source4/lib/genrand.c

   1 /*
   2    Unix SMB/CIFS implementation.
   3
   4    Functions to create reasonable random numbers for crypto use.
   5
   6    Copyright (C) Jeremy Allison 2001
   7
   8    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11    (at your option) any later version.
  12
  13    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16    GNU General Public License for more details.
  17
  18    You should have received a copy of the GNU General Public License
  19    along with this program; if not, write to the Free Software
  20    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  21 */
  22
  23 #include "includes.h"
  24
  25 static unsigned char hash[258];
  26 static uint32_t counter;
  27 static unsigned char *reseed_data;
  28 static size_t reseed_data_size;
  29
  30 /****************************************************************
  31  Copy any user given reseed data.
  32 *****************************************************************/
  33
  34 void set_rand_reseed_data(unsigned char *data, size_t len)
  35 {
  36         SAFE_FREE(reseed_data);
  37         reseed_data_size = 0;
  38
  39         reseed_data = (unsigned char *)memdup(data, len);
  40         if (reseed_data)
  41                 reseed_data_size = len;
  42 }
  43
  44 /****************************************************************
  45  Setup the seed.
  46 *****************************************************************/
  47
  48 static void seed_random_stream(unsigned char *seedval, size_t seedlen)
  49 {
  50         unsigned char j = 0;
  51         size_t ind;
  52
  53         for (ind = 0; ind < 256; ind++)
  54                 hash[ind] = (unsigned char)ind;
  55
  56         for( ind = 0; ind < 256; ind++) {
  57                 unsigned char tc;
  58
  59                 j += (hash[ind] + seedval[ind%seedlen]);
  60
  61                 tc = hash[ind];
  62                 hash[ind] = hash[j];
  63                 hash[j] = tc;
  64         }
  65
  66         hash[256] = 0;
  67         hash[257] = 0;
  68 }
  69
  70 /****************************************************************
  71  Get datasize bytes worth of random data.
  72 *****************************************************************/
  73
  74 static void get_random_stream(unsigned char *data, size_t datasize)
  75 {
  76         unsigned char index_i = hash[256];
  77         unsigned char index_j = hash[257];
  78         size_t ind;
  79
  80         for( ind = 0; ind < datasize; ind++) {
  81                 unsigned char tc;
  82                 unsigned char t;
  83
  84                 index_i++;
  85                 index_j += hash[index_i];
  86
  87                 tc = hash[index_i];
  88                 hash[index_i] = hash[index_j];
  89                 hash[index_j] = tc;
  90
  91                 t = hash[index_i] + hash[index_j];
  92                 data[ind] = hash[t];
  93         }
  94
  95         hash[256] = index_i;
  96         hash[257] = index_j;
  97 }
  98
  99 /****************************************************************
 100  Get a 16 byte hash from the contents of a file.
 101  Note that the hash is not initialised.
 102 *****************************************************************/
 103
 104 static void do_filehash(const char *fname, unsigned char *the_hash)
 105 {
 106         unsigned char buf[1011]; /* deliberate weird size */
 107         unsigned char tmp_md4[16];
 108         int fd, n;
 109
 110         fd = sys_open(fname,O_RDONLY,0);
 111         if (fd == -1)
 112                 return;
 113
 114         while ((n = read(fd, (char *)buf, sizeof(buf))) > 0) {
 115                 mdfour(tmp_md4, buf, n);
 116                 for (n=0;n<16;n++)
 117                         the_hash[n] ^= tmp_md4[n];
 118         }
 119         close(fd);
 120 }
 121
 122 /**************************************************************
 123  Try and get a good random number seed. Try a number of
 124  different factors. Firstly, try /dev/urandom - use if exists.
 125
 126  We use /dev/urandom as a read of /dev/random can block if
 127  the entropy pool dries up. This leads clients to timeout
 128  or be very slow on connect.
 129
 130  If we can't use /dev/urandom then seed the stream random generator
 131  above...
 132 **************************************************************/
 133
 134 static int do_reseed(BOOL use_fd, int fd)
 135 {
 136         unsigned char seed_inbuf[40];
 137         uint32_t v1, v2; struct timeval tval; pid_t mypid;
 138
 139         if (use_fd) {
 140                 if (fd != -1)
 141                         return fd;
 142
 143                 fd = sys_open( "/dev/urandom", O_RDONLY,0);
 144                 if(fd >= 0)
 145                         return fd;
 146         }
 147
 148         /* Add in some secret file contents */
 149
 150         do_filehash("/etc/shadow", &seed_inbuf[0]);
 151         do_filehash(lp_smb_passwd_file(), &seed_inbuf[16]);
 152
 153         /*
 154          * Add the counter, time of day, and pid.
 155          */
 156
 157         GetTimeOfDay(&tval);
 158         mypid = getpid();
 159         v1 = (counter++) + mypid + tval.tv_sec;
 160         v2 = (counter++) * mypid + tval.tv_usec;
 161
 162         SIVAL(seed_inbuf, 32, v1 ^ IVAL(seed_inbuf, 32));
 163         SIVAL(seed_inbuf, 36, v2 ^ IVAL(seed_inbuf, 36));
 164
 165         /*
 166          * Add any user-given reseed data.
 167          */
 168
 169         if (reseed_data) {
 170                 size_t i;
 171                 for (i = 0; i < sizeof(seed_inbuf); i++)
 172                         seed_inbuf[i] ^= reseed_data[i % reseed_data_size];
 173         }
 174
 175         seed_random_stream(seed_inbuf, sizeof(seed_inbuf));
 176
 177         return -1;
 178 }
 179
 180 /*******************************************************************
 181  Interface to the (hopefully) good crypto random number generator.
 182 ********************************************************************/
 183
 184 void generate_random_buffer( unsigned char *out, int len, BOOL do_reseed_now)
 185 {
 186         static BOOL done_reseed = False;
 187         static int urand_fd = -1;
 188         unsigned char md4_buf[64];
 189         unsigned char tmp_buf[16];
 190         unsigned char *p;
 191
 192         if(!done_reseed || do_reseed_now) {
 193                 urand_fd = do_reseed(True, urand_fd);
 194                 done_reseed = True;
 195         }
 196
 197         if (urand_fd != -1 && len > 0) {
 198
 199                 if (read(urand_fd, out, len) == len)
 200                         return; /* len bytes of random data read from urandom. */
 201
 202                 /* Read of urand error, drop back to non urand method. */
 203                 close(urand_fd);
 204                 urand_fd = -1;
 205                 do_reseed(False, -1);
 206                 done_reseed = True;
 207         }
 208
 209         /*
 210          * Generate random numbers in chunks of 64 bytes,
 211          * then md4 them & copy to the output buffer.
 212          * This way the raw state of the stream is never externally
 213          * seen.
 214          */
 215
 216         p = out;
 217         while(len > 0) {
 218                 int copy_len = len > 16 ? 16 : len;
 219
 220                 get_random_stream(md4_buf, sizeof(md4_buf));
 221                 mdfour(tmp_buf, md4_buf, sizeof(md4_buf));
 222                 memcpy(p, tmp_buf, copy_len);
 223                 p += copy_len;
 224                 len -= copy_len;
 225         }
 226 }
 227
 228
 229 /*
 230   very basic password quality checker
 231 */
 232 BOOL check_password_quality(const char *s)
 233 {
 234         int has_digit=0, has_capital=0, has_lower=0;
 235         while (*s) {
 236                 if (isdigit(*s)) {
 237                         has_digit++;
 238                 } else if (isupper(*s)) {
 239                         has_capital++;
 240                 } else if (islower(*s)) {
 241                         has_lower++;
 242                 }
 243                 s++;
 244         }
 245
 246         return has_digit && has_lower && has_capital;
 247 }
 248
 249 /*******************************************************************
 250  Use the random number generator to generate a random string.
 251 ********************************************************************/
 252
 253 static char c_list[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+_-#.,";
 254
 255 char *generate_random_str(TALLOC_CTX *mem_ctx, size_t len)
 256 {
 257         size_t i;
 258
 259         char *retstr = talloc(mem_ctx, len + 1);
 260
 261         if (!retstr)
 262                 return NULL;
 263
 264 again:
 265         generate_random_buffer(retstr, len, False);
 266         for (i = 0; i < len; i++)
 267                 retstr[i] = c_list[retstr[i] % (sizeof(c_list)-1) ];
 268
 269         retstr[i] = '\0';
 270
 271         /* we need to make sure the random string passes basic quality tests
 272            or it might be rejected by windows as a password */
 273         if (len >= 7 && !check_password_quality(retstr)) {
 274                 goto again;
 275         }
 276
 277         return retstr;
 278 }