md_rand: FAQ URL to use https and follow a redirect
[openssl.git] / crypto / rand / md_rand.c
index 6d7f37e15e648c659de7c3d88bf49d95f75bfbe5..c7be2783da40bddd77a02e432825d378966966cc 100644 (file)
@@ -1,25 +1,24 @@
-/* crypto/rand/md_rand.c */
 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
  * All rights reserved.
  *
  * This package is an SSL implementation written
  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
- * 
+ *
  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
- * 
+ *
  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  * the code are not to be removed.
  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  * as the author of the parts of the library used.
  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  * in documentation (online or textual) provided with the package.
- * 
+ *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * modification, are permitted provided that the following conditions
  * are met:
  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  *    being used are not cryptographic related :-).
- * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
+ * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
- * 
+ *
  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  * SUCH DAMAGE.
- * 
+ *
  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  * copied and put under another distribution licence
  * [including the GNU Public Licence.]
  */
 /* ====================================================================
- * Copyright (c) 1998-2000 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 1998-2001 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  *
  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  * modification, are permitted provided that the following conditions
  * are met:
  *
  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  *
  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
 
 #ifdef MD_RAND_DEBUG
 # ifndef NDEBUG
-#   define NDEBUG
+#  define NDEBUG
 # endif
 #endif
 
 
 #include "e_os.h"
 
+#if !(defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) || defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS))
+# include <sys/time.h>
+#endif
+#if defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
+# include <time.h>
+#endif
+
+#include <openssl/opensslconf.h>
+#include <openssl/crypto.h>
 #include <openssl/rand.h>
+#include <openssl/async.h>
 #include "rand_lcl.h"
 
-#include <openssl/crypto.h>
 #include <openssl/err.h>
 
+#ifdef OPENSSL_FIPS
+# include <openssl/fips.h>
+#endif
+
 #ifdef BN_DEBUG
 # define PREDICT
 #endif
 
-/* #define PREDICT     1 */
+/* #define PREDICT      1 */
 
-#define STATE_SIZE     1023
-static int state_num=0,state_index=0;
-static unsigned char state[STATE_SIZE+MD_DIGEST_LENGTH];
+#define STATE_SIZE      1023
+static int state_num = 0, state_index = 0;
+static unsigned char state[STATE_SIZE + MD_DIGEST_LENGTH];
 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
-static long md_count[2]={0,0};
-static double entropy=0;
-static int initialized=0;
+static long md_count[2] = { 0, 0 };
+
+static double entropy = 0;
+static int initialized = 0;
 
 static unsigned int crypto_lock_rand = 0; /* may be set only when a thread
-                                           * holds CRYPTO_LOCK_RAND
-                                           * (to prevent double locking) */
+                                           * holds CRYPTO_LOCK_RAND (to
+                                           * prevent double locking) */
 /* access to lockin_thread is synchronized by CRYPTO_LOCK_RAND2 */
-static unsigned long locking_thread = 0; /* valid iff crypto_lock_rand is set */
-
+/* valid iff crypto_lock_rand is set */
+static CRYPTO_THREADID locking_threadid;
 
 #ifdef PREDICT
-int rand_predictable=0;
+int rand_predictable = 0;
 #endif
 
-const char *RAND_version="RAND" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
-
-static void ssleay_rand_cleanup(void);
-static void ssleay_rand_seed(const void *buf, int num);
-static void ssleay_rand_add(const void *buf, int num, double add_entropy);
-static int ssleay_rand_bytes(unsigned char *buf, int num);
-static int ssleay_rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
-static int ssleay_rand_status(void);
-
-RAND_METHOD rand_ssleay_meth={
-       ssleay_rand_seed,
-       ssleay_rand_bytes,
-       ssleay_rand_cleanup,
-       ssleay_rand_add,
-       ssleay_rand_pseudo_bytes,
-       ssleay_rand_status
-       }; 
-
-RAND_METHOD *RAND_SSLeay(void)
-       {
-       return(&rand_ssleay_meth);
-       }
-
-static void ssleay_rand_cleanup(void)
-       {
-       memset(state,0,sizeof(state));
-       state_num=0;
-       state_index=0;
-       memset(md,0,MD_DIGEST_LENGTH);
-       md_count[0]=0;
-       md_count[1]=0;
-       entropy=0;
-       initialized=0;
-       }
-
-static void ssleay_rand_add(const void *buf, int num, double add)
-       {
-       int i,j,k,st_idx;
-       long md_c[2];
-       unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
-       MD_CTX m;
-       int do_not_lock;
-
-       /*
-        * (Based on the rand(3) manpage)
-        *
-        * The input is chopped up into units of 20 bytes (or less for
-        * the last block).  Each of these blocks is run through the hash
-        * function as follows:  The data passed to the hash function
-        * is the current 'md', the same number of bytes from the 'state'
-        * (the location determined by in incremented looping index) as
-        * the current 'block', the new key data 'block', and 'count'
-        * (which is incremented after each use).
-        * The result of this is kept in 'md' and also xored into the
-        * 'state' at the same locations that were used as input into the
-         * hash function.
-        */
-
-       /* check if we already have the lock */
-       if (crypto_lock_rand)
-               {
-               CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               do_not_lock = (locking_thread == CRYPTO_thread_id());
-               CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               }
-       else
-               do_not_lock = 0;
-
-       if (!do_not_lock) CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-       st_idx=state_index;
-
-       /* use our own copies of the counters so that even
-        * if a concurrent thread seeds with exactly the
-        * same data and uses the same subarray there's _some_
-        * difference */
-       md_c[0] = md_count[0];
-       md_c[1] = md_count[1];
-
-       memcpy(local_md, md, sizeof md);
-
-       /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
-       state_index += num;
-       if (state_index >= STATE_SIZE)
-               {
-               state_index%=STATE_SIZE;
-               state_num=STATE_SIZE;
-               }
-       else if (state_num < STATE_SIZE)        
-               {
-               if (state_index > state_num)
-                       state_num=state_index;
-               }
-       /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
-
-       /* state[st_idx], ..., state[(st_idx + num - 1) % STATE_SIZE]
-        * are what we will use now, but other threads may use them
-        * as well */
-
-       md_count[1] += (num / MD_DIGEST_LENGTH) + (num % MD_DIGEST_LENGTH > 0);
-
-       if (!do_not_lock) CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-
-       for (i=0; i<num; i+=MD_DIGEST_LENGTH)
-               {
-               j=(num-i);
-               j=(j > MD_DIGEST_LENGTH)?MD_DIGEST_LENGTH:j;
-
-               MD_Init(&m);
-               MD_Update(&m,local_md,MD_DIGEST_LENGTH);
-               k=(st_idx+j)-STATE_SIZE;
-               if (k > 0)
-                       {
-                       MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j-k);
-                       MD_Update(&m,&(state[0]),k);
-                       }
-               else
-                       MD_Update(&m,&(state[st_idx]),j);
-                       
-               MD_Update(&m,buf,j);
-               MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_c[0]),sizeof(md_c));
-               MD_Final(&m,local_md);
-               md_c[1]++;
-
-               buf=(const char *)buf + j;
-
-               for (k=0; k<j; k++)
-                       {
-                       /* Parallel threads may interfere with this,
-                        * but always each byte of the new state is
-                        * the XOR of some previous value of its
-                        * and local_md (itermediate values may be lost).
-                        * Alway using locking could hurt performance more
-                        * than necessary given that conflicts occur only
-                        * when the total seeding is longer than the random
-                        * state. */
-                       state[st_idx++]^=local_md[k];
-                       if (st_idx >= STATE_SIZE)
-                               st_idx=0;
-                       }
-               }
-       memset((char *)&m,0,sizeof(m));
-
-       if (!do_not_lock) CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-       /* Don't just copy back local_md into md -- this could mean that
-        * other thread's seeding remains without effect (except for
-        * the incremented counter).  By XORing it we keep at least as
-        * much entropy as fits into md. */
-       for (k = 0; k < sizeof md; k++)
-               {
-               md[k] ^= local_md[k];
-               }
-       if (entropy < ENTROPY_NEEDED) /* stop counting when we have enough */
-           entropy += add;
-       if (!do_not_lock) CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-       
+static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx);
+
+static void rand_cleanup(void);
+static int rand_seed(const void *buf, int num);
+static int rand_add(const void *buf, int num, double add_entropy);
+static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo);
+static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
+#if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
+static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
+#endif
+static int rand_status(void);
+
+static RAND_METHOD rand_meth = {
+    rand_seed,
+    rand_nopseudo_bytes,
+    rand_cleanup,
+    rand_add,
+#if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
+    rand_pseudo_bytes,
+#else
+    NULL,
+#endif
+    rand_status
+};
+
+RAND_METHOD *RAND_OpenSSL(void)
+{
+    return (&rand_meth);
+}
+
+static void rand_cleanup(void)
+{
+    OPENSSL_cleanse(state, sizeof(state));
+    state_num = 0;
+    state_index = 0;
+    OPENSSL_cleanse(md, MD_DIGEST_LENGTH);
+    md_count[0] = 0;
+    md_count[1] = 0;
+    entropy = 0;
+    initialized = 0;
+}
+
+static int rand_add(const void *buf, int num, double add)
+{
+    int i, j, k, st_idx;
+    long md_c[2];
+    unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
+    EVP_MD_CTX *m;
+    int do_not_lock;
+    int rv = 0;
+
+    if (!num)
+        return 1;
+
+    /*
+     * (Based on the rand(3) manpage)
+     *
+     * The input is chopped up into units of 20 bytes (or less for
+     * the last block).  Each of these blocks is run through the hash
+     * function as follows:  The data passed to the hash function
+     * is the current 'md', the same number of bytes from the 'state'
+     * (the location determined by in incremented looping index) as
+     * the current 'block', the new key data 'block', and 'count'
+     * (which is incremented after each use).
+     * The result of this is kept in 'md' and also xored into the
+     * 'state' at the same locations that were used as input into the
+     * hash function.
+     */
+
+    m = EVP_MD_CTX_new();
+    if (m == NULL)
+        goto err;
+
+    /* check if we already have the lock */
+    if (crypto_lock_rand) {
+        CRYPTO_THREADID cur;
+        CRYPTO_THREADID_current(&cur);
+        CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+        do_not_lock = !CRYPTO_THREADID_cmp(&locking_threadid, &cur);
+        CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+    } else
+        do_not_lock = 0;
+
+    if (!do_not_lock)
+        CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+    st_idx = state_index;
+
+    /*
+     * use our own copies of the counters so that even if a concurrent thread
+     * seeds with exactly the same data and uses the same subarray there's
+     * _some_ difference
+     */
+    md_c[0] = md_count[0];
+    md_c[1] = md_count[1];
+
+    memcpy(local_md, md, sizeof md);
+
+    /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
+    state_index += num;
+    if (state_index >= STATE_SIZE) {
+        state_index %= STATE_SIZE;
+        state_num = STATE_SIZE;
+    } else if (state_num < STATE_SIZE) {
+        if (state_index > state_num)
+            state_num = state_index;
+    }
+    /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
+
+    /*
+     * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num - 1) % STATE_SIZE] are what we
+     * will use now, but other threads may use them as well
+     */
+
+    md_count[1] += (num / MD_DIGEST_LENGTH) + (num % MD_DIGEST_LENGTH > 0);
+
+    if (!do_not_lock)
+        CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+
+    for (i = 0; i < num; i += MD_DIGEST_LENGTH) {
+        j = (num - i);
+        j = (j > MD_DIGEST_LENGTH) ? MD_DIGEST_LENGTH : j;
+
+        if (!MD_Init(m))
+            goto err;
+        if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
+            goto err;
+        k = (st_idx + j) - STATE_SIZE;
+        if (k > 0) {
+            if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j - k))
+                goto err;
+            if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
+                goto err;
+        } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j))
+            goto err;
+
+        /* DO NOT REMOVE THE FOLLOWING CALL TO MD_Update()! */
+        if (!MD_Update(m, buf, j))
+            goto err;
+        /*
+         * We know that line may cause programs such as purify and valgrind
+         * to complain about use of uninitialized data.  The problem is not,
+         * it's with the caller.  Removing that line will make sure you get
+         * really bad randomness and thereby other problems such as very
+         * insecure keys.
+         */
+
+        if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
+            goto err;
+        if (!MD_Final(m, local_md))
+            goto err;
+        md_c[1]++;
+
+        buf = (const char *)buf + j;
+
+        for (k = 0; k < j; k++) {
+            /*
+             * Parallel threads may interfere with this, but always each byte
+             * of the new state is the XOR of some previous value of its and
+             * local_md (intermediate values may be lost). Alway using locking
+             * could hurt performance more than necessary given that
+             * conflicts occur only when the total seeding is longer than the
+             * random state.
+             */
+            state[st_idx++] ^= local_md[k];
+            if (st_idx >= STATE_SIZE)
+                st_idx = 0;
+        }
+    }
+
+    if (!do_not_lock)
+        CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+    /*
+     * Don't just copy back local_md into md -- this could mean that other
+     * thread's seeding remains without effect (except for the incremented
+     * counter).  By XORing it we keep at least as much entropy as fits into
+     * md.
+     */
+    for (k = 0; k < (int)sizeof(md); k++) {
+        md[k] ^= local_md[k];
+    }
+    if (entropy < ENTROPY_NEEDED) /* stop counting when we have enough */
+        entropy += add;
+    if (!do_not_lock)
+        CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+
 #if !defined(OPENSSL_THREADS) && !defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
-       assert(md_c[1] == md_count[1]);
+    assert(md_c[1] == md_count[1]);
 #endif
-       }
-
-static void ssleay_rand_seed(const void *buf, int num)
-       {
-       ssleay_rand_add(buf, num, num);
-       }
-
-static int ssleay_rand_bytes(unsigned char *buf, int num)
-       {
-       static volatile int stirred_pool = 0;
-       int i,j,k,st_num,st_idx;
-       int num_ceil;
-       int ok;
-       long md_c[2];
-       unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
-       MD_CTX m;
+    rv = 1;
+ err:
+    EVP_MD_CTX_free(m);
+    return rv;
+}
+
+static int rand_seed(const void *buf, int num)
+{
+    return rand_add(buf, num, (double)num);
+}
+
+static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo)
+{
+    static volatile int stirred_pool = 0;
+    int i, j, k, st_num, st_idx;
+    int num_ceil;
+    int ok;
+    long md_c[2];
+    unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
+    EVP_MD_CTX *m;
 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
-       pid_t curr_pid = getpid();
+    pid_t curr_pid = getpid();
+#endif
+    time_t curr_time = time(NULL);
+    int do_stir_pool = 0;
+/* time value for various platforms */
+#ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
+    FILETIME tv;
+# ifdef _WIN32_WCE
+    SYSTEMTIME t;
+    GetSystemTime(&t);
+    SystemTimeToFileTime(&t, &tv);
+# else
+    GetSystemTimeAsFileTime(&tv);
+# endif
+#elif defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
+    struct timespec tv;
+    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
+#elif defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS)
+    unsigned long long tv, OPENSSL_rdtsc();
+    tv = OPENSSL_rdtsc();
+#else
+    struct timeval tv;
+    gettimeofday(&tv, NULL);
 #endif
-       int do_stir_pool = 0;
 
 #ifdef PREDICT
-       if (rand_predictable)
-               {
-               static unsigned char val=0;
-
-               for (i=0; i<num; i++)
-                       buf[i]=val++;
-               return(1);
-               }
+    if (rand_predictable) {
+        static unsigned char val = 0;
+
+        for (i = 0; i < num; i++)
+            buf[i] = val++;
+        return (1);
+    }
 #endif
 
-       if (num <= 0)
-               return 1;
-       
-       /* round upwards to multiple of MD_DIGEST_LENGTH/2 */
-       num_ceil = (1 + (num-1)/(MD_DIGEST_LENGTH/2)) * (MD_DIGEST_LENGTH/2);
-
-       /*
-        * (Based on the rand(3) manpage:)
-        *
-        * For each group of 10 bytes (or less), we do the following:
-        *
-        * Input into the hash function the local 'md' (which is initialized from
-        * the global 'md' before any bytes are generated), the bytes that are to
-        * be overwritten by the random bytes, and bytes from the 'state'
-        * (incrementing looping index). From this digest output (which is kept
-        * in 'md'), the top (up to) 10 bytes are returned to the caller and the
-        * bottom 10 bytes are xored into the 'state'.
-        * 
-        * Finally, after we have finished 'num' random bytes for the
-        * caller, 'count' (which is incremented) and the local and global 'md'
-        * are fed into the hash function and the results are kept in the
-        * global 'md'.
-        */
-
-       CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-
-       /* prevent ssleay_rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
-       CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-       locking_thread = CRYPTO_thread_id();
-       CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-       crypto_lock_rand = 1;
-
-       if (!initialized)
-               {
-               RAND_poll();
-               initialized = 1;
-               }
-       
-       if (!stirred_pool)
-               do_stir_pool = 1;
-       
-       ok = (entropy >= ENTROPY_NEEDED);
-       if (!ok)
-               {
-               /* If the PRNG state is not yet unpredictable, then seeing
-                * the PRNG output may help attackers to determine the new
-                * state; thus we have to decrease the entropy estimate.
-                * Once we've had enough initial seeding we don't bother to
-                * adjust the entropy count, though, because we're not ambitious
-                * to provide *information-theoretic* randomness.
-                *
-                * NOTE: This approach fails if the program forks before
-                * we have enough entropy. Entropy should be collected
-                * in a separate input pool and be transferred to the
-                * output pool only when the entropy limit has been reached.
-                */
-               entropy -= num;
-               if (entropy < 0)
-                       entropy = 0;
-               }
-
-       if (do_stir_pool)
-               {
-               /* In the output function only half of 'md' remains secret,
-                * so we better make sure that the required entropy gets
-                * 'evenly distributed' through 'state', our randomness pool.
-                * The input function (ssleay_rand_add) chains all of 'md',
-                * which makes it more suitable for this purpose.
-                */
-
-               int n = STATE_SIZE; /* so that the complete pool gets accessed */
-               while (n > 0)
-                       {
+    if (num <= 0)
+        return 1;
+
+    m = EVP_MD_CTX_new();
+    if (m == NULL)
+        goto err_mem;
+
+    /* round upwards to multiple of MD_DIGEST_LENGTH/2 */
+    num_ceil =
+        (1 + (num - 1) / (MD_DIGEST_LENGTH / 2)) * (MD_DIGEST_LENGTH / 2);
+
+    /*
+     * (Based on the rand(3) manpage:)
+     *
+     * For each group of 10 bytes (or less), we do the following:
+     *
+     * Input into the hash function the local 'md' (which is initialized from
+     * the global 'md' before any bytes are generated), the bytes that are to
+     * be overwritten by the random bytes, and bytes from the 'state'
+     * (incrementing looping index). From this digest output (which is kept
+     * in 'md'), the top (up to) 10 bytes are returned to the caller and the
+     * bottom 10 bytes are xored into the 'state'.
+     *
+     * Finally, after we have finished 'num' random bytes for the
+     * caller, 'count' (which is incremented) and the local and global 'md'
+     * are fed into the hash function and the results are kept in the
+     * global 'md'.
+     */
+
+    CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+    /*
+     * We could end up in an async engine while holding this lock so ensure
+     * we don't pause and cause a deadlock
+     */
+    ASYNC_block_pause();
+
+    /* prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
+    CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+    CRYPTO_THREADID_current(&locking_threadid);
+    CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+    crypto_lock_rand = 1;
+
+    if (!initialized) {
+        RAND_poll();
+        initialized = 1;
+    }
+
+    if (!stirred_pool)
+        do_stir_pool = 1;
+
+    ok = (entropy >= ENTROPY_NEEDED);
+    if (!ok) {
+        /*
+         * If the PRNG state is not yet unpredictable, then seeing the PRNG
+         * output may help attackers to determine the new state; thus we have
+         * to decrease the entropy estimate. Once we've had enough initial
+         * seeding we don't bother to adjust the entropy count, though,
+         * because we're not ambitious to provide *information-theoretic*
+         * randomness. NOTE: This approach fails if the program forks before
+         * we have enough entropy. Entropy should be collected in a separate
+         * input pool and be transferred to the output pool only when the
+         * entropy limit has been reached.
+         */
+        entropy -= num;
+        if (entropy < 0)
+            entropy = 0;
+    }
+
+    if (do_stir_pool) {
+        /*
+         * In the output function only half of 'md' remains secret, so we
+         * better make sure that the required entropy gets 'evenly
+         * distributed' through 'state', our randomness pool. The input
+         * function (rand_add) chains all of 'md', which makes it more
+         * suitable for this purpose.
+         */
+
+        int n = STATE_SIZE;     /* so that the complete pool gets accessed */
+        while (n > 0) {
 #if MD_DIGEST_LENGTH > 20
 # error "Please adjust DUMMY_SEED."
 #endif
 #define DUMMY_SEED "...................." /* at least MD_DIGEST_LENGTH */
-                       /* Note that the seed does not matter, it's just that
-                        * ssleay_rand_add expects to have something to hash. */
-                       ssleay_rand_add(DUMMY_SEED, MD_DIGEST_LENGTH, 0.0);
-                       n -= MD_DIGEST_LENGTH;
-                       }
-               if (ok)
-                       stirred_pool = 1;
-               }
-
-       st_idx=state_index;
-       st_num=state_num;
-       md_c[0] = md_count[0];
-       md_c[1] = md_count[1];
-       memcpy(local_md, md, sizeof md);
-
-       state_index+=num_ceil;
-       if (state_index > state_num)
-               state_index %= state_num;
-
-       /* state[st_idx], ..., state[(st_idx + num_ceil - 1) % st_num]
-        * are now ours (but other threads may use them too) */
-
-       md_count[0] += 1;
-
-       /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
-       crypto_lock_rand = 0;
-       CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-
-       while (num > 0)
-               {
-               /* num_ceil -= MD_DIGEST_LENGTH/2 */
-               j=(num >= MD_DIGEST_LENGTH/2)?MD_DIGEST_LENGTH/2:num;
-               num-=j;
-               MD_Init(&m);
+            /*
+             * Note that the seed does not matter, it's just that
+             * rand_add expects to have something to hash.
+             */
+            rand_add(DUMMY_SEED, MD_DIGEST_LENGTH, 0.0);
+            n -= MD_DIGEST_LENGTH;
+        }
+        if (ok)
+            stirred_pool = 1;
+    }
+
+    st_idx = state_index;
+    st_num = state_num;
+    md_c[0] = md_count[0];
+    md_c[1] = md_count[1];
+    memcpy(local_md, md, sizeof md);
+
+    state_index += num_ceil;
+    if (state_index > state_num)
+        state_index %= state_num;
+
+    /*
+     * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num_ceil - 1) % st_num] are now
+     * ours (but other threads may use them too)
+     */
+
+    md_count[0] += 1;
+
+    /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
+    crypto_lock_rand = 0;
+    ASYNC_unblock_pause();
+    CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+
+    while (num > 0) {
+        /* num_ceil -= MD_DIGEST_LENGTH/2 */
+        j = (num >= MD_DIGEST_LENGTH / 2) ? MD_DIGEST_LENGTH / 2 : num;
+        num -= j;
+        if (!MD_Init(m))
+            goto err;
 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
-               if (curr_pid) /* just in the first iteration to save time */
-                       {
-                       MD_Update(&m,(unsigned char*)&curr_pid,sizeof curr_pid);
-                       curr_pid = 0;
-                       }
+        if (curr_pid) {         /* just in the first iteration to save time */
+            if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_pid, sizeof curr_pid))
+                goto err;
+            curr_pid = 0;
+        }
+#endif
+        if (curr_time) {        /* just in the first iteration to save time */
+            if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_time, sizeof curr_time))
+                goto err;
+            if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&tv, sizeof tv))
+                goto err;
+            curr_time = 0;
+            rand_hw_seed(m);
+        }
+        if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
+            goto err;
+        if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
+            goto err;
+
+        k = (st_idx + MD_DIGEST_LENGTH / 2) - st_num;
+        if (k > 0) {
+            if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2 - k))
+                goto err;
+            if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
+                goto err;
+        } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2))
+            goto err;
+        if (!MD_Final(m, local_md))
+            goto err;
+
+        for (i = 0; i < MD_DIGEST_LENGTH / 2; i++) {
+            /* may compete with other threads */
+            state[st_idx++] ^= local_md[i];
+            if (st_idx >= st_num)
+                st_idx = 0;
+            if (i < j)
+                *(buf++) = local_md[i + MD_DIGEST_LENGTH / 2];
+        }
+    }
+
+    if (!MD_Init(m)
+        || !MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c))
+        || !MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
+        goto err;
+    CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+    /*
+     * Prevent deadlocks if we end up in an async engine
+     */
+    ASYNC_block_pause();
+    if (!MD_Update(m, md, MD_DIGEST_LENGTH) || !MD_Final(m, md)) {
+        CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+        goto err;
+    }
+    ASYNC_unblock_pause();
+    CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+
+    EVP_MD_CTX_free(m);
+    if (ok)
+        return (1);
+    else if (pseudo)
+        return 0;
+    else {
+        RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED);
+        ERR_add_error_data(1, "You need to read the OpenSSL FAQ, "
+                           "https://www.openssl.org/docs/faq.html");
+        return (0);
+    }
+ err:
+    RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_EVP_LIB);
+    EVP_MD_CTX_free(m);
+    return 0;
+ err_mem:
+    RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+    EVP_MD_CTX_free(m);
+    return 0;
+
+}
+
+static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
+{
+    return rand_bytes(buf, num, 0);
+}
+
+#if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
+/*
+ * pseudo-random bytes that are guaranteed to be unique but not unpredictable
+ */
+static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
+{
+    return rand_bytes(buf, num, 1);
+}
 #endif
-               MD_Update(&m,local_md,MD_DIGEST_LENGTH);
-               MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_c[0]),sizeof(md_c));
-#ifndef PURIFY
-               MD_Update(&m,buf,j); /* purify complains */
+
+static int rand_status(void)
+{
+    CRYPTO_THREADID cur;
+    int ret;
+    int do_not_lock;
+
+    CRYPTO_THREADID_current(&cur);
+    /*
+     * check if we already have the lock (could happen if a RAND_poll()
+     * implementation calls RAND_status())
+     */
+    if (crypto_lock_rand) {
+        CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+        do_not_lock = !CRYPTO_THREADID_cmp(&locking_threadid, &cur);
+        CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+    } else
+        do_not_lock = 0;
+
+    if (!do_not_lock) {
+        CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+        /*
+         * Prevent deadlocks in case we end up in an async engine
+         */
+        ASYNC_block_pause();
+
+        /*
+         * prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again
+         */
+        CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+        CRYPTO_THREADID_cpy(&locking_threadid, &cur);
+        CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
+        crypto_lock_rand = 1;
+    }
+
+    if (!initialized) {
+        RAND_poll();
+        initialized = 1;
+    }
+
+    ret = entropy >= ENTROPY_NEEDED;
+
+    if (!do_not_lock) {
+        /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
+        crypto_lock_rand = 0;
+
+        ASYNC_unblock_pause();
+        CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
+    }
+
+    return ret;
+}
+
+/*
+ * rand_hw_seed: get seed data from any available hardware RNG. only
+ * currently supports rdrand.
+ */
+
+/* Adapted from eng_rdrand.c */
+
+#if (defined(__i386)   || defined(__i386__)   || defined(_M_IX86) || \
+     defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
+     defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)) && defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) \
+     && !defined(OPENSSL_NO_RDRAND)
+
+# define RDRAND_CALLS    4
+
+size_t OPENSSL_ia32_rdrand(void);
+extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
+
+static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
+{
+    int i;
+    if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
+        return;
+    for (i = 0; i < RDRAND_CALLS; i++) {
+        size_t rnd;
+        rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
+        if (rnd == 0)
+            return;
+        MD_Update(ctx, (unsigned char *)&rnd, sizeof(size_t));
+    }
+}
+
+/* XOR an existing buffer with random data */
+
+void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
+{
+    size_t rnd;
+    if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
+        return;
+    while (num >= sizeof(size_t)) {
+        rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
+        if (rnd == 0)
+            return;
+        *((size_t *)buf) ^= rnd;
+        buf += sizeof(size_t);
+        num -= sizeof(size_t);
+    }
+    if (num) {
+        rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
+        if (rnd == 0)
+            return;
+        while (num) {
+            *buf ^= rnd & 0xff;
+            rnd >>= 8;
+            buf++;
+            num--;
+        }
+    }
+}
+
+#else
+
+static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
+{
+    return;
+}
+
+void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
+{
+    return;
+}
+
 #endif
-               k=(st_idx+MD_DIGEST_LENGTH/2)-st_num;
-               if (k > 0)
-                       {
-                       MD_Update(&m,&(state[st_idx]),MD_DIGEST_LENGTH/2-k);
-                       MD_Update(&m,&(state[0]),k);
-                       }
-               else
-                       MD_Update(&m,&(state[st_idx]),MD_DIGEST_LENGTH/2);
-               MD_Final(&m,local_md);
-
-               for (i=0; i<MD_DIGEST_LENGTH/2; i++)
-                       {
-                       state[st_idx++]^=local_md[i]; /* may compete with other threads */
-                       if (st_idx >= st_num)
-                               st_idx=0;
-                       if (i < j)
-                               *(buf++)=local_md[i+MD_DIGEST_LENGTH/2];
-                       }
-               }
-
-       MD_Init(&m);
-       MD_Update(&m,(unsigned char *)&(md_c[0]),sizeof(md_c));
-       MD_Update(&m,local_md,MD_DIGEST_LENGTH);
-       CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-       MD_Update(&m,md,MD_DIGEST_LENGTH);
-       MD_Final(&m,md);
-       CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-
-       memset(&m,0,sizeof(m));
-       if (ok)
-               return(1);
-       else
-               {
-               RANDerr(RAND_F_SSLEAY_RAND_BYTES,RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED);
-               ERR_add_error_data(1, "You need to read the OpenSSL FAQ, "
-                       "http://www.openssl.org/support/faq.html");
-               return(0);
-               }
-       }
-
-/* pseudo-random bytes that are guaranteed to be unique but not
-   unpredictable */
-static int ssleay_rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num) 
-       {
-       int ret;
-       unsigned long err;
-
-       ret = RAND_bytes(buf, num);
-       if (ret == 0)
-               {
-               err = ERR_peek_error();
-               if (ERR_GET_LIB(err) == ERR_LIB_RAND &&
-                   ERR_GET_REASON(err) == RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED)
-                       (void)ERR_get_error();
-               }
-       return (ret);
-       }
-
-static int ssleay_rand_status(void)
-       {
-       int ret;
-       int do_not_lock;
-
-       /* check if we already have the lock
-        * (could happen if a RAND_poll() implementation calls RAND_status()) */
-       if (crypto_lock_rand)
-               {
-               CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               do_not_lock = (locking_thread == CRYPTO_thread_id());
-               CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               }
-       else
-               do_not_lock = 0;
-       
-       if (!do_not_lock)
-               {
-               CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-               
-               /* prevent ssleay_rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
-               CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               locking_thread = CRYPTO_thread_id();
-               CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND2);
-               crypto_lock_rand = 1;
-               }
-       
-       if (!initialized)
-               {
-               RAND_poll();
-               initialized = 1;
-               }
-
-       ret = entropy >= ENTROPY_NEEDED;
-
-       if (!do_not_lock)
-               {
-               /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
-               crypto_lock_rand = 0;
-               
-               CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RAND);
-               }
-       
-       return ret;
-       }