test/drbgtest.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (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 #include <string.h>
  11 #include "internal/nelem.h"
  12 #include <openssl/crypto.h>
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <openssl/rand.h>
  15 #include <openssl/obj_mac.h>
  16 #include <openssl/evp.h>
  17 #include <openssl/aes.h>
  18 #include "../crypto/rand/rand_lcl.h"
  19
  20 #include "testutil.h"
  21 #include "drbgtest.h"
  22
  23 typedef struct drbg_selftest_data_st {
  24     int post;
  25     int nid;
  26     unsigned int flags;
  27
  28     /* KAT data for no PR */
  29     const unsigned char *entropy;
  30     size_t entropylen;
  31     const unsigned char *nonce;
  32     size_t noncelen;
  33     const unsigned char *pers;
  34     size_t perslen;
  35     const unsigned char *adin;
  36     size_t adinlen;
  37     const unsigned char *entropyreseed;
  38     size_t entropyreseedlen;
  39     const unsigned char *adinreseed;
  40     size_t adinreseedlen;
  41     const unsigned char *adin2;
  42     size_t adin2len;
  43     const unsigned char *expected;
  44     size_t exlen;
  45     const unsigned char *kat2;
  46     size_t kat2len;
  47
  48     /* KAT data for PR */
  49     const unsigned char *entropy_pr;
  50     size_t entropylen_pr;
  51     const unsigned char *nonce_pr;
  52     size_t noncelen_pr;
  53     const unsigned char *pers_pr;
  54     size_t perslen_pr;
  55     const unsigned char *adin_pr;
  56     size_t adinlen_pr;
  57     const unsigned char *entropypr_pr;
  58     size_t entropyprlen_pr;
  59     const unsigned char *ading_pr;
  60     size_t adinglen_pr;
  61     const unsigned char *entropyg_pr;
  62     size_t entropyglen_pr;
  63     const unsigned char *kat_pr;
  64     size_t katlen_pr;
  65     const unsigned char *kat2_pr;
  66     size_t kat2len_pr;
  67 } DRBG_SELFTEST_DATA;
  68
  69 #define make_drbg_test_data(nid, flag, pr, post) {\
  70     post, nid, flag, \
  71     pr##_entropyinput, sizeof(pr##_entropyinput), \
  72     pr##_nonce, sizeof(pr##_nonce), \
  73     pr##_personalizationstring, sizeof(pr##_personalizationstring), \
  74     pr##_additionalinput, sizeof(pr##_additionalinput), \
  75     pr##_entropyinputreseed, sizeof(pr##_entropyinputreseed), \
  76     pr##_additionalinputreseed, sizeof(pr##_additionalinputreseed), \
  77     pr##_additionalinput2, sizeof(pr##_additionalinput2), \
  78     pr##_int_returnedbits, sizeof(pr##_int_returnedbits), \
  79     pr##_returnedbits, sizeof(pr##_returnedbits), \
  80     pr##_pr_entropyinput, sizeof(pr##_pr_entropyinput), \
  81     pr##_pr_nonce, sizeof(pr##_pr_nonce), \
  82     pr##_pr_personalizationstring, sizeof(pr##_pr_personalizationstring), \
  83     pr##_pr_additionalinput, sizeof(pr##_pr_additionalinput), \
  84     pr##_pr_entropyinputpr, sizeof(pr##_pr_entropyinputpr), \
  85     pr##_pr_additionalinput2, sizeof(pr##_pr_additionalinput2), \
  86     pr##_pr_entropyinputpr2, sizeof(pr##_pr_entropyinputpr2), \
  87     pr##_pr_int_returnedbits, sizeof(pr##_pr_int_returnedbits), \
  88     pr##_pr_returnedbits, sizeof(pr##_pr_returnedbits) \
  89     }
  90
  91 #define make_drbg_test_data_use_df(nid, pr, p) \
  92     make_drbg_test_data(nid, 0, pr, p)
  93
  94 #define make_drbg_test_data_no_df(nid, pr, p)                      \
  95     make_drbg_test_data(nid, RAND_DRBG_FLAG_CTR_NO_DF, pr, p)
  96
  97 static DRBG_SELFTEST_DATA drbg_test[] = {
  98     make_drbg_test_data_no_df (NID_aes_128_ctr, aes_128_no_df,  0),
  99     make_drbg_test_data_no_df (NID_aes_192_ctr, aes_192_no_df,  0),
 100     make_drbg_test_data_no_df (NID_aes_256_ctr, aes_256_no_df,  1),
 101     make_drbg_test_data_use_df(NID_aes_128_ctr, aes_128_use_df, 0),
 102     make_drbg_test_data_use_df(NID_aes_192_ctr, aes_192_use_df, 0),
 103     make_drbg_test_data_use_df(NID_aes_256_ctr, aes_256_use_df, 1),
 104 };
 105
 106 static int app_data_index;
 107
 108 /*
 109  * Test context data, attached as EXDATA to the RAND_DRBG
 110  */
 111 typedef struct test_ctx_st {
 112     const unsigned char *entropy;
 113     size_t entropylen;
 114     int entropycnt;
 115     const unsigned char *nonce;
 116     size_t noncelen;
 117     int noncecnt;
 118 } TEST_CTX;
 119
 120 static size_t kat_entropy(RAND_DRBG *drbg, unsigned char **pout,
 121                           int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
 122 {
 123     TEST_CTX *t = (TEST_CTX *)RAND_DRBG_get_ex_data(drbg, app_data_index);
 124
 125     t->entropycnt++;
 126     *pout = (unsigned char *)t->entropy;
 127     return t->entropylen;
 128 }
 129
 130 static size_t kat_nonce(RAND_DRBG *drbg, unsigned char **pout,
 131                         int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
 132 {
 133     TEST_CTX *t = (TEST_CTX *)RAND_DRBG_get_ex_data(drbg, app_data_index);
 134
 135     t->noncecnt++;
 136     *pout = (unsigned char *)t->nonce;
 137     return t->noncelen;
 138 }
 139
 140 static int uninstantiate(RAND_DRBG *drbg)
 141 {
 142     int ret = drbg == NULL ? 1 : RAND_DRBG_uninstantiate(drbg);
 143
 144     ERR_clear_error();
 145     return ret;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Do a single KAT test.  Return 0 on failure.
 150  */
 151 static int single_kat(DRBG_SELFTEST_DATA *td)
 152 {
 153     RAND_DRBG *drbg = NULL;
 154     TEST_CTX t;
 155     int failures = 0;
 156     unsigned char buff[1024];
 157
 158     /*
 159      * Test without PR: Instantiate DRBG with test entropy, nonce and
 160      * personalisation string.
 161      */
 162     if (!TEST_ptr(drbg = RAND_DRBG_new(td->nid, td->flags, NULL)))
 163         return 0;
 164     if (!TEST_true(RAND_DRBG_set_callbacks(drbg, kat_entropy, NULL,
 165                                            kat_nonce, NULL))) {
 166         failures++;
 167         goto err;
 168     }
 169     memset(&t, 0, sizeof(t));
 170     t.entropy = td->entropy;
 171     t.entropylen = td->entropylen;
 172     t.nonce = td->nonce;
 173     t.noncelen = td->noncelen;
 174     RAND_DRBG_set_ex_data(drbg, app_data_index, &t);
 175
 176     if (!TEST_true(RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen))
 177             || !TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 178                                              td->adin, td->adinlen))
 179             || !TEST_mem_eq(td->expected, td->exlen, buff, td->exlen))
 180         failures++;
 181
 182     /* Reseed DRBG with test entropy and additional input */
 183     t.entropy = td->entropyreseed;
 184     t.entropylen = td->entropyreseedlen;
 185     if (!TEST_true(RAND_DRBG_reseed(drbg, td->adinreseed, td->adinreseedlen)
 186             || !TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->kat2len, 0,
 187                                              td->adin2, td->adin2len))
 188             || !TEST_mem_eq(td->kat2, td->kat2len, buff, td->kat2len)))
 189         failures++;
 190     uninstantiate(drbg);
 191
 192     /*
 193      * Now test with PR: Instantiate DRBG with test entropy, nonce and
 194      * personalisation string.
 195      */
 196     if (!TEST_true(RAND_DRBG_set(drbg, td->nid, td->flags))
 197             || !TEST_true(RAND_DRBG_set_callbacks(drbg, kat_entropy, NULL,
 198                                                   kat_nonce, NULL)))
 199         failures++;
 200     RAND_DRBG_set_ex_data(drbg, app_data_index, &t);
 201     t.entropy = td->entropy_pr;
 202     t.entropylen = td->entropylen_pr;
 203     t.nonce = td->nonce_pr;
 204     t.noncelen = td->noncelen_pr;
 205     t.entropycnt = 0;
 206     t.noncecnt = 0;
 207     if (!TEST_true(RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers_pr, td->perslen_pr)))
 208         failures++;
 209
 210     /*
 211      * Now generate with PR: we need to supply entropy as this will
 212      * perform a reseed operation.
 213      */
 214     t.entropy = td->entropypr_pr;
 215     t.entropylen = td->entropyprlen_pr;
 216     if (!TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->katlen_pr, 1,
 217                                       td->adin_pr, td->adinlen_pr))
 218             || !TEST_mem_eq(td->kat_pr, td->katlen_pr, buff, td->katlen_pr))
 219         failures++;
 220
 221     /*
 222      * Now generate again with PR: supply new entropy again.
 223      */
 224     t.entropy = td->entropyg_pr;
 225     t.entropylen = td->entropyglen_pr;
 226
 227     if (!TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->kat2len_pr, 1,
 228                                       td->ading_pr, td->adinglen_pr))
 229                 || !TEST_mem_eq(td->kat2_pr, td->kat2len_pr,
 230                                 buff, td->kat2len_pr))
 231         failures++;
 232
 233 err:
 234     uninstantiate(drbg);
 235     RAND_DRBG_free(drbg);
 236     return failures == 0;
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Initialise a DRBG based on selftest data
 241  */
 242 static int init(RAND_DRBG *drbg, DRBG_SELFTEST_DATA *td, TEST_CTX *t)
 243 {
 244     if (!TEST_true(RAND_DRBG_set(drbg, td->nid, td->flags))
 245             || !TEST_true(RAND_DRBG_set_callbacks(drbg, kat_entropy, NULL,
 246                                                   kat_nonce, NULL)))
 247         return 0;
 248     RAND_DRBG_set_ex_data(drbg, app_data_index, t);
 249     t->entropy = td->entropy;
 250     t->entropylen = td->entropylen;
 251     t->nonce = td->nonce;
 252     t->noncelen = td->noncelen;
 253     t->entropycnt = 0;
 254     t->noncecnt = 0;
 255     return 1;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Initialise and instantiate DRBG based on selftest data
 260  */
 261 static int instantiate(RAND_DRBG *drbg, DRBG_SELFTEST_DATA *td,
 262                        TEST_CTX *t)
 263 {
 264     if (!TEST_true(init(drbg, td, t))
 265             || !TEST_true(RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen)))
 266         return 0;
 267     return 1;
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Perform extensive error checking as required by SP800-90.
 272  * Induce several failure modes and check an error condition is set.
 273  */
 274 static int error_check(DRBG_SELFTEST_DATA *td)
 275 {
 276     static char zero[sizeof(RAND_DRBG)];
 277     RAND_DRBG *drbg = NULL;
 278     TEST_CTX t;
 279     unsigned char buff[1024];
 280     unsigned int generate_counter_tmp;
 281     int ret = 0;
 282
 283     if (!TEST_ptr(drbg = RAND_DRBG_new(0, 0, NULL)))
 284         goto err;
 285
 286     /*
 287      * Personalisation string tests
 288      */
 289
 290     /* Test detection of too large personlisation string */
 291     if (!init(drbg, td, &t)
 292             || RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, drbg->max_perslen + 1) > 0)
 293         goto err;
 294
 295     /*
 296      * Entropy source tests
 297      */
 298
 299     /* Test entropy source failure detecion: i.e. returns no data */
 300     t.entropylen = 0;
 301     if (TEST_int_le(RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen), 0))
 302         goto err;
 303
 304     /* Try to generate output from uninstantiated DRBG */
 305     if (!TEST_false(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 306                                        td->adin, td->adinlen))
 307             || !uninstantiate(drbg))
 308         goto err;
 309
 310     /* Test insufficient entropy */
 311     t.entropylen = drbg->min_entropylen - 1;
 312     if (!init(drbg, td, &t)
 313             || RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen) > 0
 314             || !uninstantiate(drbg))
 315         goto err;
 316
 317     /* Test too much entropy */
 318     t.entropylen = drbg->max_entropylen + 1;
 319     if (!init(drbg, td, &t)
 320             || RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen) > 0
 321             || !uninstantiate(drbg))
 322         goto err;
 323
 324     /*
 325      * Nonce tests
 326      */
 327
 328     /* Test too small nonce */
 329     if (drbg->min_noncelen) {
 330         t.noncelen = drbg->min_noncelen - 1;
 331         if (!init(drbg, td, &t)
 332                 || RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen) > 0
 333                 || !uninstantiate(drbg))
 334             goto err;
 335     }
 336
 337     /* Test too large nonce */
 338     if (drbg->max_noncelen) {
 339         t.noncelen = drbg->max_noncelen + 1;
 340         if (!init(drbg, td, &t)
 341                 || RAND_DRBG_instantiate(drbg, td->pers, td->perslen) > 0
 342                 || !uninstantiate(drbg))
 343             goto err;
 344     }
 345
 346     /* Instantiate with valid data, Check generation is now OK */
 347     if (!instantiate(drbg, td, &t)
 348             || !TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 349                                              td->adin, td->adinlen)))
 350         goto err;
 351
 352     /* Request too much data for one request */
 353     if (!TEST_false(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, drbg->max_request + 1, 0,
 354                                        td->adin, td->adinlen)))
 355         goto err;
 356
 357     /* Try too large additional input */
 358     if (!TEST_false(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 359                                        td->adin, drbg->max_adinlen + 1)))
 360         goto err;
 361
 362     /*
 363      * Check prediction resistance request fails if entropy source
 364      * failure.
 365      */
 366     t.entropylen = 0;
 367     if (TEST_false(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 1,
 368                                       td->adin, td->adinlen))
 369             || !uninstantiate(drbg))
 370         goto err;
 371
 372     /* Instantiate again with valid data */
 373     if (!instantiate(drbg, td, &t))
 374         goto err;
 375     generate_counter_tmp = drbg->generate_counter;
 376     drbg->generate_counter = drbg->reseed_interval;
 377
 378     /* Generate output and check entropy has been requested for reseed */
 379     t.entropycnt = 0;
 380     if (!TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 381                                       td->adin, td->adinlen))
 382             || !TEST_int_eq(t.entropycnt, 1)
 383             || !TEST_int_eq(drbg->generate_counter, generate_counter_tmp + 1)
 384             || !uninstantiate(drbg))
 385         goto err;
 386
 387     /*
 388      * Check prediction resistance request fails if entropy source
 389      * failure.
 390      */
 391     t.entropylen = 0;
 392     if (!TEST_false(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 1,
 393                                        td->adin, td->adinlen))
 394             || !uninstantiate(drbg))
 395         goto err;
 396
 397     /* Test reseed counter works */
 398     if (!instantiate(drbg, td, &t))
 399         goto err;
 400     generate_counter_tmp = drbg->generate_counter;
 401     drbg->generate_counter = drbg->reseed_interval;
 402
 403     /* Generate output and check entropy has been requested for reseed */
 404     t.entropycnt = 0;
 405     if (!TEST_true(RAND_DRBG_generate(drbg, buff, td->exlen, 0,
 406                                       td->adin, td->adinlen))
 407             || !TEST_int_eq(t.entropycnt, 1)
 408             || !TEST_int_eq(drbg->generate_counter, generate_counter_tmp + 1)
 409             || !uninstantiate(drbg))
 410         goto err;
 411
 412     /*
 413      * Explicit reseed tests
 414      */
 415
 416     /* Test explicit reseed with too large additional input */
 417     if (!init(drbg, td, &t)
 418             || RAND_DRBG_reseed(drbg, td->adin, drbg->max_adinlen + 1) > 0)
 419         goto err;
 420
 421     /* Test explicit reseed with entropy source failure */
 422     t.entropylen = 0;
 423     if (!TEST_int_le(RAND_DRBG_reseed(drbg, td->adin, td->adinlen), 0)
 424             || !uninstantiate(drbg))
 425         goto err;
 426
 427     /* Test explicit reseed with too much entropy */
 428     if (!init(drbg, td, &t))
 429         goto err;
 430     t.entropylen = drbg->max_entropylen + 1;
 431     if (!TEST_int_le(RAND_DRBG_reseed(drbg, td->adin, td->adinlen), 0)
 432             || !uninstantiate(drbg))
 433         goto err;
 434
 435     /* Test explicit reseed with too little entropy */
 436     if (!init(drbg, td, &t))
 437         goto err;
 438     t.entropylen = drbg->min_entropylen - 1;
 439     if (!TEST_int_le(RAND_DRBG_reseed(drbg, td->adin, td->adinlen), 0)
 440             || !uninstantiate(drbg))
 441         goto err;
 442
 443     /* Standard says we have to check uninstantiate really zeroes */
 444     if (!TEST_mem_eq(zero, sizeof(drbg->data), &drbg->data, sizeof(drbg->data)))
 445         goto err;
 446
 447     ret = 1;
 448
 449 err:
 450     uninstantiate(drbg);
 451     RAND_DRBG_free(drbg);
 452     return ret;
 453 }
 454
 455 static int test_kats(int i)
 456 {
 457     DRBG_SELFTEST_DATA *td = &drbg_test[i];
 458     int rv = 0;
 459
 460     if (!single_kat(td))
 461         goto err;
 462     rv = 1;
 463
 464 err:
 465     return rv;
 466 }
 467
 468 static int test_error_checks(int i)
 469 {
 470     DRBG_SELFTEST_DATA *td = &drbg_test[i];
 471     int rv = 0;
 472
 473     if (error_check(td))
 474         goto err;
 475     rv = 1;
 476
 477 err:
 478     return rv;
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Hook context data, attached as EXDATA to the RAND_DRBG
 483  */
 484 typedef struct hook_ctx_st {
 485     RAND_DRBG *drbg;
 486     /*
 487      * Currently, all DRBGs use the same get_entropy() callback.
 488      * The tests however, don't assume this and store
 489      * the original callback for every DRBG separately.
 490      */
 491     RAND_DRBG_get_entropy_fn get_entropy;
 492     /* forces a failure of the get_entropy() call if nonzero */
 493     int fail;
 494     /* counts successful reseeds */
 495     int reseed_count;
 496 } HOOK_CTX;
 497
 498 static HOOK_CTX master_ctx, public_ctx, private_ctx;
 499
 500 static HOOK_CTX *get_hook_ctx(RAND_DRBG *drbg)
 501 {
 502     return (HOOK_CTX *)RAND_DRBG_get_ex_data(drbg, app_data_index);
 503 }
 504
 505 /* Intercepts and counts calls to the get_entropy() callback */
 506 static size_t get_entropy_hook(RAND_DRBG *drbg, unsigned char **pout,
 507                           int entropy, size_t min_len, size_t max_len)
 508 {
 509     size_t ret;
 510     HOOK_CTX *ctx = get_hook_ctx(drbg);
 511
 512     if (ctx->fail != 0)
 513         return 0;
 514
 515     ret = ctx->get_entropy(
 516         drbg, pout, entropy, min_len, max_len);
 517
 518     if (ret != 0)
 519         ctx->reseed_count++;
 520     return ret;
 521 }
 522
 523 /* Installs a hook for the get_entropy() callback of the given drbg */
 524 static void hook_drbg(RAND_DRBG *drbg, HOOK_CTX *ctx)
 525 {
 526     memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
 527     ctx->drbg = drbg;
 528     ctx->get_entropy = drbg->get_entropy;
 529     drbg->get_entropy = get_entropy_hook;
 530     RAND_DRBG_set_ex_data(drbg, app_data_index, ctx);
 531 }
 532
 533 /* Installs the hook for the get_entropy() callback of the given drbg */
 534 static void unhook_drbg(RAND_DRBG *drbg)
 535 {
 536     HOOK_CTX *ctx = get_hook_ctx(drbg);
 537
 538     drbg->get_entropy = ctx->get_entropy;
 539     CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_DRBG, drbg, &drbg->ex_data);
 540 }
 541
 542 /* Resets the given hook context */
 543 static void reset_hook_ctx(HOOK_CTX *ctx)
 544 {
 545     ctx->fail = 0;
 546     ctx->reseed_count = 0;
 547 }
 548
 549 /* Resets all drbg hook contexts */
 550 static void reset_drbg_hook_ctx()
 551 {
 552     reset_hook_ctx(&master_ctx);
 553     reset_hook_ctx(&public_ctx);
 554     reset_hook_ctx(&private_ctx);
 555 }
 556
 557 /*
 558  * Generates random output using RAND_bytes() and RAND_priv_bytes()
 559  * and checks whether the three shared DRBGs were reseeded as
 560  * expected.
 561  *
 562  * |expect_success|: expected outcome (as reported by RAND_status())
 563  * |master|, |public|, |private|: pointers to the three shared DRBGs
 564  * |expect_xxx_reseed| =
 565  *       1:  it is expected that the specified DRBG is reseeded
 566  *       0:  it is expected that the specified DRBG is not reseeded
 567  *      -1:  don't check whether the specified DRBG was reseeded or not
 568  */
 569 static int test_drbg_reseed(int expect_success,
 570                             RAND_DRBG *master,
 571                             RAND_DRBG *public,
 572                             RAND_DRBG *private,
 573                             int expect_master_reseed,
 574                             int expect_public_reseed,
 575                             int expect_private_reseed
 576                            )
 577 {
 578     unsigned char buf[32];
 579     time_t before_reseed, after_reseed;
 580     int expected_state = (expect_success ? DRBG_READY : DRBG_ERROR);
 581
 582     /*
 583      * step 1: check preconditions
 584      */
 585
 586     /* Test whether seed propagation is enabled */
 587     if (!TEST_int_ne(master->reseed_counter, 0)
 588         || !TEST_int_ne(public->reseed_counter, 0)
 589         || !TEST_int_ne(private->reseed_counter, 0))
 590         return 0;
 591
 592     /* Check whether the master DRBG's reseed counter is the largest one */
 593     if (!TEST_int_le(public->reseed_counter, master->reseed_counter)
 594         || !TEST_int_le(private->reseed_counter, master->reseed_counter))
 595         return 0;
 596
 597     /*
 598      * step 2: generate random output
 599      */
 600
 601     /* Generate random output from the public and private DRBG */
 602     before_reseed = expect_master_reseed == 1 ? time(NULL) : 0;
 603     if (!TEST_int_eq(RAND_bytes(buf, sizeof(buf)), expect_success)
 604         || !TEST_int_eq(RAND_priv_bytes(buf, sizeof(buf)), expect_success))
 605         return 0;
 606     after_reseed = time(NULL);
 607
 608
 609     /*
 610      * step 3: check postconditions
 611      */
 612
 613     /* Test whether reseeding succeeded as expected */
 614     if (!TEST_int_eq(master->state, expected_state)
 615         || !TEST_int_eq(public->state, expected_state)
 616         || !TEST_int_eq(private->state, expected_state))
 617         return 0;
 618
 619     if (expect_master_reseed >= 0) {
 620         /* Test whether master DRBG was reseeded as expected */
 621         if (!TEST_int_eq(master_ctx.reseed_count, expect_master_reseed))
 622             return 0;
 623     }
 624
 625     if (expect_public_reseed >= 0) {
 626         /* Test whether public DRBG was reseeded as expected */
 627         if (!TEST_int_eq(public_ctx.reseed_count, expect_public_reseed))
 628             return 0;
 629     }
 630
 631     if (expect_private_reseed >= 0) {
 632         /* Test whether public DRBG was reseeded as expected */
 633         if (!TEST_int_eq(private_ctx.reseed_count, expect_private_reseed))
 634             return 0;
 635     }
 636
 637     if (expect_success == 1) {
 638         /* Test whether all three reseed counters are synchronized */
 639         if (!TEST_int_eq(public->reseed_counter, master->reseed_counter)
 640             || !TEST_int_eq(private->reseed_counter, master->reseed_counter))
 641             return 0;
 642
 643         /* Test whether reseed time of master DRBG is set correctly */
 644         if (!TEST_time_t_le(before_reseed, master->reseed_time)
 645             || !TEST_time_t_le(master->reseed_time, after_reseed))
 646             return 0;
 647
 648         /* Test whether reseed times of child DRBGs are synchronized with master */
 649         if (!TEST_time_t_ge(public->reseed_time, master->reseed_time)
 650             || !TEST_time_t_ge(private->reseed_time, master->reseed_time))
 651             return 0;
 652     } else {
 653         ERR_clear_error();
 654     }
 655
 656     return 1;
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Test whether the default rand_method (RAND_OpenSSL()) is
 661  * setup correctly, in particular whether reseeding  works
 662  * as designed.
 663  */
 664 static int test_rand_reseed(void)
 665 {
 666     RAND_DRBG *master, *public, *private;
 667     unsigned char rand_add_buf[256];
 668     int rv=0;
 669
 670     /* Check whether RAND_OpenSSL() is the default method */
 671     if (!TEST_ptr_eq(RAND_get_rand_method(), RAND_OpenSSL()))
 672         return 0;
 673
 674     /* All three DRBGs should be non-null */
 675     if (!TEST_ptr(master = RAND_DRBG_get0_master())
 676         || !TEST_ptr(public = RAND_DRBG_get0_public())
 677         || !TEST_ptr(private = RAND_DRBG_get0_private()))
 678         return 0;
 679
 680     /* There should be three distinct DRBGs, two of them chained to master */
 681     if (!TEST_ptr_ne(public, private)
 682         || !TEST_ptr_ne(public, master)
 683         || !TEST_ptr_ne(private, master)
 684         || !TEST_ptr_eq(public->parent, master)
 685         || !TEST_ptr_eq(private->parent, master))
 686         return 0;
 687
 688     /* Install hooks for the following tests */
 689     hook_drbg(master,  &master_ctx);
 690     hook_drbg(public,  &public_ctx);
 691     hook_drbg(private, &private_ctx);
 692
 693     /*
 694      * Test initial state of shared DRBs
 695      */
 696     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(1, master, public, private, 0, 0, 0)))
 697         goto error;
 698     reset_drbg_hook_ctx();
 699
 700     /*
 701      * Test whether the public and private DRBG are both reseeded when their
 702      * reseed counters differ from the master's reseed counter.
 703      */
 704     master->reseed_counter++;
 705     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(1, master, public, private, 0, 1, 1)))
 706         goto error;
 707     reset_drbg_hook_ctx();
 708
 709     /*
 710      * Test whether the public DRBG is reseeded when its reseed counter differs
 711      * from the master's reseed counter.
 712      */
 713     master->reseed_counter++;
 714     private->reseed_counter++;
 715     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(1, master, public, private, 0, 1, 0)))
 716         goto error;
 717     reset_drbg_hook_ctx();
 718
 719     /*
 720      * Test whether the private DRBG is reseeded when its reseed counter differs
 721      * from the master's reseed counter.
 722      */
 723     master->reseed_counter++;
 724     public->reseed_counter++;
 725     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(1, master, public, private, 0, 0, 1)))
 726         goto error;
 727     reset_drbg_hook_ctx();
 728
 729
 730     /* fill 'randomness' buffer with some arbitrary data */
 731     memset(rand_add_buf, 'r', sizeof(rand_add_buf));
 732
 733     /*
 734      * Test whether all three DRBGs are reseeded by RAND_add()
 735      */
 736     RAND_add(rand_add_buf, sizeof(rand_add_buf), sizeof(rand_add_buf));
 737     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(1, master, public, private, 1, 1, 1)))
 738         goto error;
 739     reset_drbg_hook_ctx();
 740
 741
 742     /*
 743      * Test whether none of the DRBGs is reseed if the master fails to reseed
 744      */
 745     master_ctx.fail = 1;
 746     master->reseed_counter++;
 747     RAND_add(rand_add_buf, sizeof(rand_add_buf), sizeof(rand_add_buf));
 748     if (!TEST_true(test_drbg_reseed(0, master, public, private, 0, 0, 0)))
 749         goto error;
 750     reset_drbg_hook_ctx();
 751
 752     rv = 1;
 753
 754 error:
 755     /* Remove hooks  */
 756     unhook_drbg(master);
 757     unhook_drbg(public);
 758     unhook_drbg(private);
 759
 760     return rv;
 761 }
 762
 763
 764 int setup_tests(void)
 765 {
 766     app_data_index = RAND_DRBG_get_ex_new_index(0L, NULL, NULL, NULL, NULL);
 767
 768     ADD_ALL_TESTS(test_kats, OSSL_NELEM(drbg_test));
 769     ADD_ALL_TESTS(test_error_checks, OSSL_NELEM(drbg_test));
 770     ADD_TEST(test_rand_reseed);
 771     return 1;
 772 }