source/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 counter;
  27
  28 static BOOL done_reseed = False;
  29 static void (*reseed_callback)(int *newseed);
  30
  31 /****************************************************************
  32  Copy any user given reseed data.
  33 *****************************************************************/
  34
  35 void set_rand_reseed_callback(void (*fn)(int *))
  36 {
  37         reseed_callback = fn;
  38         set_need_random_reseed();
  39 }
  40
  41 void set_need_random_reseed(void)
  42 {
  43         done_reseed = False;
  44 }
  45
  46 static void get_rand_reseed_data(int *reseed_data)
  47 {
  48         if (reseed_callback) {
  49                 reseed_callback(reseed_data);
  50         } else {
  51                 *reseed_data = 0;
  52         }
  53 }
  54
  55 /****************************************************************
  56  Setup the seed.
  57 *****************************************************************/
  58
  59 static void seed_random_stream(unsigned char *seedval, size_t seedlen)
  60 {
  61         unsigned char j = 0;
  62         size_t ind;
  63
  64         for (ind = 0; ind < 256; ind++)
  65                 hash[ind] = (unsigned char)ind;
  66
  67         for( ind = 0; ind < 256; ind++) {
  68                 unsigned char tc;
  69
  70                 j += (hash[ind] + seedval[ind%seedlen]);
  71
  72                 tc = hash[ind];
  73                 hash[ind] = hash[j];
  74                 hash[j] = tc;
  75         }
  76
  77         hash[256] = 0;
  78         hash[257] = 0;
  79 }
  80
  81 /****************************************************************
  82  Get datasize bytes worth of random data.
  83 *****************************************************************/
  84
  85 static void get_random_stream(unsigned char *data, size_t datasize)
  86 {
  87         unsigned char index_i = hash[256];
  88         unsigned char index_j = hash[257];
  89         size_t ind;
  90
  91         for( ind = 0; ind < datasize; ind++) {
  92                 unsigned char tc;
  93                 unsigned char t;
  94
  95                 index_i++;
  96                 index_j += hash[index_i];
  97
  98                 tc = hash[index_i];
  99                 hash[index_i] = hash[index_j];
 100                 hash[index_j] = tc;
 101
 102                 t = hash[index_i] + hash[index_j];
 103                 data[ind] = hash[t];
 104         }
 105
 106         hash[256] = index_i;
 107         hash[257] = index_j;
 108 }
 109
 110 /****************************************************************
 111  Get a 16 byte hash from the contents of a file.
 112  Note that the hash is not initialised.
 113 *****************************************************************/
 114
 115 static void do_filehash(const char *fname, unsigned char *the_hash)
 116 {
 117         unsigned char buf[1011]; /* deliberate weird size */
 118         unsigned char tmp_md4[16];
 119         int fd, n;
 120
 121         fd = sys_open(fname,O_RDONLY,0);
 122         if (fd == -1)
 123                 return;
 124
 125         while ((n = read(fd, (char *)buf, sizeof(buf))) > 0) {
 126                 mdfour(tmp_md4, buf, n);
 127                 for (n=0;n<16;n++)
 128                         the_hash[n] ^= tmp_md4[n];
 129         }
 130         close(fd);
 131 }
 132
 133 /**************************************************************
 134  Try and get a good random number seed. Try a number of
 135  different factors. Firstly, try /dev/urandom - use if exists.
 136
 137  We use /dev/urandom as a read of /dev/random can block if
 138  the entropy pool dries up. This leads clients to timeout
 139  or be very slow on connect.
 140
 141  If we can't use /dev/urandom then seed the stream random generator
 142  above...
 143 **************************************************************/
 144
 145 static int do_reseed(BOOL use_fd, int fd)
 146 {
 147         unsigned char seed_inbuf[40];
 148         uint32 v1, v2; struct timeval tval; pid_t mypid;
 149         struct passwd *pw;
 150         int reseed_data = 0;
 151
 152         if (use_fd) {
 153                 if (fd != -1)
 154                         return fd;
 155
 156                 fd = sys_open( "/dev/urandom", O_RDONLY,0);
 157                 if(fd >= 0)
 158                         return fd;
 159         }
 160
 161         /* Add in some secret file contents */
 162
 163         do_filehash("/etc/shadow", &seed_inbuf[0]);
 164         do_filehash(lp_smb_passwd_file(), &seed_inbuf[16]);
 165
 166         /*
 167          * Add in the root encrypted password.
 168          * On any system where security is taken
 169          * seriously this will be secret.
 170          */
 171
 172         pw = getpwnam_alloc("root");
 173         if (pw && pw->pw_passwd) {
 174                 size_t i;
 175                 unsigned char md4_tmp[16];
 176                 mdfour(md4_tmp, (unsigned char *)pw->pw_passwd, strlen(pw->pw_passwd));
 177                 for (i=0;i<16;i++)
 178                         seed_inbuf[8+i] ^= md4_tmp[i];
 179                 passwd_free(&pw);
 180         }
 181
 182         /*
 183          * Add the counter, time of day, and pid.
 184          */
 185
 186         GetTimeOfDay(&tval);
 187         mypid = sys_getpid();
 188         v1 = (counter++) + mypid + tval.tv_sec;
 189         v2 = (counter++) * mypid + tval.tv_usec;
 190
 191         SIVAL(seed_inbuf, 32, v1 ^ IVAL(seed_inbuf, 32));
 192         SIVAL(seed_inbuf, 36, v2 ^ IVAL(seed_inbuf, 36));
 193
 194         /*
 195          * Add any user-given reseed data.
 196          */
 197
 198         get_rand_reseed_data(&reseed_data);
 199         if (reseed_data) {
 200                 size_t i;
 201                 for (i = 0; i < sizeof(seed_inbuf); i++)
 202                         seed_inbuf[i] ^= ((char *)(&reseed_data))[i % sizeof(reseed_data)];
 203         }
 204
 205         seed_random_stream(seed_inbuf, sizeof(seed_inbuf));
 206
 207         return -1;
 208 }
 209
 210 /*******************************************************************
 211  Interface to the (hopefully) good crypto random number generator.
 212 ********************************************************************/
 213
 214 void generate_random_buffer( unsigned char *out, int len)
 215 {
 216         static int urand_fd = -1;
 217         unsigned char md4_buf[64];
 218         unsigned char tmp_buf[16];
 219         unsigned char *p;
 220
 221         if(!done_reseed) {
 222                 urand_fd = do_reseed(True, urand_fd);
 223                 done_reseed = True;
 224         }
 225
 226         if (urand_fd != -1 && len > 0) {
 227
 228                 if (read(urand_fd, out, len) == len)
 229                         return; /* len bytes of random data read from urandom. */
 230
 231                 /* Read of urand error, drop back to non urand method. */
 232                 close(urand_fd);
 233                 urand_fd = -1;
 234                 do_reseed(False, -1);
 235                 done_reseed = True;
 236         }
 237
 238         /*
 239          * Generate random numbers in chunks of 64 bytes,
 240          * then md4 them & copy to the output buffer.
 241          * This way the raw state of the stream is never externally
 242          * seen.
 243          */
 244
 245         p = out;
 246         while(len > 0) {
 247                 int copy_len = len > 16 ? 16 : len;
 248
 249                 get_random_stream(md4_buf, sizeof(md4_buf));
 250                 mdfour(tmp_buf, md4_buf, sizeof(md4_buf));
 251                 memcpy(p, tmp_buf, copy_len);
 252                 p += copy_len;
 253                 len -= copy_len;
 254         }
 255 }
 256
 257 /*******************************************************************
 258  Use the random number generator to generate a random string.
 259 ********************************************************************/
 260
 261 static char c_list[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+_-#.,";
 262
 263 char *generate_random_str(size_t len)
 264 {
 265         static unsigned char retstr[256];
 266         size_t i;
 267
 268         memset(retstr, '\0', sizeof(retstr));
 269
 270         if (len > sizeof(retstr)-1)
 271                 len = sizeof(retstr) -1;
 272         generate_random_buffer( retstr, len);
 273         for (i = 0; i < len; i++)
 274                 retstr[i] = c_list[ retstr[i] % (sizeof(c_list)-1) ];
 275
 276         retstr[i] = '\0';
 277
 278         return (char *)retstr;
 279 }