random.c
上传用户:lgb322
上传日期:2013-02-24
资源大小:30529k
文件大小:70k
源码类别:

嵌入式Linux

开发平台:

Unix_Linux

  1. /*
  2.  * random.c -- A strong random number generator
  3.  *
  4.  * Version 1.89, last modified 19-Sep-99
  5.  * 
  6.  * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999.  All
  7.  * rights reserved.
  8.  *
  9.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11.  * are met:
  12.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13.  *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
  14.  *    including the disclaimer of warranties.
  15.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18.  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
  19.  *    products derived from this software without specific prior
  20.  *    written permission.
  21.  * 
  22.  * ALTERNATIVELY, this product may be distributed under the terms of
  23.  * the GNU General Public License, in which case the provisions of the GPL are
  24.  * required INSTEAD OF the above restrictions.  (This clause is
  25.  * necessary due to a potential bad interaction between the GPL and
  26.  * the restrictions contained in a BSD-style copyright.)
  27.  * 
  28.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  29.  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  30.  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
  31.  * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
  32.  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  33.  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
  34.  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
  35.  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  36.  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  37.  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
  38.  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  39.  * DAMAGE.
  40.  */
  41. /*
  42.  * (now, with legal B.S. out of the way.....) 
  43.  * 
  44.  * This routine gathers environmental noise from device drivers, etc.,
  45.  * and returns good random numbers, suitable for cryptographic use.
  46.  * Besides the obvious cryptographic uses, these numbers are also good
  47.  * for seeding TCP sequence numbers, and other places where it is
  48.  * desirable to have numbers which are not only random, but hard to
  49.  * predict by an attacker.
  50.  *
  51.  * Theory of operation
  52.  * ===================
  53.  * 
  54.  * Computers are very predictable devices.  Hence it is extremely hard
  55.  * to produce truly random numbers on a computer --- as opposed to
  56.  * pseudo-random numbers, which can easily generated by using a
  57.  * algorithm.  Unfortunately, it is very easy for attackers to guess
  58.  * the sequence of pseudo-random number generators, and for some
  59.  * applications this is not acceptable.  So instead, we must try to
  60.  * gather "environmental noise" from the computer's environment, which
  61.  * must be hard for outside attackers to observe, and use that to
  62.  * generate random numbers.  In a Unix environment, this is best done
  63.  * from inside the kernel.
  64.  * 
  65.  * Sources of randomness from the environment include inter-keyboard
  66.  * timings, inter-interrupt timings from some interrupts, and other
  67.  * events which are both (a) non-deterministic and (b) hard for an
  68.  * outside observer to measure.  Randomness from these sources are
  69.  * added to an "entropy pool", which is mixed using a CRC-like function.
  70.  * This is not cryptographically strong, but it is adequate assuming
  71.  * the randomness is not chosen maliciously, and it is fast enough that
  72.  * the overhead of doing it on every interrupt is very reasonable.
  73.  * As random bytes are mixed into the entropy pool, the routines keep
  74.  * an *estimate* of how many bits of randomness have been stored into
  75.  * the random number generator's internal state.
  76.  * 
  77.  * When random bytes are desired, they are obtained by taking the SHA
  78.  * hash of the contents of the "entropy pool".  The SHA hash avoids
  79.  * exposing the internal state of the entropy pool.  It is believed to
  80.  * be computationally infeasible to derive any useful information
  81.  * about the input of SHA from its output.  Even if it is possible to
  82.  * analyze SHA in some clever way, as long as the amount of data
  83.  * returned from the generator is less than the inherent entropy in
  84.  * the pool, the output data is totally unpredictable.  For this
  85.  * reason, the routine decreases its internal estimate of how many
  86.  * bits of "true randomness" are contained in the entropy pool as it
  87.  * outputs random numbers.
  88.  * 
  89.  * If this estimate goes to zero, the routine can still generate
  90.  * random numbers; however, an attacker may (at least in theory) be
  91.  * able to infer the future output of the generator from prior
  92.  * outputs.  This requires successful cryptanalysis of SHA, which is
  93.  * not believed to be feasible, but there is a remote possibility.
  94.  * Nonetheless, these numbers should be useful for the vast majority
  95.  * of purposes.
  96.  * 
  97.  * Exported interfaces ---- output
  98.  * ===============================
  99.  * 
  100.  * There are three exported interfaces; the first is one designed to
  101.  * be used from within the kernel:
  102.  *
  103.  *  void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
  104.  *
  105.  * This interface will return the requested number of random bytes,
  106.  * and place it in the requested buffer.
  107.  * 
  108.  * The two other interfaces are two character devices /dev/random and
  109.  * /dev/urandom.  /dev/random is suitable for use when very high
  110.  * quality randomness is desired (for example, for key generation or
  111.  * one-time pads), as it will only return a maximum of the number of
  112.  * bits of randomness (as estimated by the random number generator)
  113.  * contained in the entropy pool.
  114.  * 
  115.  * The /dev/urandom device does not have this limit, and will return
  116.  * as many bytes as are requested.  As more and more random bytes are
  117.  * requested without giving time for the entropy pool to recharge,
  118.  * this will result in random numbers that are merely cryptographically
  119.  * strong.  For many applications, however, this is acceptable.
  120.  *
  121.  * Exported interfaces ---- input
  122.  * ==============================
  123.  * 
  124.  * The current exported interfaces for gathering environmental noise
  125.  * from the devices are:
  126.  * 
  127.  *  void add_keyboard_randomness(unsigned char scancode);
  128.  *  void add_mouse_randomness(__u32 mouse_data);
  129.  *  void add_interrupt_randomness(int irq);
  130.  *  void add_blkdev_randomness(int irq);
  131.  * 
  132.  * add_keyboard_randomness() uses the inter-keypress timing, as well as the
  133.  * scancode as random inputs into the "entropy pool".
  134.  * 
  135.  * add_mouse_randomness() uses the mouse interrupt timing, as well as
  136.  * the reported position of the mouse from the hardware.
  137.  *
  138.  * add_interrupt_randomness() uses the inter-interrupt timing as random
  139.  * inputs to the entropy pool.  Note that not all interrupts are good
  140.  * sources of randomness!  For example, the timer interrupts is not a
  141.  * good choice, because the periodicity of the interrupts is too
  142.  * regular, and hence predictable to an attacker.  Disk interrupts are
  143.  * a better measure, since the timing of the disk interrupts are more
  144.  * unpredictable.
  145.  * 
  146.  * add_blkdev_randomness() times the finishing time of block requests.
  147.  * 
  148.  * All of these routines try to estimate how many bits of randomness a
  149.  * particular randomness source.  They do this by keeping track of the
  150.  * first and second order deltas of the event timings.
  151.  *
  152.  * Ensuring unpredictability at system startup
  153.  * ============================================
  154.  * 
  155.  * When any operating system starts up, it will go through a sequence
  156.  * of actions that are fairly predictable by an adversary, especially
  157.  * if the start-up does not involve interaction with a human operator.
  158.  * This reduces the actual number of bits of unpredictability in the
  159.  * entropy pool below the value in entropy_count.  In order to
  160.  * counteract this effect, it helps to carry information in the
  161.  * entropy pool across shut-downs and start-ups.  To do this, put the
  162.  * following lines an appropriate script which is run during the boot
  163.  * sequence: 
  164.  *
  165.  * echo "Initializing random number generator..."
  166.  * random_seed=/var/run/random-seed
  167.  * # Carry a random seed from start-up to start-up
  168.  * # Load and then save the whole entropy pool
  169.  * if [ -f $random_seed ]; then
  170.  * cat $random_seed >/dev/urandom
  171.  * else
  172.  * touch $random_seed
  173.  * fi
  174.  * chmod 600 $random_seed
  175.  * poolfile=/proc/sys/kernel/random/poolsize
  176.  * [ -r $poolfile ] && bytes=`cat $poolfile` || bytes=512
  177.  * dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=bytes
  178.  *
  179.  * and the following lines in an appropriate script which is run as
  180.  * the system is shutdown:
  181.  *
  182.  * # Carry a random seed from shut-down to start-up
  183.  * # Save the whole entropy pool
  184.  * echo "Saving random seed..."
  185.  * random_seed=/var/run/random-seed
  186.  * touch $random_seed
  187.  * chmod 600 $random_seed
  188.  * poolfile=/proc/sys/kernel/random/poolsize
  189.  * [ -r $poolfile ] && bytes=`cat $poolfile` || bytes=512
  190.  * dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=bytes
  191.  *
  192.  * For example, on most modern systems using the System V init
  193.  * scripts, such code fragments would be found in
  194.  * /etc/rc.d/init.d/random.  On older Linux systems, the correct script
  195.  * location might be in /etc/rcb.d/rc.local or /etc/rc.d/rc.0.
  196.  * 
  197.  * Effectively, these commands cause the contents of the entropy pool
  198.  * to be saved at shut-down time and reloaded into the entropy pool at
  199.  * start-up.  (The 'dd' in the addition to the bootup script is to
  200.  * make sure that /etc/random-seed is different for every start-up,
  201.  * even if the system crashes without executing rc.0.)  Even with
  202.  * complete knowledge of the start-up activities, predicting the state
  203.  * of the entropy pool requires knowledge of the previous history of
  204.  * the system.
  205.  *
  206.  * Configuring the /dev/random driver under Linux
  207.  * ==============================================
  208.  *
  209.  * The /dev/random driver under Linux uses minor numbers 8 and 9 of
  210.  * the /dev/mem major number (#1).  So if your system does not have
  211.  * /dev/random and /dev/urandom created already, they can be created
  212.  * by using the commands:
  213.  *
  214.  *  mknod /dev/random c 1 8
  215.  *  mknod /dev/urandom c 1 9
  216.  * 
  217.  * Acknowledgements:
  218.  * =================
  219.  *
  220.  * Ideas for constructing this random number generator were derived
  221.  * from Pretty Good Privacy's random number generator, and from private
  222.  * discussions with Phil Karn.  Colin Plumb provided a faster random
  223.  * number generator, which speed up the mixing function of the entropy
  224.  * pool, taken from PGPfone.  Dale Worley has also contributed many
  225.  * useful ideas and suggestions to improve this driver.
  226.  * 
  227.  * Any flaws in the design are solely my responsibility, and should
  228.  * not be attributed to the Phil, Colin, or any of authors of PGP.
  229.  * 
  230.  * The code for SHA transform was taken from Peter Gutmann's
  231.  * implementation, which has been placed in the public domain.
  232.  * The code for MD5 transform was taken from Colin Plumb's
  233.  * implementation, which has been placed in the public domain.
  234.  * The MD5 cryptographic checksum was devised by Ronald Rivest, and is
  235.  * documented in RFC 1321, "The MD5 Message Digest Algorithm".
  236.  * 
  237.  * Further background information on this topic may be obtained from
  238.  * RFC 1750, "Randomness Recommendations for Security", by Donald
  239.  * Eastlake, Steve Crocker, and Jeff Schiller.
  240.  */
  241. #include <linux/utsname.h>
  242. #include <linux/config.h>
  243. #include <linux/module.h>
  244. #include <linux/kernel.h>
  245. #include <linux/major.h>
  246. #include <linux/string.h>
  247. #include <linux/fcntl.h>
  248. #include <linux/slab.h>
  249. #include <linux/random.h>
  250. #include <linux/poll.h>
  251. #include <linux/init.h>
  252. #include <asm/processor.h>
  253. #include <asm/uaccess.h>
  254. #include <asm/irq.h>
  255. #include <asm/io.h>
  256. /*
  257.  * Configuration information
  258.  */
  259. #define DEFAULT_POOL_SIZE 512
  260. #define SECONDARY_POOL_SIZE 128
  261. #define BATCH_ENTROPY_SIZE 256
  262. #define USE_SHA
  263. /*
  264.  * The minimum number of bits of entropy before we wake up a read on
  265.  * /dev/random.  Should always be at least 8, or at least 1 byte.
  266.  */
  267. static int random_read_wakeup_thresh = 8;
  268. /*
  269.  * If the entropy count falls under this number of bits, then we
  270.  * should wake up processes which are selecting or polling on write
  271.  * access to /dev/random.
  272.  */
  273. static int random_write_wakeup_thresh = 128;
  274. /*
  275.  * A pool of size .poolwords is stirred with a primitive polynomial
  276.  * of degree .poolwords over GF(2).  The taps for various sizes are
  277.  * defined below.  They are chosen to be evenly spaced (minimum RMS
  278.  * distance from evenly spaced; the numbers in the comments are a
  279.  * scaled squared error sum) except for the last tap, which is 1 to
  280.  * get the twisting happening as fast as possible.
  281.  */
  282. static struct poolinfo {
  283. int poolwords;
  284. int tap1, tap2, tap3, tap4, tap5;
  285. } poolinfo_table[] = {
  286. /* x^2048 + x^1638 + x^1231 + x^819 + x^411 + x + 1  -- 115 */
  287. { 2048, 1638, 1231, 819, 411, 1 },
  288. /* x^1024 + x^817 + x^615 + x^412 + x^204 + x + 1 -- 290 */
  289. { 1024, 817, 615, 412, 204, 1 },
  290. #if 0 /* Alternate polynomial */
  291. /* x^1024 + x^819 + x^616 + x^410 + x^207 + x^2 + 1 -- 115 */
  292. { 1024, 819, 616, 410, 207, 2 },
  293. #endif
  294. /* x^512 + x^411 + x^308 + x^208 + x^104 + x + 1 -- 225 */
  295. { 512, 411, 308, 208, 104, 1 },
  296. #if 0 /* Alternates */
  297. /* x^512 + x^409 + x^307 + x^206 + x^102 + x^2 + 1 -- 95 */
  298. { 512, 409, 307, 206, 102, 2 },
  299. /* x^512 + x^409 + x^309 + x^205 + x^103 + x^2 + 1 -- 95 */
  300. { 512, 409, 309, 205, 103, 2 },
  301. #endif
  302. /* x^256 + x^205 + x^155 + x^101 + x^52 + x + 1 -- 125 */
  303. { 256, 205, 155, 101, 52, 1 },
  304. /* x^128 + x^103 + x^76 + x^51 +x^25 + x + 1 -- 105 */
  305. { 128, 103, 76, 51, 25, 1 },
  306. #if 0 /* Alternate polynomial */
  307. /* x^128 + x^103 + x^78 + x^51 + x^27 + x^2 + 1 -- 70 */
  308. { 128, 103, 78, 51, 27, 2 },
  309. #endif
  310. /* x^64 + x^52 + x^39 + x^26 + x^14 + x + 1 -- 15 */
  311. { 64, 52, 39, 26, 14, 1 },
  312. /* x^32 + x^26 + x^20 + x^14 + x^7 + x + 1 -- 15 */
  313. { 32, 26, 20, 14, 7, 1 },
  314. { 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  315. };
  316. #define POOLBITS poolwords*32
  317. #define POOLBYTES poolwords*4
  318. /*
  319.  * For the purposes of better mixing, we use the CRC-32 polynomial as
  320.  * well to make a twisted Generalized Feedback Shift Reigster
  321.  *
  322.  * (See M. Matsumoto & Y. Kurita, 1992.  Twisted GFSR generators.  ACM
  323.  * Transactions on Modeling and Computer Simulation 2(3):179-194.
  324.  * Also see M. Matsumoto & Y. Kurita, 1994.  Twisted GFSR generators
  325.  * II.  ACM Transactions on Mdeling and Computer Simulation 4:254-266)
  326.  *
  327.  * Thanks to Colin Plumb for suggesting this.
  328.  * 
  329.  * We have not analyzed the resultant polynomial to prove it primitive;
  330.  * in fact it almost certainly isn't.  Nonetheless, the irreducible factors
  331.  * of a random large-degree polynomial over GF(2) are more than large enough
  332.  * that periodicity is not a concern.
  333.  * 
  334.  * The input hash is much less sensitive than the output hash.  All
  335.  * that we want of it is that it be a good non-cryptographic hash;
  336.  * i.e. it not produce collisions when fed "random" data of the sort
  337.  * we expect to see.  As long as the pool state differs for different
  338.  * inputs, we have preserved the input entropy and done a good job.
  339.  * The fact that an intelligent attacker can construct inputs that
  340.  * will produce controlled alterations to the pool's state is not
  341.  * important because we don't consider such inputs to contribute any
  342.  * randomness.  The only property we need with respect to them is that
  343.  * the attacker can't increase his/her knowledge of the pool's state.
  344.  * Since all additions are reversible (knowing the final state and the
  345.  * input, you can reconstruct the initial state), if an attacker has
  346.  * any uncertainty about the initial state, he/she can only shuffle
  347.  * that uncertainty about, but never cause any collisions (which would
  348.  * decrease the uncertainty).
  349.  *
  350.  * The chosen system lets the state of the pool be (essentially) the input
  351.  * modulo the generator polymnomial.  Now, for random primitive polynomials,
  352.  * this is a universal class of hash functions, meaning that the chance
  353.  * of a collision is limited by the attacker's knowledge of the generator
  354.  * polynomail, so if it is chosen at random, an attacker can never force
  355.  * a collision.  Here, we use a fixed polynomial, but we *can* assume that
  356.  * ###--> it is unknown to the processes generating the input entropy. <-###
  357.  * Because of this important property, this is a good, collision-resistant
  358.  * hash; hash collisions will occur no more often than chance.
  359.  */
  360. /*
  361.  * Linux 2.2 compatibility
  362.  */
  363. #ifndef DECLARE_WAITQUEUE
  364. #define DECLARE_WAITQUEUE(WAIT, PTR) struct wait_queue WAIT = { PTR, NULL }
  365. #endif
  366. #ifndef DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD
  367. #define DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(WAIT) struct wait_queue *WAIT
  368. #endif
  369. /*
  370.  * Static global variables
  371.  */
  372. static struct entropy_store *random_state; /* The default global store */
  373. static struct entropy_store *sec_random_state; /* secondary store */
  374. static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_read_wait);
  375. static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
  376. /*
  377.  * Forward procedure declarations
  378.  */
  379. #ifdef CONFIG_SYSCTL
  380. static void sysctl_init_random(struct entropy_store *random_state);
  381. #endif
  382. /*****************************************************************
  383.  *
  384.  * Utility functions, with some ASM defined functions for speed
  385.  * purposes
  386.  * 
  387.  *****************************************************************/
  388. /*
  389.  * Unfortunately, while the GCC optimizer for the i386 understands how
  390.  * to optimize a static rotate left of x bits, it doesn't know how to
  391.  * deal with a variable rotate of x bits.  So we use a bit of asm magic.
  392.  */
  393. #if (!defined (__i386__))
  394. extern inline __u32 rotate_left(int i, __u32 word)
  395. {
  396. return (word << i) | (word >> (32 - i));
  397. }
  398. #else
  399. extern inline __u32 rotate_left(int i, __u32 word)
  400. {
  401. __asm__("roll %%cl,%0"
  402. :"=r" (word)
  403. :"0" (word),"c" (i));
  404. return word;
  405. }
  406. #endif
  407. /*
  408.  * More asm magic....
  409.  * 
  410.  * For entropy estimation, we need to do an integral base 2
  411.  * logarithm.  
  412.  *
  413.  * Note the "12bits" suffix - this is used for numbers between
  414.  * 0 and 4095 only.  This allows a few shortcuts.
  415.  */
  416. #if 0 /* Slow but clear version */
  417. static inline __u32 int_ln_12bits(__u32 word)
  418. {
  419. __u32 nbits = 0;
  420. while (word >>= 1)
  421. nbits++;
  422. return nbits;
  423. }
  424. #else /* Faster (more clever) version, courtesy Colin Plumb */
  425. static inline __u32 int_ln_12bits(__u32 word)
  426. {
  427. /* Smear msbit right to make an n-bit mask */
  428. word |= word >> 8;
  429. word |= word >> 4;
  430. word |= word >> 2;
  431. word |= word >> 1;
  432. /* Remove one bit to make this a logarithm */
  433. word >>= 1;
  434. /* Count the bits set in the word */
  435. word -= (word >> 1) & 0x555;
  436. word = (word & 0x333) + ((word >> 2) & 0x333);
  437. word += (word >> 4);
  438. word += (word >> 8);
  439. return word & 15;
  440. }
  441. #endif
  442. #if 0
  443. #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) printk(KERN_DEBUG "random: " fmt, ## arg)
  444. #else
  445. #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) do {} while (0)
  446. #endif
  447. /**********************************************************************
  448.  *
  449.  * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
  450.  * storing entropy in an entropy pool.
  451.  * 
  452.  **********************************************************************/
  453. struct entropy_store {
  454. unsigned add_ptr;
  455. int entropy_count;
  456. int input_rotate;
  457. int extract_count;
  458. struct poolinfo poolinfo;
  459. __u32 *pool;
  460. };
  461. /*
  462.  * Initialize the entropy store.  The input argument is the size of
  463.  * the random pool.
  464.  *
  465.  * Returns an negative error if there is a problem.
  466.  */
  467. static int create_entropy_store(int size, struct entropy_store **ret_bucket)
  468. {
  469. struct entropy_store *r;
  470. struct poolinfo *p;
  471. int poolwords;
  472. poolwords = (size + 3) / 4; /* Convert bytes->words */
  473. /* The pool size must be a multiple of 16 32-bit words */
  474. poolwords = ((poolwords + 15) / 16) * 16; 
  475. for (p = poolinfo_table; p->poolwords; p++) {
  476. if (poolwords == p->poolwords)
  477. break;
  478. }
  479. if (p->poolwords == 0)
  480. return -EINVAL;
  481. r = kmalloc(sizeof(struct entropy_store), GFP_KERNEL);
  482. if (!r)
  483. return -ENOMEM;
  484. memset (r, 0, sizeof(struct entropy_store));
  485. r->poolinfo = *p;
  486. r->pool = kmalloc(POOLBYTES, GFP_KERNEL);
  487. if (!r->pool) {
  488. kfree(r);
  489. return -ENOMEM;
  490. }
  491. memset(r->pool, 0, POOLBYTES);
  492. *ret_bucket = r;
  493. return 0;
  494. }
  495. /* Clear the entropy pool and associated counters. */
  496. static void clear_entropy_store(struct entropy_store *r)
  497. {
  498. r->add_ptr = 0;
  499. r->entropy_count = 0;
  500. r->input_rotate = 0;
  501. r->extract_count = 0;
  502. memset(r->pool, 0, r->poolinfo.POOLBYTES);
  503. }
  504. static void free_entropy_store(struct entropy_store *r)
  505. {
  506. if (r->pool)
  507. kfree(r->pool);
  508. kfree(r);
  509. }
  510. /*
  511.  * This function adds a byte into the entropy "pool".  It does not
  512.  * update the entropy estimate.  The caller should call
  513.  * credit_entropy_store if this is appropriate.
  514.  * 
  515.  * The pool is stirred with a primitive polynomial of the appropriate
  516.  * degree, and then twisted.  We twist by three bits at a time because
  517.  * it's cheap to do so and helps slightly in the expected case where
  518.  * the entropy is concentrated in the low-order bits.
  519.  */
  520. static void add_entropy_words(struct entropy_store *r, const __u32 *in,
  521.       int nwords)
  522. {
  523. static __u32 const twist_table[8] = {
  524.          0, 0x3b6e20c8, 0x76dc4190, 0x4db26158,
  525. 0xedb88320, 0xd6d6a3e8, 0x9b64c2b0, 0xa00ae278 };
  526. unsigned i;
  527. int new_rotate;
  528. int wordmask = r->poolinfo.poolwords - 1;
  529. __u32 w;
  530. while (nwords--) {
  531. w = rotate_left(r->input_rotate, *in++);
  532. i = r->add_ptr = (r->add_ptr - 1) & wordmask;
  533. /*
  534.  * Normally, we add 7 bits of rotation to the pool.
  535.  * At the beginning of the pool, add an extra 7 bits
  536.  * rotation, so that successive passes spread the
  537.  * input bits across the pool evenly.
  538.  */
  539. new_rotate = r->input_rotate + 14;
  540. if (i)
  541. new_rotate = r->input_rotate + 7;
  542. r->input_rotate = new_rotate & 31;
  543. /* XOR in the various taps */
  544. w ^= r->pool[(i + r->poolinfo.tap1) & wordmask];
  545. w ^= r->pool[(i + r->poolinfo.tap2) & wordmask];
  546. w ^= r->pool[(i + r->poolinfo.tap3) & wordmask];
  547. w ^= r->pool[(i + r->poolinfo.tap4) & wordmask];
  548. w ^= r->pool[(i + r->poolinfo.tap5) & wordmask];
  549. w ^= r->pool[i];
  550. r->pool[i] = (w >> 3) ^ twist_table[w & 7];
  551. }
  552. }
  553. /*
  554.  * Credit (or debit) the entropy store with n bits of entropy
  555.  */
  556. static void credit_entropy_store(struct entropy_store *r, int nbits)
  557. {
  558. if (r->entropy_count + nbits < 0) {
  559. DEBUG_ENT("negative entropy/overflow (%d+%d)n",
  560.   r->entropy_count, nbits);
  561. r->entropy_count = 0;
  562. } else if (r->entropy_count + nbits > r->poolinfo.POOLBITS) {
  563. r->entropy_count = r->poolinfo.POOLBITS;
  564. } else {
  565. r->entropy_count += nbits;
  566. if (nbits)
  567. DEBUG_ENT("%s added %d bits, now %dn",
  568.   r == sec_random_state ? "secondary" :
  569.   r == random_state ? "primary" : "unknown",
  570.   nbits, r->entropy_count);
  571. }
  572. }
  573. /**********************************************************************
  574.  *
  575.  * Entropy batch input management
  576.  *
  577.  * We batch entropy to be added to avoid increasing interrupt latency
  578.  *
  579.  **********************************************************************/
  580. static __u32 *batch_entropy_pool;
  581. static int *batch_entropy_credit;
  582. static int batch_max;
  583. static int batch_head, batch_tail;
  584. static struct tq_struct batch_tqueue;
  585. static void batch_entropy_process(void *private_);
  586. /* note: the size must be a power of 2 */
  587. static int __init batch_entropy_init(int size, struct entropy_store *r)
  588. {
  589. batch_entropy_pool = kmalloc(2*size*sizeof(__u32), GFP_KERNEL);
  590. if (!batch_entropy_pool)
  591. return -1;
  592. batch_entropy_credit =kmalloc(size*sizeof(int), GFP_KERNEL);
  593. if (!batch_entropy_credit) {
  594. kfree(batch_entropy_pool);
  595. return -1;
  596. }
  597. batch_head = batch_tail = 0;
  598. batch_max = size;
  599. batch_tqueue.routine = batch_entropy_process;
  600. batch_tqueue.data = r;
  601. return 0;
  602. }
  603. /*
  604.  * Changes to the entropy data is put into a queue rather than being added to
  605.  * the entropy counts directly.  This is presumably to avoid doing heavy
  606.  * hashing calculations during an interrupt in add_timer_randomness().
  607.  * Instead, the entropy is only added to the pool once per timer tick.
  608.  */
  609. void batch_entropy_store(u32 a, u32 b, int num)
  610. {
  611. int new;
  612. if (!batch_max)
  613. return;
  614. batch_entropy_pool[2*batch_head] = a;
  615. batch_entropy_pool[(2*batch_head) + 1] = b;
  616. batch_entropy_credit[batch_head] = num;
  617. new = (batch_head+1) & (batch_max-1);
  618. if (new != batch_tail) {
  619. queue_task(&batch_tqueue, &tq_timer);
  620. batch_head = new;
  621. } else {
  622. DEBUG_ENT("batch entropy buffer fulln");
  623. }
  624. }
  625. /*
  626.  * Flush out the accumulated entropy operations, adding entropy to the passed
  627.  * store (normally random_state).  If that store has enough entropy, alternate
  628.  * between randomizing the data of the primary and secondary stores.
  629.  */
  630. static void batch_entropy_process(void *private_)
  631. {
  632. struct entropy_store *r = (struct entropy_store *) private_, *p;
  633. int max_entropy = r->poolinfo.POOLBITS;
  634. if (!batch_max)
  635. return;
  636. p = r;
  637. while (batch_head != batch_tail) {
  638. if (r->entropy_count >= max_entropy) {
  639. r = (r == sec_random_state) ? random_state :
  640. sec_random_state;
  641. max_entropy = r->poolinfo.POOLBITS;
  642. }
  643. add_entropy_words(r, batch_entropy_pool + 2*batch_tail, 2);
  644. credit_entropy_store(r, batch_entropy_credit[batch_tail]);
  645. batch_tail = (batch_tail+1) & (batch_max-1);
  646. }
  647. if (p->entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
  648. wake_up_interruptible(&random_read_wait);
  649. }
  650. /*********************************************************************
  651.  *
  652.  * Entropy input management
  653.  *
  654.  *********************************************************************/
  655. /* There is one of these per entropy source */
  656. struct timer_rand_state {
  657. __u32 last_time;
  658. __s32 last_delta,last_delta2;
  659. int dont_count_entropy:1;
  660. };
  661. static struct timer_rand_state keyboard_timer_state;
  662. static struct timer_rand_state mouse_timer_state;
  663. static struct timer_rand_state extract_timer_state;
  664. static struct timer_rand_state *irq_timer_state[NR_IRQS];
  665. static struct timer_rand_state *blkdev_timer_state[MAX_BLKDEV];
  666. /*
  667.  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
  668.  * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
  669.  * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
  670.  *
  671.  * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
  672.  * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
  673.  * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
  674.  * On the i386, this is assumed to be at most 16 bits, and the high bits
  675.  * are used for a high-resolution timer.
  676.  *
  677.  */
  678. static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned num)
  679. {
  680. __u32 time;
  681. __s32 delta, delta2, delta3;
  682. int entropy = 0;
  683. #if defined (__i386__)
  684. if ( test_bit(X86_FEATURE_TSC, &boot_cpu_data.x86_capability) ) {
  685. __u32 high;
  686. rdtsc(time, high);
  687. num ^= high;
  688. } else {
  689. time = jiffies;
  690. }
  691. #elif defined (__x86_64__)
  692. __u32 high;
  693. rdtsc(time, high);
  694. num ^= high;
  695. #else
  696. time = jiffies;
  697. #endif
  698. /*
  699.  * Calculate number of bits of randomness we probably added.
  700.  * We take into account the first, second and third-order deltas
  701.  * in order to make our estimate.
  702.  */
  703. if (!state->dont_count_entropy) {
  704. delta = time - state->last_time;
  705. state->last_time = time;
  706. delta2 = delta - state->last_delta;
  707. state->last_delta = delta;
  708. delta3 = delta2 - state->last_delta2;
  709. state->last_delta2 = delta2;
  710. if (delta < 0)
  711. delta = -delta;
  712. if (delta2 < 0)
  713. delta2 = -delta2;
  714. if (delta3 < 0)
  715. delta3 = -delta3;
  716. if (delta > delta2)
  717. delta = delta2;
  718. if (delta > delta3)
  719. delta = delta3;
  720. /*
  721.  * delta is now minimum absolute delta.
  722.  * Round down by 1 bit on general principles,
  723.  * and limit entropy entimate to 12 bits.
  724.  */
  725. delta >>= 1;
  726. delta &= (1 << 12) - 1;
  727. entropy = int_ln_12bits(delta);
  728. }
  729. batch_entropy_store(num, time, entropy);
  730. }
  731. void add_keyboard_randomness(unsigned char scancode)
  732. {
  733. static unsigned char last_scancode;
  734. /* ignore autorepeat (multiple key down w/o key up) */
  735. if (scancode != last_scancode) {
  736. last_scancode = scancode;
  737. add_timer_randomness(&keyboard_timer_state, scancode);
  738. }
  739. }
  740. void add_mouse_randomness(__u32 mouse_data)
  741. {
  742. add_timer_randomness(&mouse_timer_state, mouse_data);
  743. }
  744. void add_interrupt_randomness(int irq)
  745. {
  746. if (irq >= NR_IRQS || irq_timer_state[irq] == 0)
  747. return;
  748. add_timer_randomness(irq_timer_state[irq], 0x100+irq);
  749. }
  750. void add_blkdev_randomness(int major)
  751. {
  752. if (major >= MAX_BLKDEV)
  753. return;
  754. if (blkdev_timer_state[major] == 0) {
  755. rand_initialize_blkdev(major, GFP_ATOMIC);
  756. if (blkdev_timer_state[major] == 0)
  757. return;
  758. }
  759. add_timer_randomness(blkdev_timer_state[major], 0x200+major);
  760. }
  761. /******************************************************************
  762.  *
  763.  * Hash function definition
  764.  *
  765.  *******************************************************************/
  766. /*
  767.  * This chunk of code defines a function
  768.  * void HASH_TRANSFORM(__u32 digest[HASH_BUFFER_SIZE + HASH_EXTRA_SIZE],
  769.  *  __u32 const data[16])
  770.  * 
  771.  * The function hashes the input data to produce a digest in the first
  772.  * HASH_BUFFER_SIZE words of the digest[] array, and uses HASH_EXTRA_SIZE
  773.  * more words for internal purposes.  (This buffer is exported so the
  774.  * caller can wipe it once rather than this code doing it each call,
  775.  * and tacking it onto the end of the digest[] array is the quick and
  776.  * dirty way of doing it.)
  777.  *
  778.  * It so happens that MD5 and SHA share most of the initial vector
  779.  * used to initialize the digest[] array before the first call:
  780.  * 1) 0x67452301
  781.  * 2) 0xefcdab89
  782.  * 3) 0x98badcfe
  783.  * 4) 0x10325476
  784.  * 5) 0xc3d2e1f0 (SHA only)
  785.  * 
  786.  * For /dev/random purposes, the length of the data being hashed is
  787.  * fixed in length, so appending a bit count in the usual way is not
  788.  * cryptographically necessary.
  789.  */
  790. #ifdef USE_SHA
  791. #define HASH_BUFFER_SIZE 5
  792. #define HASH_EXTRA_SIZE 80
  793. #define HASH_TRANSFORM SHATransform
  794. /* Various size/speed tradeoffs are available.  Choose 0..3. */
  795. #define SHA_CODE_SIZE 0
  796. /*
  797.  * SHA transform algorithm, taken from code written by Peter Gutmann,
  798.  * and placed in the public domain.
  799.  */
  800. /* The SHA f()-functions.  */
  801. #define f1(x,y,z)   ( z ^ (x & (y^z)) ) /* Rounds  0-19: x ? y : z */
  802. #define f2(x,y,z)   (x ^ y ^ z) /* Rounds 20-39: XOR */
  803. #define f3(x,y,z)   ( (x & y) + (z & (x ^ y)) ) /* Rounds 40-59: majority */
  804. #define f4(x,y,z)   (x ^ y ^ z) /* Rounds 60-79: XOR */
  805. /* The SHA Mysterious Constants */
  806. #define K1  0x5A827999L /* Rounds  0-19: sqrt(2) * 2^30 */
  807. #define K2  0x6ED9EBA1L /* Rounds 20-39: sqrt(3) * 2^30 */
  808. #define K3  0x8F1BBCDCL /* Rounds 40-59: sqrt(5) * 2^30 */
  809. #define K4  0xCA62C1D6L /* Rounds 60-79: sqrt(10) * 2^30 */
  810. #define ROTL(n,X)  ( ( ( X ) << n ) | ( ( X ) >> ( 32 - n ) ) )
  811. #define subRound(a, b, c, d, e, f, k, data) 
  812.     ( e += ROTL( 5, a ) + f( b, c, d ) + k + data, b = ROTL( 30, b ) )
  813. static void SHATransform(__u32 digest[85], __u32 const data[16])
  814. {
  815.     __u32 A, B, C, D, E;     /* Local vars */
  816.     __u32 TEMP;
  817.     int i;
  818. #define W (digest + HASH_BUFFER_SIZE) /* Expanded data array */
  819.     /*
  820.      * Do the preliminary expansion of 16 to 80 words.  Doing it
  821.      * out-of-line line this is faster than doing it in-line on
  822.      * register-starved machines like the x86, and not really any
  823.      * slower on real processors.
  824.      */
  825.     memcpy(W, data, 16*sizeof(__u32));
  826.     for (i = 0; i < 64; i++) {
  827.     TEMP = W[i] ^ W[i+2] ^ W[i+8] ^ W[i+13];
  828.     W[i+16] = ROTL(1, TEMP);
  829.     }
  830.     /* Set up first buffer and local data buffer */
  831.     A = digest[ 0 ];
  832.     B = digest[ 1 ];
  833.     C = digest[ 2 ];
  834.     D = digest[ 3 ];
  835.     E = digest[ 4 ];
  836.     /* Heavy mangling, in 4 sub-rounds of 20 iterations each. */
  837. #if SHA_CODE_SIZE == 0
  838.     /*
  839.      * Approximately 50% of the speed of the largest version, but
  840.      * takes up 1/16 the space.  Saves about 6k on an i386 kernel.
  841.      */
  842.     for (i = 0; i < 80; i++) {
  843. if (i < 40) {
  844.     if (i < 20)
  845. TEMP = f1(B, C, D) + K1;
  846.     else
  847. TEMP = f2(B, C, D) + K2;
  848. } else {
  849.     if (i < 60)
  850. TEMP = f3(B, C, D) + K3;
  851.     else
  852. TEMP = f4(B, C, D) + K4;
  853. }
  854. TEMP += ROTL(5, A) + E + W[i];
  855. E = D; D = C; C = ROTL(30, B); B = A; A = TEMP;
  856.     }
  857. #elif SHA_CODE_SIZE == 1
  858.     for (i = 0; i < 20; i++) {
  859. TEMP = f1(B, C, D) + K1 + ROTL(5, A) + E + W[i];
  860. E = D; D = C; C = ROTL(30, B); B = A; A = TEMP;
  861.     }
  862.     for (; i < 40; i++) {
  863. TEMP = f2(B, C, D) + K2 + ROTL(5, A) + E + W[i];
  864. E = D; D = C; C = ROTL(30, B); B = A; A = TEMP;
  865.     }
  866.     for (; i < 60; i++) {
  867. TEMP = f3(B, C, D) + K3 + ROTL(5, A) + E + W[i];
  868. E = D; D = C; C = ROTL(30, B); B = A; A = TEMP;
  869.     }
  870.     for (; i < 80; i++) {
  871. TEMP = f4(B, C, D) + K4 + ROTL(5, A) + E + W[i];
  872. E = D; D = C; C = ROTL(30, B); B = A; A = TEMP;
  873.     }
  874. #elif SHA_CODE_SIZE == 2
  875.     for (i = 0; i < 20; i += 5) {
  876. subRound( A, B, C, D, E, f1, K1, W[ i   ] );
  877. subRound( E, A, B, C, D, f1, K1, W[ i+1 ] );
  878. subRound( D, E, A, B, C, f1, K1, W[ i+2 ] );
  879. subRound( C, D, E, A, B, f1, K1, W[ i+3 ] );
  880. subRound( B, C, D, E, A, f1, K1, W[ i+4 ] );
  881.     }
  882.     for (; i < 40; i += 5) {
  883. subRound( A, B, C, D, E, f2, K2, W[ i   ] );
  884. subRound( E, A, B, C, D, f2, K2, W[ i+1 ] );
  885. subRound( D, E, A, B, C, f2, K2, W[ i+2 ] );
  886. subRound( C, D, E, A, B, f2, K2, W[ i+3 ] );
  887. subRound( B, C, D, E, A, f2, K2, W[ i+4 ] );
  888.     }
  889.     for (; i < 60; i += 5) {
  890. subRound( A, B, C, D, E, f3, K3, W[ i   ] );
  891. subRound( E, A, B, C, D, f3, K3, W[ i+1 ] );
  892. subRound( D, E, A, B, C, f3, K3, W[ i+2 ] );
  893. subRound( C, D, E, A, B, f3, K3, W[ i+3 ] );
  894. subRound( B, C, D, E, A, f3, K3, W[ i+4 ] );
  895.     }
  896.     for (; i < 80; i += 5) {
  897. subRound( A, B, C, D, E, f4, K4, W[ i   ] );
  898. subRound( E, A, B, C, D, f4, K4, W[ i+1 ] );
  899. subRound( D, E, A, B, C, f4, K4, W[ i+2 ] );
  900. subRound( C, D, E, A, B, f4, K4, W[ i+3 ] );
  901. subRound( B, C, D, E, A, f4, K4, W[ i+4 ] );
  902.     }
  903. #elif SHA_CODE_SIZE == 3 /* Really large version */
  904.     subRound( A, B, C, D, E, f1, K1, W[  0 ] );
  905.     subRound( E, A, B, C, D, f1, K1, W[  1 ] );
  906.     subRound( D, E, A, B, C, f1, K1, W[  2 ] );
  907.     subRound( C, D, E, A, B, f1, K1, W[  3 ] );
  908.     subRound( B, C, D, E, A, f1, K1, W[  4 ] );
  909.     subRound( A, B, C, D, E, f1, K1, W[  5 ] );
  910.     subRound( E, A, B, C, D, f1, K1, W[  6 ] );
  911.     subRound( D, E, A, B, C, f1, K1, W[  7 ] );
  912.     subRound( C, D, E, A, B, f1, K1, W[  8 ] );
  913.     subRound( B, C, D, E, A, f1, K1, W[  9 ] );
  914.     subRound( A, B, C, D, E, f1, K1, W[ 10 ] );
  915.     subRound( E, A, B, C, D, f1, K1, W[ 11 ] );
  916.     subRound( D, E, A, B, C, f1, K1, W[ 12 ] );
  917.     subRound( C, D, E, A, B, f1, K1, W[ 13 ] );
  918.     subRound( B, C, D, E, A, f1, K1, W[ 14 ] );
  919.     subRound( A, B, C, D, E, f1, K1, W[ 15 ] );
  920.     subRound( E, A, B, C, D, f1, K1, W[ 16 ] );
  921.     subRound( D, E, A, B, C, f1, K1, W[ 17 ] );
  922.     subRound( C, D, E, A, B, f1, K1, W[ 18 ] );
  923.     subRound( B, C, D, E, A, f1, K1, W[ 19 ] );
  924.     subRound( A, B, C, D, E, f2, K2, W[ 20 ] );
  925.     subRound( E, A, B, C, D, f2, K2, W[ 21 ] );
  926.     subRound( D, E, A, B, C, f2, K2, W[ 22 ] );
  927.     subRound( C, D, E, A, B, f2, K2, W[ 23 ] );
  928.     subRound( B, C, D, E, A, f2, K2, W[ 24 ] );
  929.     subRound( A, B, C, D, E, f2, K2, W[ 25 ] );
  930.     subRound( E, A, B, C, D, f2, K2, W[ 26 ] );
  931.     subRound( D, E, A, B, C, f2, K2, W[ 27 ] );
  932.     subRound( C, D, E, A, B, f2, K2, W[ 28 ] );
  933.     subRound( B, C, D, E, A, f2, K2, W[ 29 ] );
  934.     subRound( A, B, C, D, E, f2, K2, W[ 30 ] );
  935.     subRound( E, A, B, C, D, f2, K2, W[ 31 ] );
  936.     subRound( D, E, A, B, C, f2, K2, W[ 32 ] );
  937.     subRound( C, D, E, A, B, f2, K2, W[ 33 ] );
  938.     subRound( B, C, D, E, A, f2, K2, W[ 34 ] );
  939.     subRound( A, B, C, D, E, f2, K2, W[ 35 ] );
  940.     subRound( E, A, B, C, D, f2, K2, W[ 36 ] );
  941.     subRound( D, E, A, B, C, f2, K2, W[ 37 ] );
  942.     subRound( C, D, E, A, B, f2, K2, W[ 38 ] );
  943.     subRound( B, C, D, E, A, f2, K2, W[ 39 ] );
  944.     
  945.     subRound( A, B, C, D, E, f3, K3, W[ 40 ] );
  946.     subRound( E, A, B, C, D, f3, K3, W[ 41 ] );
  947.     subRound( D, E, A, B, C, f3, K3, W[ 42 ] );
  948.     subRound( C, D, E, A, B, f3, K3, W[ 43 ] );
  949.     subRound( B, C, D, E, A, f3, K3, W[ 44 ] );
  950.     subRound( A, B, C, D, E, f3, K3, W[ 45 ] );
  951.     subRound( E, A, B, C, D, f3, K3, W[ 46 ] );
  952.     subRound( D, E, A, B, C, f3, K3, W[ 47 ] );
  953.     subRound( C, D, E, A, B, f3, K3, W[ 48 ] );
  954.     subRound( B, C, D, E, A, f3, K3, W[ 49 ] );
  955.     subRound( A, B, C, D, E, f3, K3, W[ 50 ] );
  956.     subRound( E, A, B, C, D, f3, K3, W[ 51 ] );
  957.     subRound( D, E, A, B, C, f3, K3, W[ 52 ] );
  958.     subRound( C, D, E, A, B, f3, K3, W[ 53 ] );
  959.     subRound( B, C, D, E, A, f3, K3, W[ 54 ] );
  960.     subRound( A, B, C, D, E, f3, K3, W[ 55 ] );
  961.     subRound( E, A, B, C, D, f3, K3, W[ 56 ] );
  962.     subRound( D, E, A, B, C, f3, K3, W[ 57 ] );
  963.     subRound( C, D, E, A, B, f3, K3, W[ 58 ] );
  964.     subRound( B, C, D, E, A, f3, K3, W[ 59 ] );
  965.     subRound( A, B, C, D, E, f4, K4, W[ 60 ] );
  966.     subRound( E, A, B, C, D, f4, K4, W[ 61 ] );
  967.     subRound( D, E, A, B, C, f4, K4, W[ 62 ] );
  968.     subRound( C, D, E, A, B, f4, K4, W[ 63 ] );
  969.     subRound( B, C, D, E, A, f4, K4, W[ 64 ] );
  970.     subRound( A, B, C, D, E, f4, K4, W[ 65 ] );
  971.     subRound( E, A, B, C, D, f4, K4, W[ 66 ] );
  972.     subRound( D, E, A, B, C, f4, K4, W[ 67 ] );
  973.     subRound( C, D, E, A, B, f4, K4, W[ 68 ] );
  974.     subRound( B, C, D, E, A, f4, K4, W[ 69 ] );
  975.     subRound( A, B, C, D, E, f4, K4, W[ 70 ] );
  976.     subRound( E, A, B, C, D, f4, K4, W[ 71 ] );
  977.     subRound( D, E, A, B, C, f4, K4, W[ 72 ] );
  978.     subRound( C, D, E, A, B, f4, K4, W[ 73 ] );
  979.     subRound( B, C, D, E, A, f4, K4, W[ 74 ] );
  980.     subRound( A, B, C, D, E, f4, K4, W[ 75 ] );
  981.     subRound( E, A, B, C, D, f4, K4, W[ 76 ] );
  982.     subRound( D, E, A, B, C, f4, K4, W[ 77 ] );
  983.     subRound( C, D, E, A, B, f4, K4, W[ 78 ] );
  984.     subRound( B, C, D, E, A, f4, K4, W[ 79 ] );
  985. #else
  986. #error Illegal SHA_CODE_SIZE
  987. #endif
  988.     /* Build message digest */
  989.     digest[ 0 ] += A;
  990.     digest[ 1 ] += B;
  991.     digest[ 2 ] += C;
  992.     digest[ 3 ] += D;
  993.     digest[ 4 ] += E;
  994. /* W is wiped by the caller */
  995. #undef W
  996. }
  997. #undef ROTL
  998. #undef f1
  999. #undef f2
  1000. #undef f3
  1001. #undef f4
  1002. #undef K1
  1003. #undef K2
  1004. #undef K3
  1005. #undef K4
  1006. #undef subRound
  1007. #else /* !USE_SHA - Use MD5 */
  1008. #define HASH_BUFFER_SIZE 4
  1009. #define HASH_EXTRA_SIZE 0
  1010. #define HASH_TRANSFORM MD5Transform
  1011. /*
  1012.  * MD5 transform algorithm, taken from code written by Colin Plumb,
  1013.  * and put into the public domain
  1014.  */
  1015. /* The four core functions - F1 is optimized somewhat */
  1016. /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
  1017. #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
  1018. #define F2(x, y, z) F1(z, x, y)
  1019. #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
  1020. #define F4(x, y, z) (y ^ (x | ~z))
  1021. /* This is the central step in the MD5 algorithm. */
  1022. #define MD5STEP(f, w, x, y, z, data, s) 
  1023. ( w += f(x, y, z) + data,  w = w<<s | w>>(32-s),  w += x )
  1024. /*
  1025.  * The core of the MD5 algorithm, this alters an existing MD5 hash to
  1026.  * reflect the addition of 16 longwords of new data.  MD5Update blocks
  1027.  * the data and converts bytes into longwords for this routine.
  1028.  */
  1029. static void MD5Transform(__u32 buf[HASH_BUFFER_SIZE], __u32 const in[16])
  1030. {
  1031. __u32 a, b, c, d;
  1032. a = buf[0];
  1033. b = buf[1];
  1034. c = buf[2];
  1035. d = buf[3];
  1036. MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[ 0]+0xd76aa478,  7);
  1037. MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[ 1]+0xe8c7b756, 12);
  1038. MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[ 2]+0x242070db, 17);
  1039. MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[ 3]+0xc1bdceee, 22);
  1040. MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[ 4]+0xf57c0faf,  7);
  1041. MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[ 5]+0x4787c62a, 12);
  1042. MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[ 6]+0xa8304613, 17);
  1043. MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[ 7]+0xfd469501, 22);
  1044. MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[ 8]+0x698098d8,  7);
  1045. MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[ 9]+0x8b44f7af, 12);
  1046. MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10]+0xffff5bb1, 17);
  1047. MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11]+0x895cd7be, 22);
  1048. MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12]+0x6b901122,  7);
  1049. MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13]+0xfd987193, 12);
  1050. MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14]+0xa679438e, 17);
  1051. MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15]+0x49b40821, 22);
  1052. MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[ 1]+0xf61e2562,  5);
  1053. MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[ 6]+0xc040b340,  9);
  1054. MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11]+0x265e5a51, 14);
  1055. MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[ 0]+0xe9b6c7aa, 20);
  1056. MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[ 5]+0xd62f105d,  5);
  1057. MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10]+0x02441453,  9);
  1058. MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15]+0xd8a1e681, 14);
  1059. MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[ 4]+0xe7d3fbc8, 20);
  1060. MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[ 9]+0x21e1cde6,  5);
  1061. MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14]+0xc33707d6,  9);
  1062. MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[ 3]+0xf4d50d87, 14);
  1063. MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[ 8]+0x455a14ed, 20);
  1064. MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13]+0xa9e3e905,  5);
  1065. MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[ 2]+0xfcefa3f8,  9);
  1066. MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[ 7]+0x676f02d9, 14);
  1067. MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12]+0x8d2a4c8a, 20);
  1068. MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[ 5]+0xfffa3942,  4);
  1069. MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[ 8]+0x8771f681, 11);
  1070. MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11]+0x6d9d6122, 16);
  1071. MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14]+0xfde5380c, 23);
  1072. MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[ 1]+0xa4beea44,  4);
  1073. MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[ 4]+0x4bdecfa9, 11);
  1074. MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[ 7]+0xf6bb4b60, 16);
  1075. MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10]+0xbebfbc70, 23);
  1076. MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13]+0x289b7ec6,  4);
  1077. MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[ 0]+0xeaa127fa, 11);
  1078. MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[ 3]+0xd4ef3085, 16);
  1079. MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[ 6]+0x04881d05, 23);
  1080. MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[ 9]+0xd9d4d039,  4);
  1081. MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12]+0xe6db99e5, 11);
  1082. MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15]+0x1fa27cf8, 16);
  1083. MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[ 2]+0xc4ac5665, 23);
  1084. MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[ 0]+0xf4292244,  6);
  1085. MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[ 7]+0x432aff97, 10);
  1086. MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14]+0xab9423a7, 15);
  1087. MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[ 5]+0xfc93a039, 21);
  1088. MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12]+0x655b59c3,  6);
  1089. MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[ 3]+0x8f0ccc92, 10);
  1090. MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10]+0xffeff47d, 15);
  1091. MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[ 1]+0x85845dd1, 21);
  1092. MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[ 8]+0x6fa87e4f,  6);
  1093. MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15]+0xfe2ce6e0, 10);
  1094. MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[ 6]+0xa3014314, 15);
  1095. MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13]+0x4e0811a1, 21);
  1096. MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[ 4]+0xf7537e82,  6);
  1097. MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11]+0xbd3af235, 10);
  1098. MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[ 2]+0x2ad7d2bb, 15);
  1099. MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[ 9]+0xeb86d391, 21);
  1100. buf[0] += a;
  1101. buf[1] += b;
  1102. buf[2] += c;
  1103. buf[3] += d;
  1104. }
  1105. #undef F1
  1106. #undef F2
  1107. #undef F3
  1108. #undef F4
  1109. #undef MD5STEP
  1110. #endif /* !USE_SHA */
  1111. /*********************************************************************
  1112.  *
  1113.  * Entropy extraction routines
  1114.  *
  1115.  *********************************************************************/
  1116. #define EXTRACT_ENTROPY_USER 1
  1117. #define EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY 2
  1118. #define TMP_BUF_SIZE (HASH_BUFFER_SIZE + HASH_EXTRA_SIZE)
  1119. #define SEC_XFER_SIZE (TMP_BUF_SIZE*4)
  1120. static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void * buf,
  1121.        size_t nbytes, int flags);
  1122. /*
  1123.  * This utility inline function is responsible for transfering entropy
  1124.  * from the primary pool to the secondary extraction pool.  We pull
  1125.  * randomness under two conditions; one is if there isn't enough entropy
  1126.  * in the secondary pool.  The other is after we have extracted 1024 bytes,
  1127.  * at which point we do a "catastrophic reseeding".
  1128.  */
  1129. static inline void xfer_secondary_pool(struct entropy_store *r,
  1130.        size_t nbytes)
  1131. {
  1132. __u32 tmp[TMP_BUF_SIZE];
  1133. if (r->entropy_count < nbytes * 8 &&
  1134.     r->entropy_count < r->poolinfo.POOLBITS) {
  1135. int nwords = min_t(int,
  1136.    r->poolinfo.poolwords - r->entropy_count/32,
  1137.    sizeof(tmp) / 4);
  1138. DEBUG_ENT("xfer %d from primary to %s (have %d, need %d)n",
  1139.   nwords * 32,
  1140.   r == sec_random_state ? "secondary" : "unknown",
  1141.   r->entropy_count, nbytes * 8);
  1142. extract_entropy(random_state, tmp, nwords * 4, 0);
  1143. add_entropy_words(r, tmp, nwords);
  1144. credit_entropy_store(r, nwords * 32);
  1145. }
  1146. if (r->extract_count > 1024) {
  1147. DEBUG_ENT("reseeding %s with %d from primaryn",
  1148.   r == sec_random_state ? "secondary" : "unknown",
  1149.   sizeof(tmp) * 8);
  1150. extract_entropy(random_state, tmp, sizeof(tmp), 0);
  1151. add_entropy_words(r, tmp, sizeof(tmp) / 4);
  1152. r->extract_count = 0;
  1153. }
  1154. }
  1155. /*
  1156.  * This function extracts randomness from the "entropy pool", and
  1157.  * returns it in a buffer.  This function computes how many remaining
  1158.  * bits of entropy are left in the pool, but it does not restrict the
  1159.  * number of bytes that are actually obtained.  If the EXTRACT_ENTROPY_USER
  1160.  * flag is given, then the buf pointer is assumed to be in user space.
  1161.  *
  1162.  * If the EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY flag is given, then we are actually
  1163.  * extracting entropy from the secondary pool, and can refill from the
  1164.  * primary pool if needed.
  1165.  *
  1166.  * Note: extract_entropy() assumes that .poolwords is a multiple of 16 words.
  1167.  */
  1168. static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void * buf,
  1169.        size_t nbytes, int flags)
  1170. {
  1171. ssize_t ret, i;
  1172. __u32 tmp[TMP_BUF_SIZE];
  1173. __u32 x;
  1174. add_timer_randomness(&extract_timer_state, nbytes);
  1175. /* Redundant, but just in case... */
  1176. if (r->entropy_count > r->poolinfo.POOLBITS)
  1177. r->entropy_count = r->poolinfo.POOLBITS;
  1178. if (flags & EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY)
  1179. xfer_secondary_pool(r, nbytes);
  1180. DEBUG_ENT("%s has %d bits, want %d bitsn",
  1181.   r == sec_random_state ? "secondary" :
  1182.   r == random_state ? "primary" : "unknown",
  1183.   r->entropy_count, nbytes * 8);
  1184. if (r->entropy_count / 8 >= nbytes)
  1185. r->entropy_count -= nbytes*8;
  1186. else
  1187. r->entropy_count = 0;
  1188. if (r->entropy_count < random_write_wakeup_thresh)
  1189. wake_up_interruptible(&random_write_wait);
  1190. r->extract_count += nbytes;
  1191. ret = 0;
  1192. while (nbytes) {
  1193. /*
  1194.  * Check if we need to break out or reschedule....
  1195.  */
  1196. if ((flags & EXTRACT_ENTROPY_USER) && current->need_resched) {
  1197. if (signal_pending(current)) {
  1198. if (ret == 0)
  1199. ret = -ERESTARTSYS;
  1200. break;
  1201. }
  1202. schedule();
  1203. }
  1204. /* Hash the pool to get the output */
  1205. tmp[0] = 0x67452301;
  1206. tmp[1] = 0xefcdab89;
  1207. tmp[2] = 0x98badcfe;
  1208. tmp[3] = 0x10325476;
  1209. #ifdef USE_SHA
  1210. tmp[4] = 0xc3d2e1f0;
  1211. #endif
  1212. /*
  1213.  * As we hash the pool, we mix intermediate values of
  1214.  * the hash back into the pool.  This eliminates
  1215.  * backtracking attacks (where the attacker knows
  1216.  * the state of the pool plus the current outputs, and
  1217.  * attempts to find previous ouputs), unless the hash
  1218.  * function can be inverted.
  1219.  */
  1220. for (i = 0, x = 0; i < r->poolinfo.poolwords; i += 16, x+=2) {
  1221. HASH_TRANSFORM(tmp, r->pool+i);
  1222. add_entropy_words(r, &tmp[x%HASH_BUFFER_SIZE], 1);
  1223. }
  1224. /*
  1225.  * In case the hash function has some recognizable
  1226.  * output pattern, we fold it in half.
  1227.  */
  1228. for (i = 0; i <  HASH_BUFFER_SIZE/2; i++)
  1229. tmp[i] ^= tmp[i + (HASH_BUFFER_SIZE+1)/2];
  1230. #if HASH_BUFFER_SIZE & 1 /* There's a middle word to deal with */
  1231. x = tmp[HASH_BUFFER_SIZE/2];
  1232. x ^= (x >> 16); /* Fold it in half */
  1233. ((__u16 *)tmp)[HASH_BUFFER_SIZE-1] = (__u16)x;
  1234. #endif
  1235. /* Copy data to destination buffer */
  1236. i = min(nbytes, HASH_BUFFER_SIZE*sizeof(__u32)/2);
  1237. if (flags & EXTRACT_ENTROPY_USER) {
  1238. i -= copy_to_user(buf, (__u8 const *)tmp, i);
  1239. if (!i) {
  1240. ret = -EFAULT;
  1241. break;
  1242. }
  1243. } else
  1244. memcpy(buf, (__u8 const *)tmp, i);
  1245. nbytes -= i;
  1246. buf += i;
  1247. ret += i;
  1248. add_timer_randomness(&extract_timer_state, nbytes);
  1249. }
  1250. /* Wipe data just returned from memory */
  1251. memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
  1252. return ret;
  1253. }
  1254. /*
  1255.  * This function is the exported kernel interface.  It returns some
  1256.  * number of good random numbers, suitable for seeding TCP sequence
  1257.  * numbers, etc.
  1258.  */
  1259. void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
  1260. {
  1261. if (sec_random_state)  
  1262. extract_entropy(sec_random_state, (char *) buf, nbytes, 
  1263. EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY);
  1264. else if (random_state)
  1265. extract_entropy(random_state, (char *) buf, nbytes, 0);
  1266. else
  1267. printk(KERN_NOTICE "get_random_bytes called before "
  1268.    "random driver initializationn");
  1269. }
  1270. /*********************************************************************
  1271.  *
  1272.  * Functions to interface with Linux
  1273.  *
  1274.  *********************************************************************/
  1275. /*
  1276.  * Initialize the random pool with standard stuff.
  1277.  *
  1278.  * NOTE: This is an OS-dependent function.
  1279.  */
  1280. static void init_std_data(struct entropy_store *r)
  1281. {
  1282. struct timeval  tv;
  1283. __u32 words[2];
  1284. char  *p;
  1285. int i;
  1286. do_gettimeofday(&tv);
  1287. words[0] = tv.tv_sec;
  1288. words[1] = tv.tv_usec;
  1289. add_entropy_words(r, words, 2);
  1290. /*
  1291.  * This doesn't lock system.utsname. However, we are generating
  1292.  * entropy so a race with a name set here is fine.
  1293.  */
  1294. p = (char *) &system_utsname;
  1295. for (i = sizeof(system_utsname) / sizeof(words); i; i--) {
  1296. memcpy(words, p, sizeof(words));
  1297. add_entropy_words(r, words, sizeof(words)/4);
  1298. p += sizeof(words);
  1299. }
  1300. }
  1301. void __init rand_initialize(void)
  1302. {
  1303. int i;
  1304. if (create_entropy_store(DEFAULT_POOL_SIZE, &random_state))
  1305. return; /* Error, return */
  1306. if (batch_entropy_init(BATCH_ENTROPY_SIZE, random_state))
  1307. return; /* Error, return */
  1308. if (create_entropy_store(SECONDARY_POOL_SIZE, &sec_random_state))
  1309. return; /* Error, return */
  1310. clear_entropy_store(random_state);
  1311. clear_entropy_store(sec_random_state);
  1312. init_std_data(random_state);
  1313. #ifdef CONFIG_SYSCTL
  1314. sysctl_init_random(random_state);
  1315. #endif
  1316. for (i = 0; i < NR_IRQS; i++)
  1317. irq_timer_state[i] = NULL;
  1318. for (i = 0; i < MAX_BLKDEV; i++)
  1319. blkdev_timer_state[i] = NULL;
  1320. memset(&keyboard_timer_state, 0, sizeof(struct timer_rand_state));
  1321. memset(&mouse_timer_state, 0, sizeof(struct timer_rand_state));
  1322. memset(&extract_timer_state, 0, sizeof(struct timer_rand_state));
  1323. extract_timer_state.dont_count_entropy = 1;
  1324. }
  1325. void rand_initialize_irq(int irq)
  1326. {
  1327. struct timer_rand_state *state;
  1328. if (irq >= NR_IRQS || irq_timer_state[irq])
  1329. return;
  1330. /*
  1331.  * If kmalloc returns null, we just won't use that entropy
  1332.  * source.
  1333.  */
  1334. state = kmalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
  1335. if (state) {
  1336. memset(state, 0, sizeof(struct timer_rand_state));
  1337. irq_timer_state[irq] = state;
  1338. }
  1339. }
  1340. void rand_initialize_blkdev(int major, int mode)
  1341. {
  1342. struct timer_rand_state *state;
  1343. if (major >= MAX_BLKDEV || blkdev_timer_state[major])
  1344. return;
  1345. /*
  1346.  * If kmalloc returns null, we just won't use that entropy
  1347.  * source.
  1348.  */
  1349. state = kmalloc(sizeof(struct timer_rand_state), mode);
  1350. if (state) {
  1351. memset(state, 0, sizeof(struct timer_rand_state));
  1352. blkdev_timer_state[major] = state;
  1353. }
  1354. }
  1355. static ssize_t
  1356. random_read(struct file * file, char * buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
  1357. {
  1358. DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
  1359. ssize_t n, retval = 0, count = 0;
  1360. if (nbytes == 0)
  1361. return 0;
  1362. add_wait_queue(&random_read_wait, &wait);
  1363. while (nbytes > 0) {
  1364. set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
  1365. n = nbytes;
  1366. if (n > SEC_XFER_SIZE)
  1367. n = SEC_XFER_SIZE;
  1368. if (n > random_state->entropy_count / 8)
  1369. n = random_state->entropy_count / 8;
  1370. if (n == 0) {
  1371. if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
  1372. retval = -EAGAIN;
  1373. break;
  1374. }
  1375. if (signal_pending(current)) {
  1376. retval = -ERESTARTSYS;
  1377. break;
  1378. }
  1379. schedule();
  1380. continue;
  1381. }
  1382. n = extract_entropy(sec_random_state, buf, n,
  1383.     EXTRACT_ENTROPY_USER |
  1384.     EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY);
  1385. if (n < 0) {
  1386. retval = n;
  1387. break;
  1388. }
  1389. count += n;
  1390. buf += n;
  1391. nbytes -= n;
  1392. break; /* This break makes the device work */
  1393. /* like a named pipe */
  1394. }
  1395. current->state = TASK_RUNNING;
  1396. remove_wait_queue(&random_read_wait, &wait);
  1397. /*
  1398.  * If we gave the user some bytes, update the access time.
  1399.  */
  1400. if (count != 0) {
  1401. UPDATE_ATIME(file->f_dentry->d_inode);
  1402. }
  1403. return (count ? count : retval);
  1404. }
  1405. static ssize_t
  1406. urandom_read(struct file * file, char * buf,
  1407.       size_t nbytes, loff_t *ppos)
  1408. {
  1409. return extract_entropy(sec_random_state, buf, nbytes,
  1410.        EXTRACT_ENTROPY_USER |
  1411.        EXTRACT_ENTROPY_SECONDARY);
  1412. }
  1413. static unsigned int
  1414. random_poll(struct file *file, poll_table * wait)
  1415. {
  1416. unsigned int mask;
  1417. poll_wait(file, &random_read_wait, wait);
  1418. poll_wait(file, &random_write_wait, wait);
  1419. mask = 0;
  1420. if (random_state->entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
  1421. mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
  1422. if (random_state->entropy_count < random_write_wakeup_thresh)
  1423. mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
  1424. return mask;
  1425. }
  1426. static ssize_t
  1427. random_write(struct file * file, const char * buffer,
  1428.      size_t count, loff_t *ppos)
  1429. {
  1430. int ret = 0;
  1431. size_t bytes;
  1432. __u32  buf[16];
  1433. const char  *p = buffer;
  1434. size_t c = count;
  1435. while (c > 0) {
  1436. bytes = min(c, sizeof(buf));
  1437. bytes -= copy_from_user(&buf, p, bytes);
  1438. if (!bytes) {
  1439. ret = -EFAULT;
  1440. break;
  1441. }
  1442. c -= bytes;
  1443. p += bytes;
  1444. add_entropy_words(random_state, buf, (bytes + 3) / 4);
  1445. }
  1446. if (p == buffer) {
  1447. return (ssize_t)ret;
  1448. } else {
  1449. file->f_dentry->d_inode->i_mtime = CURRENT_TIME;
  1450. mark_inode_dirty(file->f_dentry->d_inode);
  1451. return (ssize_t)(p - buffer);
  1452. }
  1453. }
  1454. static int
  1455. random_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
  1456.      unsigned int cmd, unsigned long arg)
  1457. {
  1458. int *p, size, ent_count;
  1459. int retval;
  1460. switch (cmd) {
  1461. case RNDGETENTCNT:
  1462. ent_count = random_state->entropy_count;
  1463. if (put_user(ent_count, (int *) arg))
  1464. return -EFAULT;
  1465. return 0;
  1466. case RNDADDTOENTCNT:
  1467. if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  1468. return -EPERM;
  1469. if (get_user(ent_count, (int *) arg))
  1470. return -EFAULT;
  1471. credit_entropy_store(random_state, ent_count);
  1472. /*
  1473.  * Wake up waiting processes if we have enough
  1474.  * entropy.
  1475.  */
  1476. if (random_state->entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
  1477. wake_up_interruptible(&random_read_wait);
  1478. return 0;
  1479. case RNDGETPOOL:
  1480. if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  1481. return -EPERM;
  1482. p = (int *) arg;
  1483. ent_count = random_state->entropy_count;
  1484. if (put_user(ent_count, p++) ||
  1485.     get_user(size, p) ||
  1486.     put_user(random_state->poolinfo.poolwords, p++))
  1487. return -EFAULT;
  1488. if (size < 0)
  1489. return -EINVAL;
  1490. if (size > random_state->poolinfo.poolwords)
  1491. size = random_state->poolinfo.poolwords;
  1492. if (copy_to_user(p, random_state->pool, size * 4))
  1493. return -EFAULT;
  1494. return 0;
  1495. case RNDADDENTROPY:
  1496. if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  1497. return -EPERM;
  1498. p = (int *) arg;
  1499. if (get_user(ent_count, p++))
  1500. return -EFAULT;
  1501. if (ent_count < 0)
  1502. return -EINVAL;
  1503. if (get_user(size, p++))
  1504. return -EFAULT;
  1505. retval = random_write(file, (const char *) p,
  1506.       size, &file->f_pos);
  1507. if (retval < 0)
  1508. return retval;
  1509. credit_entropy_store(random_state, ent_count);
  1510. /*
  1511.  * Wake up waiting processes if we have enough
  1512.  * entropy.
  1513.  */
  1514. if (random_state->entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
  1515. wake_up_interruptible(&random_read_wait);
  1516. return 0;
  1517. case RNDZAPENTCNT:
  1518. if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  1519. return -EPERM;
  1520. random_state->entropy_count = 0;
  1521. return 0;
  1522. case RNDCLEARPOOL:
  1523. /* Clear the entropy pool and associated counters. */
  1524. if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
  1525. return -EPERM;
  1526. clear_entropy_store(random_state);
  1527. init_std_data(random_state);
  1528. return 0;
  1529. default:
  1530. return -EINVAL;
  1531. }
  1532. }
  1533. struct file_operations random_fops = {
  1534. read: random_read,
  1535. write: random_write,
  1536. poll: random_poll,
  1537. ioctl: random_ioctl,
  1538. };
  1539. struct file_operations urandom_fops = {
  1540. read: urandom_read,
  1541. write: random_write,
  1542. ioctl: random_ioctl,
  1543. };
  1544. /***************************************************************
  1545.  * Random UUID interface
  1546.  * 
  1547.  * Used here for a Boot ID, but can be useful for other kernel 
  1548.  * drivers.
  1549.  ***************************************************************/
  1550. /*
  1551.  * Generate random UUID
  1552.  */
  1553. void generate_random_uuid(unsigned char uuid_out[16])
  1554. {
  1555. get_random_bytes(uuid_out, 16);
  1556. /* Set UUID version to 4 --- truely random generation */
  1557. uuid_out[6] = (uuid_out[6] & 0x0F) | 0x40;
  1558. /* Set the UUID variant to DCE */
  1559. uuid_out[8] = (uuid_out[8] & 0x3F) | 0x80;
  1560. }
  1561. /********************************************************************
  1562.  *
  1563.  * Sysctl interface
  1564.  *
  1565.  ********************************************************************/
  1566. #ifdef CONFIG_SYSCTL
  1567. #include <linux/sysctl.h>
  1568. static int sysctl_poolsize;
  1569. static int min_read_thresh, max_read_thresh;
  1570. static int min_write_thresh, max_write_thresh;
  1571. static char sysctl_bootid[16];
  1572. /*
  1573.  * This function handles a request from the user to change the pool size 
  1574.  * of the primary entropy store.
  1575.  */
  1576. static int change_poolsize(int poolsize)
  1577. {
  1578. struct entropy_store *new_store, *old_store;
  1579. int ret;
  1580. if ((ret = create_entropy_store(poolsize, &new_store)))
  1581. return ret;
  1582. add_entropy_words(new_store, random_state->pool,
  1583.   random_state->poolinfo.poolwords);
  1584. credit_entropy_store(new_store, random_state->entropy_count);
  1585. sysctl_init_random(new_store);
  1586. old_store = random_state;
  1587. random_state = batch_tqueue.data = new_store;
  1588. free_entropy_store(old_store);
  1589. return 0;
  1590. }
  1591. static int proc_do_poolsize(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
  1592.     void *buffer, size_t *lenp)
  1593. {
  1594. int ret;
  1595. sysctl_poolsize = random_state->poolinfo.POOLBYTES;
  1596. ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp);
  1597. if (ret || !write ||
  1598.     (sysctl_poolsize == random_state->poolinfo.POOLBYTES))
  1599. return ret;
  1600. return change_poolsize(sysctl_poolsize);
  1601. }
  1602. static int poolsize_strategy(ctl_table *table, int *name, int nlen,
  1603.      void *oldval, size_t *oldlenp,
  1604.      void *newval, size_t newlen, void **context)
  1605. {
  1606. int len;
  1607. sysctl_poolsize = random_state->poolinfo.POOLBYTES;
  1608. /*
  1609.  * We only handle the write case, since the read case gets
  1610.  * handled by the default handler (and we don't care if the
  1611.  * write case happens twice; it's harmless).
  1612.  */
  1613. if (newval && newlen) {
  1614. len = newlen;
  1615. if (len > table->maxlen)
  1616. len = table->maxlen;
  1617. if (copy_from_user(table->data, newval, len))
  1618. return -EFAULT;
  1619. }
  1620. if (sysctl_poolsize != random_state->poolinfo.POOLBYTES)
  1621. return change_poolsize(sysctl_poolsize);
  1622. return 0;
  1623. }
  1624. /*
  1625.  * These functions is used to return both the bootid UUID, and random
  1626.  * UUID.  The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
  1627.  * then a new UUID is generated and returned to the user.
  1628.  * 
  1629.  * If the user accesses this via the proc interface, it will be returned
  1630.  * as an ASCII string in the standard UUID format.  If accesses via the 
  1631.  * sysctl system call, it is returned as 16 bytes of binary data.
  1632.  */
  1633. static int proc_do_uuid(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
  1634. void *buffer, size_t *lenp)
  1635. {
  1636. ctl_table fake_table;
  1637. unsigned char buf[64], tmp_uuid[16], *uuid;
  1638. uuid = table->data;
  1639. if (!uuid) {
  1640. uuid = tmp_uuid;
  1641. uuid[8] = 0;
  1642. }
  1643. if (uuid[8] == 0)
  1644. generate_random_uuid(uuid);
  1645. sprintf(buf, "%02x%02x%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-"
  1646. "%02x%02x%02x%02x%02x%02x",
  1647. uuid[0],  uuid[1],  uuid[2],  uuid[3],
  1648. uuid[4],  uuid[5],  uuid[6],  uuid[7],
  1649. uuid[8],  uuid[9],  uuid[10], uuid[11],
  1650. uuid[12], uuid[13], uuid[14], uuid[15]);
  1651. fake_table.data = buf;
  1652. fake_table.maxlen = sizeof(buf);
  1653. return proc_dostring(&fake_table, write, filp, buffer, lenp);
  1654. }
  1655. static int uuid_strategy(ctl_table *table, int *name, int nlen,
  1656.  void *oldval, size_t *oldlenp,
  1657.  void *newval, size_t newlen, void **context)
  1658. {
  1659. unsigned char tmp_uuid[16], *uuid;
  1660. unsigned int len;
  1661. if (!oldval || !oldlenp)
  1662. return 1;
  1663. uuid = table->data;
  1664. if (!uuid) {
  1665. uuid = tmp_uuid;
  1666. uuid[8] = 0;
  1667. }
  1668. if (uuid[8] == 0)
  1669. generate_random_uuid(uuid);
  1670. if (get_user(len, oldlenp))
  1671. return -EFAULT;
  1672. if (len) {
  1673. if (len > 16)
  1674. len = 16;
  1675. if (copy_to_user(oldval, uuid, len) ||
  1676.     put_user(len, oldlenp))
  1677. return -EFAULT;
  1678. }
  1679. return 1;
  1680. }
  1681. ctl_table random_table[] = {
  1682. {RANDOM_POOLSIZE, "poolsize",
  1683.  &sysctl_poolsize, sizeof(int), 0644, NULL,
  1684.  &proc_do_poolsize, &poolsize_strategy},
  1685. {RANDOM_ENTROPY_COUNT, "entropy_avail",
  1686.  NULL, sizeof(int), 0444, NULL,
  1687.  &proc_dointvec},
  1688. {RANDOM_READ_THRESH, "read_wakeup_threshold",
  1689.  &random_read_wakeup_thresh, sizeof(int), 0644, NULL,
  1690.  &proc_dointvec_minmax, &sysctl_intvec, 0,
  1691.  &min_read_thresh, &max_read_thresh},
  1692. {RANDOM_WRITE_THRESH, "write_wakeup_threshold",
  1693.  &random_write_wakeup_thresh, sizeof(int), 0644, NULL,
  1694.  &proc_dointvec_minmax, &sysctl_intvec, 0,
  1695.  &min_write_thresh, &max_write_thresh},
  1696. {RANDOM_BOOT_ID, "boot_id",
  1697.  &sysctl_bootid, 16, 0444, NULL,
  1698.  &proc_do_uuid, &uuid_strategy},
  1699. {RANDOM_UUID, "uuid",
  1700.  NULL, 16, 0444, NULL,
  1701.  &proc_do_uuid, &uuid_strategy},
  1702. {0}
  1703. };
  1704. static void sysctl_init_random(struct entropy_store *random_state)
  1705. {
  1706. min_read_thresh = 8;
  1707. min_write_thresh = 0;
  1708. max_read_thresh = max_write_thresh = random_state->poolinfo.POOLBITS;
  1709. random_table[1].data = &random_state->entropy_count;
  1710. }
  1711. #endif  /* CONFIG_SYSCTL */
  1712. /********************************************************************
  1713.  *
  1714.  * Random funtions for networking
  1715.  *
  1716.  ********************************************************************/
  1717. /*
  1718.  * TCP initial sequence number picking.  This uses the random number
  1719.  * generator to pick an initial secret value.  This value is hashed
  1720.  * along with the TCP endpoint information to provide a unique
  1721.  * starting point for each pair of TCP endpoints.  This defeats
  1722.  * attacks which rely on guessing the initial TCP sequence number.
  1723.  * This algorithm was suggested by Steve Bellovin.
  1724.  *
  1725.  * Using a very strong hash was taking an appreciable amount of the total
  1726.  * TCP connection establishment time, so this is a weaker hash,
  1727.  * compensated for by changing the secret periodically.
  1728.  */
  1729. /* F, G and H are basic MD4 functions: selection, majority, parity */
  1730. #define F(x, y, z) ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  1731. #define G(x, y, z) (((x) & (y)) + (((x) ^ (y)) & (z)))
  1732. #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  1733. /*
  1734.  * The generic round function.  The application is so specific that
  1735.  * we don't bother protecting all the arguments with parens, as is generally
  1736.  * good macro practice, in favor of extra legibility.
  1737.  * Rotation is separate from addition to prevent recomputation
  1738.  */
  1739. #define ROUND(f, a, b, c, d, x, s)
  1740. (a += f(b, c, d) + x, a = (a << s) | (a >> (32-s)))
  1741. #define K1 0
  1742. #define K2 013240474631UL
  1743. #define K3 015666365641UL
  1744. /*
  1745.  * Basic cut-down MD4 transform.  Returns only 32 bits of result.
  1746.  */
  1747. static __u32 halfMD4Transform (__u32 const buf[4], __u32 const in[8])
  1748. {
  1749. __u32 a = buf[0], b = buf[1], c = buf[2], d = buf[3];
  1750. /* Round 1 */
  1751. ROUND(F, a, b, c, d, in[0] + K1,  3);
  1752. ROUND(F, d, a, b, c, in[1] + K1,  7);
  1753. ROUND(F, c, d, a, b, in[2] + K1, 11);
  1754. ROUND(F, b, c, d, a, in[3] + K1, 19);
  1755. ROUND(F, a, b, c, d, in[4] + K1,  3);
  1756. ROUND(F, d, a, b, c, in[5] + K1,  7);
  1757. ROUND(F, c, d, a, b, in[6] + K1, 11);
  1758. ROUND(F, b, c, d, a, in[7] + K1, 19);
  1759. /* Round 2 */
  1760. ROUND(G, a, b, c, d, in[1] + K2,  3);
  1761. ROUND(G, d, a, b, c, in[3] + K2,  5);
  1762. ROUND(G, c, d, a, b, in[5] + K2,  9);
  1763. ROUND(G, b, c, d, a, in[7] + K2, 13);
  1764. ROUND(G, a, b, c, d, in[0] + K2,  3);
  1765. ROUND(G, d, a, b, c, in[2] + K2,  5);
  1766. ROUND(G, c, d, a, b, in[4] + K2,  9);
  1767. ROUND(G, b, c, d, a, in[6] + K2, 13);
  1768. /* Round 3 */
  1769. ROUND(H, a, b, c, d, in[3] + K3,  3);
  1770. ROUND(H, d, a, b, c, in[7] + K3,  9);
  1771. ROUND(H, c, d, a, b, in[2] + K3, 11);
  1772. ROUND(H, b, c, d, a, in[6] + K3, 15);
  1773. ROUND(H, a, b, c, d, in[1] + K3,  3);
  1774. ROUND(H, d, a, b, c, in[5] + K3,  9);
  1775. ROUND(H, c, d, a, b, in[0] + K3, 11);
  1776. ROUND(H, b, c, d, a, in[4] + K3, 15);
  1777. return buf[1] + b; /* "most hashed" word */
  1778. /* Alternative: return sum of all words? */
  1779. }
  1780. #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
  1781. static __u32 twothirdsMD4Transform (__u32 const buf[4], __u32 const in[12])
  1782. {
  1783. __u32 a = buf[0], b = buf[1], c = buf[2], d = buf[3];
  1784. /* Round 1 */
  1785. ROUND(F, a, b, c, d, in[ 0] + K1,  3);
  1786. ROUND(F, d, a, b, c, in[ 1] + K1,  7);
  1787. ROUND(F, c, d, a, b, in[ 2] + K1, 11);
  1788. ROUND(F, b, c, d, a, in[ 3] + K1, 19);
  1789. ROUND(F, a, b, c, d, in[ 4] + K1,  3);
  1790. ROUND(F, d, a, b, c, in[ 5] + K1,  7);
  1791. ROUND(F, c, d, a, b, in[ 6] + K1, 11);
  1792. ROUND(F, b, c, d, a, in[ 7] + K1, 19);
  1793. ROUND(F, a, b, c, d, in[ 8] + K1,  3);
  1794. ROUND(F, d, a, b, c, in[ 9] + K1,  7);
  1795. ROUND(F, c, d, a, b, in[10] + K1, 11);
  1796. ROUND(F, b, c, d, a, in[11] + K1, 19);
  1797. /* Round 2 */
  1798. ROUND(G, a, b, c, d, in[ 1] + K2,  3);
  1799. ROUND(G, d, a, b, c, in[ 3] + K2,  5);
  1800. ROUND(G, c, d, a, b, in[ 5] + K2,  9);
  1801. ROUND(G, b, c, d, a, in[ 7] + K2, 13);
  1802. ROUND(G, a, b, c, d, in[ 9] + K2,  3);
  1803. ROUND(G, d, a, b, c, in[11] + K2,  5);
  1804. ROUND(G, c, d, a, b, in[ 0] + K2,  9);
  1805. ROUND(G, b, c, d, a, in[ 2] + K2, 13);
  1806. ROUND(G, a, b, c, d, in[ 4] + K2,  3);
  1807. ROUND(G, d, a, b, c, in[ 6] + K2,  5);
  1808. ROUND(G, c, d, a, b, in[ 8] + K2,  9);
  1809. ROUND(G, b, c, d, a, in[10] + K2, 13);
  1810. /* Round 3 */
  1811. ROUND(H, a, b, c, d, in[ 3] + K3,  3);
  1812. ROUND(H, d, a, b, c, in[ 7] + K3,  9);
  1813. ROUND(H, c, d, a, b, in[11] + K3, 11);
  1814. ROUND(H, b, c, d, a, in[ 2] + K3, 15);
  1815. ROUND(H, a, b, c, d, in[ 6] + K3,  3);
  1816. ROUND(H, d, a, b, c, in[10] + K3,  9);
  1817. ROUND(H, c, d, a, b, in[ 1] + K3, 11);
  1818. ROUND(H, b, c, d, a, in[ 5] + K3, 15);
  1819. ROUND(H, a, b, c, d, in[ 9] + K3,  3);
  1820. ROUND(H, d, a, b, c, in[ 0] + K3,  9);
  1821. ROUND(H, c, d, a, b, in[ 4] + K3, 11);
  1822. ROUND(H, b, c, d, a, in[ 8] + K3, 15);
  1823. return buf[1] + b; /* "most hashed" word */
  1824. /* Alternative: return sum of all words? */
  1825. }
  1826. #endif
  1827. #undef ROUND
  1828. #undef F
  1829. #undef G
  1830. #undef H
  1831. #undef K1
  1832. #undef K2
  1833. #undef K3
  1834. /* This should not be decreased so low that ISNs wrap too fast. */
  1835. #define REKEY_INTERVAL 300
  1836. #define HASH_BITS 24
  1837. #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
  1838. __u32 secure_tcpv6_sequence_number(__u32 *saddr, __u32 *daddr,
  1839.    __u16 sport, __u16 dport)
  1840. {
  1841. static __u32 rekey_time;
  1842. static __u32 count;
  1843. static __u32 secret[12];
  1844. struct timeval  tv;
  1845. __u32 seq;
  1846. /* The procedure is the same as for IPv4, but addresses are longer. */
  1847. do_gettimeofday(&tv); /* We need the usecs below... */
  1848. if (!rekey_time || (tv.tv_sec - rekey_time) > REKEY_INTERVAL) {
  1849. rekey_time = tv.tv_sec;
  1850. /* First five words are overwritten below. */
  1851. get_random_bytes(&secret[5], sizeof(secret)-5*4);
  1852. count = (tv.tv_sec/REKEY_INTERVAL) << HASH_BITS;
  1853. }
  1854. memcpy(secret, saddr, 16);
  1855. secret[4]=(sport << 16) + dport;
  1856. seq = (twothirdsMD4Transform(daddr, secret) &
  1857.        ((1<<HASH_BITS)-1)) + count;
  1858. seq += tv.tv_usec + tv.tv_sec*1000000;
  1859. return seq;
  1860. }
  1861. __u32 secure_ipv6_id(__u32 *daddr)
  1862. {
  1863. static time_t rekey_time;
  1864. static __u32 secret[12];
  1865. time_t t;
  1866. /*
  1867.  * Pick a random secret every REKEY_INTERVAL seconds.
  1868.  */
  1869. t = CURRENT_TIME;
  1870. if (!rekey_time || (t - rekey_time) > REKEY_INTERVAL) {
  1871. rekey_time = t;
  1872. /* First word is overwritten below. */
  1873. get_random_bytes(secret, sizeof(secret));
  1874. }
  1875. return twothirdsMD4Transform(daddr, secret);
  1876. }
  1877. #endif
  1878. __u32 secure_tcp_sequence_number(__u32 saddr, __u32 daddr,
  1879.  __u16 sport, __u16 dport)
  1880. {
  1881. static __u32 rekey_time;
  1882. static __u32 count;
  1883. static __u32 secret[12];
  1884. struct timeval  tv;
  1885. __u32 seq;
  1886. /*
  1887.  * Pick a random secret every REKEY_INTERVAL seconds.
  1888.  */
  1889. do_gettimeofday(&tv); /* We need the usecs below... */
  1890. if (!rekey_time || (tv.tv_sec - rekey_time) > REKEY_INTERVAL) {
  1891. rekey_time = tv.tv_sec;
  1892. /* First three words are overwritten below. */
  1893. get_random_bytes(&secret[3], sizeof(secret)-12);
  1894. count = (tv.tv_sec/REKEY_INTERVAL) << HASH_BITS;
  1895. }
  1896. /*
  1897.  *  Pick a unique starting offset for each TCP connection endpoints
  1898.  *  (saddr, daddr, sport, dport).
  1899.  *  Note that the words are placed into the first words to be
  1900.  *  mixed in with the halfMD4.  This is because the starting
  1901.  *  vector is also a random secret (at secret+8), and further
  1902.  *  hashing fixed data into it isn't going to improve anything,
  1903.  *  so we should get started with the variable data.
  1904.  */
  1905. secret[0]=saddr;
  1906. secret[1]=daddr;
  1907. secret[2]=(sport << 16) + dport;
  1908. seq = (halfMD4Transform(secret+8, secret) &
  1909.        ((1<<HASH_BITS)-1)) + count;
  1910. /*
  1911.  * As close as possible to RFC 793, which
  1912.  * suggests using a 250 kHz clock.
  1913.  * Further reading shows this assumes 2 Mb/s networks.
  1914.  * For 10 Mb/s Ethernet, a 1 MHz clock is appropriate.
  1915.  * That's funny, Linux has one built in!  Use it!
  1916.  * (Networks are faster now - should this be increased?)
  1917.  */
  1918. seq += tv.tv_usec + tv.tv_sec*1000000;
  1919. #if 0
  1920. printk("init_seq(%lx, %lx, %d, %d) = %dn",
  1921.        saddr, daddr, sport, dport, seq);
  1922. #endif
  1923. return seq;
  1924. }
  1925. /*  The code below is shamelessly stolen from secure_tcp_sequence_number().
  1926.  *  All blames to Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>.
  1927.  */
  1928. __u32 secure_ip_id(__u32 daddr)
  1929. {
  1930. static time_t rekey_time;
  1931. static __u32 secret[12];
  1932. time_t t;
  1933. /*
  1934.  * Pick a random secret every REKEY_INTERVAL seconds.
  1935.  */
  1936. t = CURRENT_TIME;
  1937. if (!rekey_time || (t - rekey_time) > REKEY_INTERVAL) {
  1938. rekey_time = t;
  1939. /* First word is overwritten below. */
  1940. get_random_bytes(secret+1, sizeof(secret)-4);
  1941. }
  1942. /*
  1943.  *  Pick a unique starting offset for each IP destination.
  1944.  *  Note that the words are placed into the first words to be
  1945.  *  mixed in with the halfMD4.  This is because the starting
  1946.  *  vector is also a random secret (at secret+8), and further
  1947.  *  hashing fixed data into it isn't going to improve anything,
  1948.  *  so we should get started with the variable data.
  1949.  */
  1950. secret[0]=daddr;
  1951. return halfMD4Transform(secret+8, secret);
  1952. }
  1953. #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
  1954. /*
  1955.  * Secure SYN cookie computation. This is the algorithm worked out by
  1956.  * Dan Bernstein and Eric Schenk.
  1957.  *
  1958.  * For linux I implement the 1 minute counter by looking at the jiffies clock.
  1959.  * The count is passed in as a parameter, so this code doesn't much care.
  1960.  */
  1961. #define COOKIEBITS 24 /* Upper bits store count */
  1962. #define COOKIEMASK (((__u32)1 << COOKIEBITS) - 1)
  1963. static int syncookie_init;
  1964. static __u32 syncookie_secret[2][16-3+HASH_BUFFER_SIZE];
  1965. __u32 secure_tcp_syn_cookie(__u32 saddr, __u32 daddr, __u16 sport,
  1966. __u16 dport, __u32 sseq, __u32 count, __u32 data)
  1967. {
  1968. __u32  tmp[16 + HASH_BUFFER_SIZE + HASH_EXTRA_SIZE];
  1969. __u32 seq;
  1970. /*
  1971.  * Pick two random secrets the first time we need a cookie.
  1972.  */
  1973. if (syncookie_init == 0) {
  1974. get_random_bytes(syncookie_secret, sizeof(syncookie_secret));
  1975. syncookie_init = 1;
  1976. }
  1977. /*
  1978.  * Compute the secure sequence number.
  1979.  * The output should be:
  1980.      *   HASH(sec1,saddr,sport,daddr,dport,sec1) + sseq + (count * 2^24)
  1981.  *      + (HASH(sec2,saddr,sport,daddr,dport,count,sec2) % 2^24).
  1982.  * Where sseq is their sequence number and count increases every
  1983.  * minute by 1.
  1984.  * As an extra hack, we add a small "data" value that encodes the
  1985.  * MSS into the second hash value.
  1986.  */
  1987. memcpy(tmp+3, syncookie_secret[0], sizeof(syncookie_secret[0]));
  1988. tmp[0]=saddr;
  1989. tmp[1]=daddr;
  1990. tmp[2]=(sport << 16) + dport;
  1991. HASH_TRANSFORM(tmp+16, tmp);
  1992. seq = tmp[17] + sseq + (count << COOKIEBITS);
  1993. memcpy(tmp+3, syncookie_secret[1], sizeof(syncookie_secret[1]));
  1994. tmp[0]=saddr;
  1995. tmp[1]=daddr;
  1996. tmp[2]=(sport << 16) + dport;
  1997. tmp[3] = count; /* minute counter */
  1998. HASH_TRANSFORM(tmp+16, tmp);
  1999. /* Add in the second hash and the data */
  2000. return seq + ((tmp[17] + data) & COOKIEMASK);
  2001. }
  2002. /*
  2003.  * This retrieves the small "data" value from the syncookie.
  2004.  * If the syncookie is bad, the data returned will be out of
  2005.  * range.  This must be checked by the caller.
  2006.  *
  2007.  * The count value used to generate the cookie must be within
  2008.  * "maxdiff" if the current (passed-in) "count".  The return value
  2009.  * is (__u32)-1 if this test fails.
  2010.  */
  2011. __u32 check_tcp_syn_cookie(__u32 cookie, __u32 saddr, __u32 daddr, __u16 sport,
  2012. __u16 dport, __u32 sseq, __u32 count, __u32 maxdiff)
  2013. {
  2014. __u32  tmp[16 + HASH_BUFFER_SIZE + HASH_EXTRA_SIZE];
  2015. __u32 diff;
  2016. if (syncookie_init == 0)
  2017. return (__u32)-1; /* Well, duh! */
  2018. /* Strip away the layers from the cookie */
  2019. memcpy(tmp+3, syncookie_secret[0], sizeof(syncookie_secret[0]));
  2020. tmp[0]=saddr;
  2021. tmp[1]=daddr;
  2022. tmp[2]=(sport << 16) + dport;
  2023. HASH_TRANSFORM(tmp+16, tmp);
  2024. cookie -= tmp[17] + sseq;
  2025. /* Cookie is now reduced to (count * 2^24) ^ (hash % 2^24) */
  2026. diff = (count - (cookie >> COOKIEBITS)) & ((__u32)-1 >> COOKIEBITS);
  2027. if (diff >= maxdiff)
  2028. return (__u32)-1;
  2029. memcpy(tmp+3, syncookie_secret[1], sizeof(syncookie_secret[1]));
  2030. tmp[0] = saddr;
  2031. tmp[1] = daddr;
  2032. tmp[2] = (sport << 16) + dport;
  2033. tmp[3] = count - diff; /* minute counter */
  2034. HASH_TRANSFORM(tmp+16, tmp);
  2035. return (cookie - tmp[17]) & COOKIEMASK; /* Leaving the data behind */
  2036. }
  2037. #endif
  2038. EXPORT_SYMBOL(add_keyboard_randomness);
  2039. EXPORT_SYMBOL(add_mouse_randomness);
  2040. EXPORT_SYMBOL(add_interrupt_randomness);
  2041. EXPORT_SYMBOL(add_blkdev_randomness);
  2042. EXPORT_SYMBOL(batch_entropy_store);
  2043. EXPORT_SYMBOL(generate_random_uuid);