * it can be read.  If it is ported to an environment where execution speed
 126  * is more constant or where the RTC ticks at a much slower rate, or the
 127  * clock can be read with fewer instructions, it is likely that the results
 128  * would be far more predictable.  This should only be used for legacy
 129  * platforms.
 130  *
 131  * As a precaution, we assume only 2 bits of entropy per byte.
 132  */
 133 size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 134 {
 135     short int code;
 136     int i, k;
 137     size_t bytes_needed;
 138     struct timespec ts;
 139     unsigned char v;
 140 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 141     long duration;
 142     extern void s$sleep(long *_duration, short int *_code);
 143 #  else
 144     long long duration;
 145     extern void s$sleep2(long long *_duration, short int *_code);
 146 #  endif
 147
 148     bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 4 /*entropy_factor*/);
 149
 150     for (i = 0; i < bytes_needed; i++) {
 151         /*
 152          * burn some cpu; hope for interrupts, cache collisions, bus
 153          * interference, etc.
 154          */
 155         for (k = 0; k < 99; k++)
 156             ts.tv_nsec = random();
 157
 158 #  ifdef OPENSSL_SYS_VOS_HPPA
 159         /* sleep for 1/1024 of a second (976 us).  */
 160         duration = 1;
 161         s$sleep(&duration, &code);
 162 #  else
 163         /* sleep for 1/65536 of a second (15 us).  */
 164         duration = 1;
 165         s$sleep2(&duration, &code);
 166 #  endif
 167
 168         /* Get wall clock time, take 8 bits. */
 169         clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 170         v = (unsigned char)(ts.tv_nsec & 0xFF);
 171         rand_pool_add(pool, arg, &v, sizeof(v) , 2);
 172     }
 173     return rand_pool_entropy_available(pool);
 174 }
 175
 176 void rand_pool_cleanup(void)
 177 {
 178 }
 179
 180 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 181 {
 182 }
 183
 184 # else
 185
 186 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD) && \
 187         (defined(OPENSSL_NO_EGD) || !defined(DEVRANDOM_EGD))
 188 #   error "Seeding uses EGD but EGD is turned off or no device given"
 189 #  endif
 190
 191 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) && !defined(DEVRANDOM)
 192 #   error "Seeding uses urandom but DEVRANDOM is not configured"
 193 #  endif
 194
 195 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_OS)
 196 #   if !defined(DEVRANDOM)
 197 #    error "OS seeding requires DEVRANDOM to be configured"
 198 #   endif
 199 #   define OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM
 200 #   define OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM
 201 #  endif
 202
 203 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 204 #   error "librandom not (yet) supported"
 205 #  endif
 206
 207 #  if (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 208 /*
 209  * sysctl_random(): Use sysctl() to read a random number from the kernel
 210  * Returns the number of bytes returned in buf on success, -1 on failure.
 211  */
 212 static ssize_t sysctl_random(char *buf, size_t buflen)
 213 {
 214     int mib[2];
 215     size_t done = 0;
 216     size_t len;
 217
 218     /*
 219      * Note: sign conversion between size_t and ssize_t is safe even
 220      * without a range check, see comment in syscall_random()
 221      */
 222
 223     /*
 224      * On FreeBSD old implementations returned longs, newer versions support
 225      * variable sizes up to 256 byte. The code below would not work properly
 226      * when the sysctl returns long and we want to request something not a
 227      * multiple of longs, which should never be the case.
 228      */
 229     if (!ossl_assert(buflen % sizeof(long) == 0)) {
 230         errno = EINVAL;
 231         return -1;
 232     }
 233
 234     /*
 235      * On NetBSD before 4.0 KERN_ARND was an alias for KERN_URND, and only
 236      * filled in an int, leaving the rest uninitialized. Since NetBSD 4.0
 237      * it returns a variable number of bytes with the current version supporting
 238      * up to 256 bytes.
 239      * Just return an error on older NetBSD versions.
 240      */
 241 #if   defined(__NetBSD__) && __NetBSD_Version__ < 400000000
 242     errno = ENOSYS;
 243     return -1;
 244 #endif
 245
 246     mib[0] = CTL_KERN;
 247     mib[1] = KERN_ARND;
 248
 249     do {
 250         len = buflen;
 251         if (sysctl(mib, 2, buf, &len, NULL, 0) == -1)
 252             return done > 0 ? done : -1;
 253         done += len;
 254         buf += len;
 255         buflen -= len;
 256     } while (buflen > 0);
 257
 258     return done;
 259 }
 260 #  endif
 261
 262 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 263
 264 #   if defined(__linux) && !defined(__NR_getrandom)
 265 #    if defined(__arm__)
 266 #     define __NR_getrandom    (__NR_SYSCALL_BASE+384)
 267 #    elif defined(__i386__)
 268 #     define __NR_getrandom    355
 269 #    elif defined(__x86_64__)
 270 #     if defined(__ILP32__)
 271 #      define __NR_getrandom   (__X32_SYSCALL_BIT + 318)
 272 #     else
 273 #      define __NR_getrandom   318
 274 #     endif
 275 #    elif defined(__xtensa__)
 276 #     define __NR_getrandom    338
 277 #    elif defined(__s390__) || defined(__s390x__)
 278 #     define __NR_getrandom    349
 279 #    elif defined(__bfin__)
 280 #     define __NR_getrandom    389
 281 #    elif defined(__powerpc__)
 282 #     define __NR_getrandom    359
 283 #    elif defined(__mips__) || defined(__mips64)
 284 #     if _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI32
 285 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 353)
 286 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_ABI64
 287 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 313)
 288 #     elif _MIPS_SIM == _MIPS_SIM_NABI32
 289 #      define __NR_getrandom   (__NR_Linux + 317)
 290 #     endif
 291 #    elif defined(__hppa__)
 292 #     define __NR_getrandom    (__NR_Linux + 339)
 293 #    elif defined(__sparc__)
 294 #     define __NR_getrandom    347
 295 #    elif defined(__ia64__)
 296 #     define __NR_getrandom    1339
 297 #    elif defined(__alpha__)
 298 #     define __NR_getrandom    511
 299 #    elif defined(__sh__)
 300 #     if defined(__SH5__)
 301 #      define __NR_getrandom   373
 302 #     else
 303 #      define __NR_getrandom   384
 304 #     endif
 305 #    elif defined(__avr32__)
 306 #     define __NR_getrandom    317
 307 #    elif defined(__microblaze__)
 308 #     define __NR_getrandom    385
 309 #    elif defined(__m68k__)
 310 #     define __NR_getrandom    352
 311 #    elif defined(__cris__)
 312 #     define __NR_getrandom    356
 313 #    elif defined(__aarch64__)
 314 #     define __NR_getrandom    278
 315 #    else /* generic */
 316 #     define __NR_getrandom    278
 317 #    endif
 318 #   endif
 319
 320 /*
 321  * syscall_random(): Try to get random data using a system call
 322  * returns the number of bytes returned in buf, or < 0 on error.
 323  */
 324 static ssize_t syscall_random(void *buf, size_t buflen)
 325 {
 326     /*
 327      * Note: 'buflen' equals the size of the buffer which is used by the
 328      * get_entropy() callback of the RAND_DRBG. It is roughly bounded by
 329      *
 330      *   2 * RAND_POOL_FACTOR * (RAND_DRBG_STRENGTH / 8) = 2^14
 331      *
 332      * which is way below the OSSL_SSIZE_MAX limit. Therefore sign conversion
 333      * between size_t and ssize_t is safe even without a range check.
 334      */
 335
 336     /*
 337      * Do runtime detection to find getentropy().
 338      *
 339      * Known OSs that should support this:
 340      * - Darwin since 16 (OSX 10.12, IOS 10.0).
 341      * - Solaris since 11.3
 342      * - OpenBSD since 5.6
 343      * - Linux since 3.17 with glibc 2.25
 344      * - FreeBSD since 12.0 (1200061)
 345      */
 346 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__) && !defined(__hpux)
 347     extern int getentropy(void *buffer, size_t length) __attribute__((weak));
 348
 349     if (getentropy != NULL)
 350         return getentropy(buf, buflen) == 0 ? (ssize_t)buflen : -1;
 351 #  elif !defined(FIPS_MODE)
 352     union {
 353         void *p;
 354         int (*f)(void *buffer, size_t length);
 355     } p_getentropy;
 356
 357     /*
 358      * We could cache the result of the lookup, but we normally don't
 359      * call this function often.
 360      */
 361     ERR_set_mark();
 362     p_getentropy.p = DSO_global_lookup("getentropy");
 363     ERR_pop_to_mark();
 364     if (p_getentropy.p != NULL)
 365         return p_getentropy.f(buf, buflen) == 0 ? (ssize_t)buflen : -1;
 366 #  endif
 367
 368     /* Linux supports this since version 3.17 */
 369 #  if defined(__linux) && defined(__NR_getrandom)
 370     return syscall(__NR_getrandom, buf, buflen, 0);
 371 #  elif (defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__)) && defined(KERN_ARND)
 372     return sysctl_random(buf, buflen);
 373 #  else
 374     errno = ENOSYS;
 375     return -1;
 376 #  endif
 377 }
 378 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM) */
 379
 380 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 381 static const char *random_device_paths[] = { DEVRANDOM };
 382 static struct random_device {
 383     int fd;
 384     dev_t dev;
 385     ino_t ino;
 386     mode_t mode;
 387     dev_t rdev;
 388 } random_devices[OSSL_NELEM(random_device_paths)];
 389 static int keep_random_devices_open = 1;
 390
 391 #   if defined(__linux) && defined(DEVRANDOM_WAIT)
 392 static void *shm_addr;
 393
 394 #    if !defined(FIPS_MODE)
 395 static void cleanup_shm(void)
 396 {
 397     shmdt(shm_addr);
 398 }
 399 #    endif
 400
 401 /*
 402  * Ensure that the system randomness source has been adequately seeded.
 403  * This is done by having the first start of libcrypto, wait until the device
 404  * /dev/random becomes able to supply a byte of entropy.  Subsequent starts
 405  * of the library and later reseedings do not need to do this.
 406  */
 407 static int wait_random_seeded(void)
 408 {
 409     static int seeded = OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID < 0;
 410     static const int kernel_version[] = { DEVRANDOM_SAFE_KERNEL };
 411     int kernel[2];
 412     int shm_id, fd, r;
 413     char c, *p;
 414     struct utsname un;
 415     fd_set fds;
 416
 417     if (!seeded) {
 418         /* See if anything has created the global seeded indication */
 419         if ((shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1, 0)) == -1) {
 420             /*
 421              * Check the kernel's version and fail if it is too recent.
 422              *
 423              * Linux kernels from 4.8 onwards do not guarantee that
 424              * /dev/urandom is properly seeded when /dev/random becomes
 425              * readable.  However, such kernels support the getentropy(2)
 426              * system call and this should always succeed which renders
 427              * this alternative but essentially identical source moot.
 428              */
 429             if (uname(&un) == 0) {
 430                 kernel[0] = atoi(un.release);
 431                 p = strchr(un.release, '.');
 432                 kernel[1] = p == NULL ? 0 : atoi(p + 1);
 433                 if (kernel[0] > kernel_version[0]
 434                     || (kernel[0] == kernel_version[0]
 435                         && kernel[1] >= kernel_version[1])) {
 436                     return 0;
 437                 }
 438             }
 439             /* Open /dev/random and wait for it to be readable */
 440             if ((fd = open(DEVRANDOM_WAIT, O_RDONLY)) != -1) {
 441                 if (DEVRANDM_WAIT_USE_SELECT && fd < FD_SETSIZE) {
 442                     FD_ZERO(&fds);
 443                     FD_SET(fd, &fds);
 444                     while ((r = select(fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL)) < 0
 445                            && errno == EINTR);
 446                 } else {
 447                     while ((r = read(fd, &c, 1)) < 0 && errno == EINTR);
 448                 }
 449                 close(fd);
 450                 if (r == 1) {
 451                     seeded = 1;
 452                     /* Create the shared memory indicator */
 453                     shm_id = shmget(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM_SHM_ID, 1,
 454                                     IPC_CREAT | S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH);
 455                 }
 456             }
 457         }
 458         if (shm_id != -1) {
 459             seeded = 1;
 460             /*
 461              * Map the shared memory to prevent its premature destruction.
 462              * If this call fails, it isn't a big problem.
 463              */
 464             shm_addr = shmat(shm_id, NULL, SHM_RDONLY);
 465 #    ifndef FIPS_MODE
 466             /* TODO 3.0: The FIPS provider doesn't have OPENSSL_atexit */
 467             if (shm_addr != (void *)-1)
 468                 OPENSSL_atexit(&cleanup_shm);
 469 #    endif
 470         }
 471     }
 472     return seeded;
 473 }
 474 #   else /* defined __linux */
 475 static int wait_random_seeded(void)
 476 {
 477     return 1;
 478 }
 479 #   endif
 480
 481 /*
 482  * Verify that the file descriptor associated with the random source is
 483  * still valid. The rationale for doing this is the fact that it is not
 484  * uncommon for daemons to close all open file handles when daemonizing.
 485  * So the handle might have been closed or even reused for opening
 486  * another file.
 487  */
 488 static int check_random_device(struct random_device * rd)
 489 {
 490     struct stat st;
 491
 492     return rd->fd != -1
 493            && fstat(rd->fd, &st) != -1
 494            && rd->dev == st.st_dev
 495            && rd->ino == st.st_ino
 496            && ((rd->mode ^ st.st_mode) & ~(S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO)) == 0
 497            && rd->rdev == st.st_rdev;
 498 }
 499
 500 /*
 501  * Open a random device if required and return its file descriptor or -1 on error
 502  */
 503 static int get_random_device(size_t n)
 504 {
 505     struct stat st;
 506     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 507
 508     /* reuse existing file descriptor if it is (still) valid */
 509     if (check_random_device(rd))
 510         return rd->fd;
 511
 512     /* open the random device ... */
 513     if ((rd->fd = open(random_device_paths[n], O_RDONLY)) == -1)
 514         return rd->fd;
 515
 516     /* ... and cache its relevant stat(2) data */
 517     if (fstat(rd->fd, &st) != -1) {
 518         rd->dev = st.st_dev;
 519         rd->ino = st.st_ino;
 520         rd->mode = st.st_mode;
 521         rd->rdev = st.st_rdev;
 522     } else {
 523         close(rd->fd);
 524         rd->fd = -1;
 525     }
 526
 527     return rd->fd;
 528 }
 529
 530 /*
 531  * Close a random device making sure it is a random device
 532  */
 533 static void close_random_device(size_t n)
 534 {
 535     struct random_device * rd = &random_devices[n];
 536
 537     if (check_random_device(rd))
 538         close(rd->fd);
 539     rd->fd = -1;
 540 }
 541
 542 int rand_pool_init(void)
 543 {
 544     size_t i;
 545
 546     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 547         random_devices[i].fd = -1;
 548
 549     return 1;
 550 }
 551
 552 void rand_pool_cleanup(void)
 553 {
 554     size_t i;
 555
 556     for (i = 0; i < OSSL_NELEM(random_devices); i++)
 557         close_random_device(i);
 558 }
 559
 560 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 561 {
 562     if (!keep)
 563         rand_pool_cleanup();
 564
 565     keep_random_devices_open = keep;
 566 }
 567
 568 #  else     /* !defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 569
 570 int rand_pool_init(void)
 571 {
 572     return 1;
 573 }
 574
 575 void rand_pool_cleanup(void)
 576 {
 577 }
 578
 579 void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
 580 {
 581 }
 582
 583 #  endif    /* defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM) */
 584
 585 /*
 586  * Try the various seeding methods in turn, exit when successful.
 587  *
 588  * TODO(DRBG): If more than one entropy source is available, is it
 589  * preferable to stop as soon as enough entropy has been collected
 590  * (as favored by @rsalz) or should one rather be defensive and add
 591  * more entropy than requested and/or from different sources?
 592  *
 593  * Currently, the user can select multiple entropy sources in the
 594  * configure step, yet in practice only the first available source
 595  * will be used. A more flexible solution has been requested, but
 596  * currently it is not clear how this can be achieved without
 597  * overengineering the problem. There are many parameters which
 598  * could be taken into account when selecting the order and amount
 599  * of input from the different entropy sources (trust, quality,
 600  * possibility of blocking).
 601  */
 602 size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
 603 {
 604 #  if defined(OPENSSL_RAND_SEED_NONE)
 605     return rand_pool_entropy_available(pool);
 606 #  else
 607     size_t entropy_available;
 608
 609 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_GETRANDOM)
 610     {
 611         size_t bytes_needed;
 612         unsigned char *buffer;
 613         ssize_t bytes;
 614         /* Maximum allowed number of consecutive unsuccessful attempts */
 615         int attempts = 3;
 616
 617         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 618         while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 619             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 620             bytes = syscall_random(buffer, bytes_needed);
 621             if (bytes > 0) {
 622                 rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 623                 bytes_needed -= bytes;
 624                 attempts = 3; /* reset counter after successful attempt */
 625             } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 626                 break;
 627             }
 628         }
 629     }
 630     entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 631     if (entropy_available > 0)
 632         return entropy_available;
 633 #   endif
 634
 635 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_LIBRANDOM)
 636     {
 637         /* Not yet implemented. */
 638     }
 639 #   endif
 640
 641 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_DEVRANDOM)
 642     if (wait_random_seeded()) {
 643         size_t bytes_needed;
 644         unsigned char *buffer;
 645         size_t i;
 646
 647         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 648         for (i = 0; bytes_needed > 0 && i < OSSL_NELEM(random_device_paths);
 649              i++) {
 650             ssize_t bytes = 0;
 651             /* Maximum number of consecutive unsuccessful attempts */
 652             int attempts = 3;
 653             const int fd = get_random_device(i);
 654
 655             if (fd == -1)
 656                 continue;
 657
 658             while (bytes_needed != 0 && attempts-- > 0) {
 659                 buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 660                 bytes = read(fd, buffer, bytes_needed);
 661
 662                 if (bytes > 0) {
 663                     rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 664                     bytes_needed -= bytes;
 665                     attempts = 3; /* reset counter on successful attempt */
 666                 } else if (bytes < 0 && errno != EINTR) {
 667                     break;
 668                 }
 669             }
 670             if (bytes < 0 || !keep_random_devices_open)
 671                 close_random_device(i);
 672
 673             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 674         }
 675         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 676         if (entropy_available > 0)
 677             return entropy_available;
 678     }
 679 #   endif
 680
 681 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC)
 682     entropy_available = rand_acquire_entropy_from_tsc(pool);
 683     if (entropy_available > 0)
 684         return entropy_available;
 685 #   endif
 686
 687 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU)
 688     entropy_available = rand_acquire_entropy_from_cpu(pool);
 689     if (entropy_available > 0)
 690         return entropy_available;
 691 #   endif
 692
 693 #   if defined(OPENSSL_RAND_SEED_EGD)
 694     {
 695         static const char *paths[] = { DEVRANDOM_EGD, NULL };
 696         size_t bytes_needed;
 697         unsigned char *buffer;
 698         int i;
 699
 700         bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
 701         for (i = 0; bytes_needed > 0 && paths[i] != NULL; i++) {
 702             size_t bytes = 0;
 703             int num;
 704
 705             buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
 706             num = RAND_query_egd_bytes(paths[i],
 707                                        buffer, (int)bytes_needed);
 708             if (num == (int)bytes_needed)
 709                 bytes = bytes_needed;
 710
 711             rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
 712             bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1);
 713         }
 714         entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
 715         if (entropy_available > 0)
 716             return entropy_available;
 717     }
 718 #   endif
 719
 720     return rand_pool_entropy_available(pool);
 721 #  endif
 722 }
 723 # endif
 724 #endif
 725
 726 #if (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)) \
 727      || defined(__DJGPP__)
 728 int rand_pool_add_nonce_data(RAND_POOL *pool)
 729 {
 730     struct {
 731         pid_t pid;
 732         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 733         uint64_t time;
 734     } data;
 735
 736     /* Erase the entire structure including any padding */
 737     memset(&data, 0, sizeof(data));
 738
 739     /*
 740      * Add process id, thread id, and a high resolution timestamp to
 741      * ensure that the nonce is unique with high probability for
 742      * different process instances.
 743      */
 744     data.pid = getpid();
 745     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 746     data.time = get_time_stamp();
 747
 748     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 749 }
 750
 751 int rand_pool_add_additional_data(RAND_POOL *pool)
 752 {
 753     struct {
 754         int fork_id;
 755         CRYPTO_THREAD_ID tid;
 756         uint64_t time;
 757     } data;
 758
 759     /* Erase the entire structure including any padding */
 760     memset(&data, 0, sizeof(data));
 761
 762     /*
 763      * Add some noise from the thread id and a high resolution timer.
 764      * The fork_id adds some extra fork-safety.
 765      * The thread id adds a little randomness if the drbg is accessed
 766      * concurrently (which is the case for the <master> drbg).
 767      */
 768     data.fork_id = openssl_get_fork_id();
 769     data.tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 770     data.time = get_timer_bits();
 771
 772     return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 773 }
 774
 775
 776 /*
 777  * Get the current time with the highest possible resolution
 778  *
 779  * The time stamp is added to the nonce, so it is optimized for not repeating.
 780  * The current time is ideal for this purpose, provided the computer's clock
 781  * is synchronized.
 782  */
 783 static uint64_t get_time_stamp(void)
 784 {
 785 # if defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 786     {
 787         struct timespec ts;
 788
 789         if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts) == 0)
 790             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 791     }
 792 # endif
 793 # if defined(__unix__) \
 794      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 795     {
 796         struct timeval tv;
 797
 798         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 799             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 800     }
 801 # endif
 802     return time(NULL);
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Get an arbitrary timer value of the highest possible resolution
 807  *
 808  * The timer value is added as random noise to the additional data,
 809  * which is not considered a trusted entropy sourec, so any result
 810  * is acceptable.
 811  */
 812 static uint64_t get_timer_bits(void)
 813 {
 814     uint64_t res = OPENSSL_rdtsc();
 815
 816     if (res != 0)
 817         return res;
 818
 819 # if defined(__sun) || defined(__hpux)
 820     return gethrtime();
 821 # elif defined(_AIX)
 822     {
 823         timebasestruct_t t;
 824
 825         read_wall_time(&t, TIMEBASE_SZ);
 826         return TWO32TO64(t.tb_high, t.tb_low);
 827     }
 828 # elif defined(OSSL_POSIX_TIMER_OKAY)
 829     {
 830         struct timespec ts;
 831
 832 #  ifdef CLOCK_BOOTTIME
 833 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_BOOTTIME
 834 #  elif defined(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK)
 835 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_MONOTONIC
 836 #  else
 837 #   define CLOCK_TYPE CLOCK_REALTIME
 838 #  endif
 839
 840         if (clock_gettime(CLOCK_TYPE, &ts) == 0)
 841             return TWO32TO64(ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
 842     }
 843 # endif
 844 # if defined(__unix__) \
 845      || (defined(_POSIX_C_SOURCE) && _POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
 846     {
 847         struct timeval tv;
 848
 849         if (gettimeofday(&tv, NULL) == 0)
 850             return TWO32TO64(tv.tv_sec, tv.tv_usec);
 851     }
 852 # endif
 853     return time(NULL);
 854 }
 855 #endif /* (defined(OPENSSL_SYS_UNIX) && !defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS))
 856           || defined(__DJGPP__) */