Modify the DEVRANDOM source so that the files are kept open persistently.
[openssl.git] / crypto / rand / rand_win.c
index fa78c06d9ea74b94e5dae315dd8fd4b4e2a56a7d..34c2a8b92443655d37817b1647863b584c9f6a9a 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 1995-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 #include "internal/cryptlib.h"
 #include <openssl/rand.h>
 #include "rand_lcl.h"
-
+#include "internal/rand_int.h"
 #if defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || defined(OPENSSL_SYS_WIN32)
-# include <windows.h>
-# ifndef _WIN32_WINNT
-#  define _WIN32_WINNT 0x0400
+
+# ifndef OPENSSL_RAND_SEED_OS
+#  error "Unsupported seeding method configured; must be os"
 # endif
-# include <wincrypt.h>
-# include <tlhelp32.h>
 
-/*
- * Limit the time spent walking through the heap, processes, threads and
- * modules to a maximum of 1000 milliseconds each, unless CryptoGenRandom
- * failed
- */
-# define MAXDELAY 1000
+# include <windows.h>
+/* On Windows 7 or higher use BCrypt instead of the legacy CryptoAPI */
+# if defined(_MSC_VER) && defined(_WIN32_WINNT) && _WIN32_WINNT >= 0x0601
+#  define USE_BCRYPTGENRANDOM
+# endif
 
+# ifdef USE_BCRYPTGENRANDOM
+#  include <bcrypt.h>
+#  pragma comment(lib, "bcrypt.lib")
+#  ifndef STATUS_SUCCESS
+#   define STATUS_SUCCESS ((NTSTATUS)0x00000000L)
+#  endif
+# else
+#  include <wincrypt.h>
 /*
  * Intel hardware RNG CSP -- available from
  * http://developer.intel.com/design/security/rng/redist_license.htm
  */
-# define PROV_INTEL_SEC 22
-# define INTEL_DEF_PROV L"Intel Hardware Cryptographic Service Provider"
-
-static void readtimer(void);
-static void readscreen(void);
+#  define PROV_INTEL_SEC 22
+#  define INTEL_DEF_PROV L"Intel Hardware Cryptographic Service Provider"
+# endif
 
-/*
- * It appears like CURSORINFO, PCURSORINFO and LPCURSORINFO are only defined
- * when WINVER is 0x0500 and up, which currently only happens on Win2000.
- * Unfortunately, those are typedefs, so they're a little bit difficult to
- * detect properly.  On the other hand, the macro CURSOR_SHOWING is defined
- * within the same conditional, so it can be use to detect the absence of
- * said typedefs.
- */
+size_t rand_pool_acquire_entropy(RAND_POOL *pool)
+{
+# ifndef USE_BCRYPTGENRANDOM
+    HCRYPTPROV hProvider;
+# endif
+    unsigned char *buffer;
+    size_t bytes_needed;
+    size_t entropy_available = 0;
 
-# ifndef CURSOR_SHOWING
-/*
- * Information about the global cursor.
- */
-typedef struct tagCURSORINFO {
-    DWORD cbSize;
-    DWORD flags;
-    HCURSOR hCursor;
-    POINT ptScreenPos;
-} CURSORINFO, *PCURSORINFO, *LPCURSORINFO;
 
-#  define CURSOR_SHOWING     0x00000001
-# endif                         /* CURSOR_SHOWING */
+# ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDTSC
+    entropy_available = rand_acquire_entropy_from_tsc(pool);
+    if (entropy_available > 0)
+        return entropy_available;
+# endif
 
-int RAND_poll(void)
-{
-    MEMORYSTATUS mst;
-    HCRYPTPROV hProvider = 0;
-    DWORD w;
-    BYTE buf[64];
+# ifdef OPENSSL_RAND_SEED_RDCPU
+    entropy_available = rand_acquire_entropy_from_cpu(pool);
+    if (entropy_available > 0)
+        return entropy_available;
+# endif
 
-    /* poll the CryptoAPI PRNG */
-    /* The CryptoAPI returns sizeof(buf) bytes of randomness */
-    if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) {
-        if (CryptGenRandom(hProvider, sizeof(buf), buf) != 0) {
-            RAND_add(buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
-        }
-        CryptReleaseContext(hProvider, 0);
+# ifdef USE_BCRYPTGENRANDOM
+    bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
+    buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
+    if (buffer != NULL) {
+        size_t bytes = 0;
+        if (BCryptGenRandom(NULL, buffer, bytes_needed,
+            BCRYPT_USE_SYSTEM_PREFERRED_RNG) == STATUS_SUCCESS)
+            bytes = bytes_needed;
+
+        rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
+        entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
     }
+    if (entropy_available > 0)
+        return entropy_available;
+# else
+    bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
+    buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
+    if (buffer != NULL) {
+        size_t bytes = 0;
+        /* poll the CryptoAPI PRNG */
+        if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL,
+            CRYPT_VERIFYCONTEXT | CRYPT_SILENT) != 0) {
+            if (CryptGenRandom(hProvider, bytes_needed, buffer) != 0)
+                bytes = bytes_needed;
+
+            CryptReleaseContext(hProvider, 0);
+        }
 
-    /* poll the Pentium PRG with CryptoAPI */
-    if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL, INTEL_DEF_PROV, PROV_INTEL_SEC, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) {
-        if (CryptGenRandom(hProvider, sizeof(buf), buf) != 0) {
-            RAND_add(buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
+        rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
+        entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
+    }
+    if (entropy_available > 0)
+        return entropy_available;
+
+    bytes_needed = rand_pool_bytes_needed(pool, 1 /*entropy_factor*/);
+    buffer = rand_pool_add_begin(pool, bytes_needed);
+    if (buffer != NULL) {
+        size_t bytes = 0;
+        /* poll the Pentium PRG with CryptoAPI */
+        if (CryptAcquireContextW(&hProvider, NULL,
+                                 INTEL_DEF_PROV, PROV_INTEL_SEC,
+                                 CRYPT_VERIFYCONTEXT | CRYPT_SILENT) != 0) {
+            if (CryptGenRandom(hProvider, bytes_needed, buffer) != 0)
+                bytes = bytes_needed;
+
+            CryptReleaseContext(hProvider, 0);
         }
-        CryptReleaseContext(hProvider, 0);
+        rand_pool_add_end(pool, bytes, 8 * bytes);
+        entropy_available = rand_pool_entropy_available(pool);
     }
+    if (entropy_available > 0)
+        return entropy_available;
+# endif
 
-    /* timer data */
-    readtimer();
+    return rand_pool_entropy_available(pool);
+}
 
-    /* memory usage statistics */
-    GlobalMemoryStatus(&mst);
-    RAND_add(&mst, sizeof(mst), 1);
 
-    /* process ID */
-    w = GetCurrentProcessId();
-    RAND_add(&w, sizeof(w), 1);
+int rand_pool_add_nonce_data(RAND_POOL *pool)
+{
+    struct {
+        DWORD pid;
+        DWORD tid;
+        FILETIME time;
+    } data = { 0 };
+
+    /*
+     * Add process id, thread id, and a high resolution timestamp to
+     * ensure that the nonce is unique whith high probability for
+     * different process instances.
+     */
+    data.pid = GetCurrentProcessId();
+    data.tid = GetCurrentThreadId();
+    GetSystemTimeAsFileTime(&data.time);
+
+    return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
+}
 
-    return (1);
+int rand_pool_add_additional_data(RAND_POOL *pool)
+{
+    struct {
+        DWORD tid;
+        LARGE_INTEGER time;
+    } data = { 0 };
+
+    /*
+     * Add some noise from the thread id and a high resolution timer.
+     * The thread id adds a little randomness if the drbg is accessed
+     * concurrently (which is the case for the <master> drbg).
+     */
+    data.tid = GetCurrentThreadId();
+    QueryPerformanceCounter(&data.time);
+    return rand_pool_add(pool, (unsigned char *)&data, sizeof(data), 0);
 }
 
+# if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 int RAND_event(UINT iMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
 {
-    double add_entropy = 0;
-
-    switch (iMsg) {
-    case WM_KEYDOWN:
-        {
-            static WPARAM key;
-            if (key != wParam)
-                add_entropy = 0.05;
-            key = wParam;
-        }
-        break;
-    case WM_MOUSEMOVE:
-        {
-            static int lastx, lasty, lastdx, lastdy;
-            int x, y, dx, dy;
-
-            x = LOWORD(lParam);
-            y = HIWORD(lParam);
-            dx = lastx - x;
-            dy = lasty - y;
-            if (dx != 0 && dy != 0 && dx - lastdx != 0 && dy - lastdy != 0)
-                add_entropy = .2;
-            lastx = x, lasty = y;
-            lastdx = dx, lastdy = dy;
-        }
-        break;
-    }
-
-    readtimer();
-    RAND_add(&iMsg, sizeof(iMsg), add_entropy);
-    RAND_add(&wParam, sizeof(wParam), 0);
-    RAND_add(&lParam, sizeof(lParam), 0);
-
-    return (RAND_status());
+    RAND_poll();
+    return RAND_status();
 }
 
 void RAND_screen(void)
-{                               /* function available for backward
-                                 * compatibility */
+{
     RAND_poll();
-    readscreen();
 }
-
-/* feed timing information to the PRNG */
-static void readtimer(void)
-{
-    DWORD w;
-    LARGE_INTEGER l;
-    static int have_perfc = 1;
-# if defined(_MSC_VER) && defined(_M_X86)
-    static int have_tsc = 1;
-    DWORD cyclecount;
-
-    if (have_tsc) {
-        __try {
-            __asm {
-            _emit 0x0f _emit 0x31 mov cyclecount, eax}
-            RAND_add(&cyclecount, sizeof(cyclecount), 1);
-        }
-        __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
-            have_tsc = 0;
-        }
-    }
-# else
-#  define have_tsc 0
 # endif
 
-    if (have_perfc) {
-        if (QueryPerformanceCounter(&l) == 0)
-            have_perfc = 0;
-        else
-            RAND_add(&l, sizeof(l), 0);
-    }
-
-    if (!have_tsc && !have_perfc) {
-        w = GetTickCount();
-        RAND_add(&w, sizeof(w), 0);
-    }
+int rand_pool_init(void)
+{
+    return 1;
 }
 
-/* feed screen contents to PRNG */
-/*****************************************************************************
- *
- * Created 960901 by Gertjan van Oosten, gertjan@West.NL, West Consulting B.V.
- *
- * Code adapted from
- * <URL:http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;[LN];97193>;
- * the original copyright message is:
- *
- *   (C) Copyright Microsoft Corp. 1993.  All rights reserved.
- *
- *   You have a royalty-free right to use, modify, reproduce and
- *   distribute the Sample Files (and/or any modified version) in
- *   any way you find useful, provided that you agree that
- *   Microsoft has no warranty obligations or liability for any
- *   Sample Application Files which are modified.
- */
-
-static void readscreen(void)
+void rand_pool_cleanup(void)
 {
-# if !defined(OPENSSL_SYS_WIN32_CYGWIN)
-    HDC hScrDC;                 /* screen DC */
-    HBITMAP hBitmap;            /* handle for our bitmap */
-    BITMAP bm;                  /* bitmap properties */
-    unsigned int size;          /* size of bitmap */
-    char *bmbits;               /* contents of bitmap */
-    int w;                      /* screen width */
-    int h;                      /* screen height */
-    int y;                      /* y-coordinate of screen lines to grab */
-    int n = 16;                 /* number of screen lines to grab at a time */
-    BITMAPINFOHEADER bi;        /* info about the bitmap */
-
-    if (check_winnt() && OPENSSL_isservice() > 0)
-        return;
-
-    /* Get a reference to the screen DC */
-    hScrDC = GetDC(NULL);
-
-    /* Get screen resolution */
-    w = GetDeviceCaps(hScrDC, HORZRES);
-    h = GetDeviceCaps(hScrDC, VERTRES);
-
-    /* Create a bitmap compatible with the screen DC */
-    hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hScrDC, w, n);
-
-    /* Get bitmap properties */
-    GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), (LPSTR) & bm);
-    size = (unsigned int)bm.bmWidthBytes * bm.bmHeight * bm.bmPlanes;
-
-    bi.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER);
-    bi.biWidth = bm.bmWidth;
-    bi.biHeight = bm.bmHeight;
-    bi.biPlanes = bm.bmPlanes;
-    bi.biBitCount = bm.bmBitsPixel;
-    bi.biCompression = BI_RGB;
-    bi.biSizeImage = 0;
-    bi.biXPelsPerMeter = 0;
-    bi.biYPelsPerMeter = 0;
-    bi.biClrUsed = 0;
-    bi.biClrImportant = 0;
-
-    bmbits = OPENSSL_malloc(size);
-    if (bmbits != NULL) {
-        /* Now go through the whole screen, repeatedly grabbing n lines */
-        for (y = 0; y < h - n; y += n) {
-            unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
-
-            /* Copy the bits of the current line range into the buffer */
-            GetDIBits(hScrDC, hBitmap, y, n,
-                      bmbits, (BITMAPINFO *) & bi, DIB_RGB_COLORS);
-
-            /* Get the hash of the bitmap */
-            MD(bmbits, size, md);
-
-            /* Seed the random generator with the hash value */
-            RAND_add(md, MD_DIGEST_LENGTH, 0);
-        }
-
-        OPENSSL_free(bmbits);
-    }
+}
 
-    /* Clean up */
-    DeleteObject(hBitmap);
-    ReleaseDC(NULL, hScrDC);
-# endif                         /* !OPENSSL_SYS_CYGWIN */
+void rand_pool_keep_random_devices_open(int keep)
+{
 }
 
 #endif