openssh/ssh-rand-helper.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2001-2002 Damien Miller.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  14  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  15  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  16  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  17  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  18  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  19  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  20  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  21  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  22  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  23  */
  24
  25 #include "includes.h"
  26
  27 #include <sys/types.h>
  28 #include <sys/resource.h>
  29 #include <sys/stat.h>
  30 #include <sys/wait.h>
  31 #include <sys/socket.h>
  32
  33 #include <stdarg.h>
  34 #include <stddef.h>
  35
  36 #include <netinet/in.h>
  37 #include <arpa/inet.h>
  38
  39 #ifdef HAVE_SYS_UN_H
  40 # include <sys/un.h>
  41 #endif
  42
  43 #include <errno.h>
  44 #include <fcntl.h>
  45 #include <pwd.h>
  46 #include <signal.h>
  47 #include <time.h>
  48 #include <unistd.h>
  49
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #include <openssl/sha.h>
  52 #include <openssl/crypto.h>
  53
  54 /* SunOS 4.4.4 needs this */
  55 #ifdef HAVE_FLOATINGPOINT_H
  56 # include <floatingpoint.h>
  57 #endif /* HAVE_FLOATINGPOINT_H */
  58
  59 #include "misc.h"
  60 #include "xmalloc.h"
  61 #include "atomicio.h"
  62 #include "pathnames.h"
  63 #include "log.h"
  64
  65 /* Number of bytes we write out */
  66 #define OUTPUT_SEED_SIZE        48
  67
  68 /* Length of on-disk seedfiles */
  69 #define SEED_FILE_SIZE          1024
  70
  71 /* Maximum number of command-line arguments to read from file */
  72 #define NUM_ARGS                10
  73
  74 /* Minimum number of usable commands to be considered sufficient */
  75 #define MIN_ENTROPY_SOURCES     16
  76
  77 /* Path to on-disk seed file (relative to user's home directory */
  78 #ifndef SSH_PRNG_SEED_FILE
  79 # define SSH_PRNG_SEED_FILE      _PATH_SSH_USER_DIR"/prng_seed"
  80 #endif
  81
  82 /* Path to PRNG commands list (from pathnames.c) */
  83 extern char *SSH_PRNG_COMMAND_FILE;
  84
  85 extern char *__progname;
  86
  87 #define WHITESPACE " \t\n"
  88
  89 #ifndef RUSAGE_SELF
  90 # define RUSAGE_SELF 0
  91 #endif
  92 #ifndef RUSAGE_CHILDREN
  93 # define RUSAGE_CHILDREN 0
  94 #endif
  95
  96 #if !defined(PRNGD_SOCKET) && !defined(PRNGD_PORT)
  97 # define USE_SEED_FILES
  98 #endif
  99
 100 typedef struct {
 101         /* Proportion of data that is entropy */
 102         double rate;
 103         /* Counter goes positive if this command times out */
 104         unsigned int badness;
 105         /* Increases by factor of two each timeout */
 106         unsigned int sticky_badness;
 107         /* Path to executable */
 108         char *path;
 109         /* argv to pass to executable */
 110         char *args[NUM_ARGS]; /* XXX: arbitrary limit */
 111         /* full command string (debug) */
 112         char *cmdstring;
 113 } entropy_cmd_t;
 114
 115 /* slow command timeouts (all in milliseconds) */
 116 /* static int entropy_timeout_default = ENTROPY_TIMEOUT_MSEC; */
 117 static int entropy_timeout_current = ENTROPY_TIMEOUT_MSEC;
 118
 119 /* this is initialised from a file, by prng_read_commands() */
 120 static entropy_cmd_t *entropy_cmds = NULL;
 121
 122 /* Prototypes */
 123 double stir_from_system(void);
 124 double stir_from_programs(void);
 125 double stir_gettimeofday(double entropy_estimate);
 126 double stir_clock(double entropy_estimate);
 127 double stir_rusage(int who, double entropy_estimate);
 128 double hash_command_output(entropy_cmd_t *src, unsigned char *hash);
 129 int get_random_bytes_prngd(unsigned char *buf, int len,
 130     unsigned short tcp_port, char *socket_path);
 131
 132 /*
 133  * Collect 'len' bytes of entropy into 'buf' from PRNGD/EGD daemon
 134  * listening either on 'tcp_port', or via Unix domain socket at *
 135  * 'socket_path'.
 136  * Either a non-zero tcp_port or a non-null socket_path must be
 137  * supplied.
 138  * Returns 0 on success, -1 on error
 139  */
 140 int
 141 get_random_bytes_prngd(unsigned char *buf, int len,
 142     unsigned short tcp_port, char *socket_path)
 143 {
 144         int fd, addr_len, rval, errors;
 145         u_char msg[2];
 146         struct sockaddr_storage addr;
 147         struct sockaddr_in *addr_in = (struct sockaddr_in *)&addr;
 148         struct sockaddr_un *addr_un = (struct sockaddr_un *)&addr;
 149         mysig_t old_sigpipe;
 150
 151         /* Sanity checks */
 152         if (socket_path == NULL && tcp_port == 0)
 153                 fatal("You must specify a port or a socket");
 154         if (socket_path != NULL &&
 155             strlen(socket_path) >= sizeof(addr_un->sun_path))
 156                 fatal("Random pool path is too long");
 157         if (len <= 0 || len > 255)
 158                 fatal("Too many bytes (%d) to read from PRNGD", len);
 159
 160         memset(&addr, '\0', sizeof(addr));
 161
 162         if (tcp_port != 0) {
 163                 addr_in->sin_family = AF_INET;
 164                 addr_in->sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
 165                 addr_in->sin_port = htons(tcp_port);
 166                 addr_len = sizeof(*addr_in);
 167         } else {
 168                 addr_un->sun_family = AF_UNIX;
 169                 strlcpy(addr_un->sun_path, socket_path,
 170                     sizeof(addr_un->sun_path));
 171                 addr_len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) +
 172                     strlen(socket_path) + 1;
 173         }
 174
 175         old_sigpipe = mysignal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 176
 177         errors = 0;
 178         rval = -1;
 179 reopen:
 180         fd = socket(addr.ss_family, SOCK_STREAM, 0);
 181         if (fd == -1) {
 182                 error("Couldn't create socket: %s", strerror(errno));
 183                 goto done;
 184         }
 185
 186         if (connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, addr_len) == -1) {
 187                 if (tcp_port != 0) {
 188                         error("Couldn't connect to PRNGD port %d: %s",
 189                             tcp_port, strerror(errno));
 190                 } else {
 191                         error("Couldn't connect to PRNGD socket \"%s\": %s",
 192                             addr_un->sun_path, strerror(errno));
 193                 }
 194                 goto done;
 195         }
 196
 197         /* Send blocking read request to PRNGD */
 198         msg[0] = 0x02;
 199         msg[1] = len;
 200
 201         if (atomicio(vwrite, fd, msg, sizeof(msg)) != sizeof(msg)) {
 202                 if (errno == EPIPE && errors < 10) {
 203                         close(fd);
 204                         errors++;
 205                         goto reopen;
 206                 }
 207                 error("Couldn't write to PRNGD socket: %s",
 208                     strerror(errno));
 209                 goto done;
 210         }
 211
 212         if (atomicio(read, fd, buf, len) != (size_t)len) {
 213                 if (errno == EPIPE && errors < 10) {
 214                         close(fd);
 215                         errors++;
 216                         goto reopen;
 217                 }
 218                 error("Couldn't read from PRNGD socket: %s",
 219                     strerror(errno));
 220                 goto done;
 221         }
 222
 223         rval = 0;
 224 done:
 225         mysignal(SIGPIPE, old_sigpipe);
 226         if (fd != -1)
 227                 close(fd);
 228         return rval;
 229 }
 230
 231 static int
 232 seed_from_prngd(unsigned char *buf, size_t bytes)
 233 {
 234 #ifdef PRNGD_PORT
 235         debug("trying egd/prngd port %d", PRNGD_PORT);
 236         if (get_random_bytes_prngd(buf, bytes, PRNGD_PORT, NULL) == 0)
 237                 return 0;
 238 #endif
 239 #ifdef PRNGD_SOCKET
 240         debug("trying egd/prngd socket %s", PRNGD_SOCKET);
 241         if (get_random_bytes_prngd(buf, bytes, 0, PRNGD_SOCKET) == 0)
 242                 return 0;
 243 #endif
 244         return -1;
 245 }
 246
 247 double
 248 stir_gettimeofday(double entropy_estimate)
 249 {
 250         struct timeval tv;
 251
 252         if (gettimeofday(&tv, NULL) == -1)
 253                 fatal("Couldn't gettimeofday: %s", strerror(errno));
 254
 255         RAND_add(&tv, sizeof(tv), entropy_estimate);
 256
 257         return entropy_estimate;
 258 }
 259
 260 double
 261 stir_clock(double entropy_estimate)
 262 {
 263 #ifdef HAVE_CLOCK
 264         clock_t c;
 265
 266         c = clock();
 267         RAND_add(&c, sizeof(c), entropy_estimate);
 268
 269         return entropy_estimate;
 270 #else /* _HAVE_CLOCK */
 271         return 0;
 272 #endif /* _HAVE_CLOCK */
 273 }
 274
 275 double
 276 stir_rusage(int who, double entropy_estimate)
 277 {
 278 #ifdef HAVE_GETRUSAGE
 279         struct rusage ru;
 280
 281         if (getrusage(who, &ru) == -1)
 282                 return 0;
 283
 284         RAND_add(&ru, sizeof(ru), entropy_estimate);
 285
 286         return entropy_estimate;
 287 #else /* _HAVE_GETRUSAGE */
 288         return 0;
 289 #endif /* _HAVE_GETRUSAGE */
 290 }
 291
 292 static int
 293 timeval_diff(struct timeval *t1, struct timeval *t2)
 294 {
 295         int secdiff, usecdiff;
 296
 297         secdiff = t2->tv_sec - t1->tv_sec;
 298         usecdiff = (secdiff*1000000) + (t2->tv_usec - t1->tv_usec);
 299         return (int)(usecdiff / 1000);
 300 }
 301
 302 double
 303 hash_command_output(entropy_cmd_t *src, unsigned char *hash)
 304 {
 305         char buf[8192];
 306         fd_set rdset;
 307         int bytes_read, cmd_eof, error_abort, msec_elapsed, p[2];
 308         int status, total_bytes_read;
 309         static int devnull = -1;
 310         pid_t pid;
 311         SHA_CTX sha;
 312         struct timeval tv_start, tv_current;
 313
 314         debug3("Reading output from \'%s\'", src->cmdstring);
 315
 316         if (devnull == -1) {
 317                 devnull = open("/dev/null", O_RDWR);
 318                 if (devnull == -1)
 319                         fatal("Couldn't open /dev/null: %s",
 320                             strerror(errno));
 321         }
 322
 323         if (pipe(p) == -1)
 324                 fatal("Couldn't open pipe: %s", strerror(errno));
 325
 326         (void)gettimeofday(&tv_start, NULL); /* record start time */
 327
 328         switch (pid = fork()) {
 329                 case -1: /* Error */
 330                         close(p[0]);
 331                         close(p[1]);
 332                         fatal("Couldn't fork: %s", strerror(errno));
 333                         /* NOTREACHED */
 334                 case 0: /* Child */
 335                         dup2(devnull, STDIN_FILENO);
 336                         dup2(p[1], STDOUT_FILENO);
 337                         dup2(p[1], STDERR_FILENO);
 338                         close(p[0]);
 339                         close(p[1]);
 340                         close(devnull);
 341
 342                         execv(src->path, (char**)(src->args));
 343
 344                         debug("(child) Couldn't exec '%s': %s",
 345                             src->cmdstring, strerror(errno));
 346                         _exit(-1);
 347                 default: /* Parent */
 348                         break;
 349         }
 350
 351         RAND_add(&pid, sizeof(&pid), 0.0);
 352
 353         close(p[1]);
 354
 355         /* Hash output from child */
 356         SHA1_Init(&sha);
 357
 358         cmd_eof = error_abort = msec_elapsed = total_bytes_read = 0;
 359         while (!error_abort && !cmd_eof) {
 360                 int ret;
 361                 struct timeval tv;
 362                 int msec_remaining;
 363
 364                 (void) gettimeofday(&tv_current, 0);
 365                 msec_elapsed = timeval_diff(&tv_start, &tv_current);
 366                 if (msec_elapsed >= entropy_timeout_current) {
 367                         error_abort=1;
 368                         continue;
 369                 }
 370                 msec_remaining = entropy_timeout_current - msec_elapsed;
 371
 372                 FD_ZERO(&rdset);
 373                 FD_SET(p[0], &rdset);
 374                 tv.tv_sec = msec_remaining / 1000;
 375                 tv.tv_usec = (msec_remaining % 1000) * 1000;
 376
 377                 ret = select(p[0] + 1, &rdset, NULL, NULL, &tv);
 378
 379                 RAND_add(&tv, sizeof(tv), 0.0);
 380
 381                 switch (ret) {
 382                 case 0:
 383                         /* timer expired */
 384                         error_abort = 1;
 385                         kill(pid, SIGINT);
 386                         break;
 387                 case 1:
 388                         /* command input */
 389                         do {
 390                                 bytes_read = read(p[0], buf, sizeof(buf));
 391                         } while (bytes_read == -1 && errno == EINTR);
 392                         RAND_add(&bytes_read, sizeof(&bytes_read), 0.0);
 393                         if (bytes_read == -1) {
 394                                 error_abort = 1;
 395                                 break;
 396                         } else if (bytes_read) {
 397                                 SHA1_Update(&sha, buf, bytes_read);
 398                                 total_bytes_read += bytes_read;
 399                         } else {
 400                                 cmd_eof = 1;
 401                         }
 402                         break;
 403                 case -1:
 404                 default:
 405                         /* error */
 406                         debug("Command '%s': select() failed: %s",
 407                             src->cmdstring, strerror(errno));
 408                         error_abort = 1;
 409                         break;
 410                 }
 411         }
 412
 413         SHA1_Final(hash, &sha);
 414
 415         close(p[0]);
 416
 417         debug3("Time elapsed: %d msec", msec_elapsed);
 418
 419         if (waitpid(pid, &status, 0) == -1) {
 420                 error("Couldn't wait for child '%s' completion: %s",
 421                     src->cmdstring, strerror(errno));
 422                 return 0.0;
 423         }
 424
 425         RAND_add(&status, sizeof(&status), 0.0);
 426
 427         if (error_abort) {
 428                 /*
 429                  * Closing p[0] on timeout causes the entropy command to
 430                  * SIGPIPE. Take whatever output we got, and mark this
 431                  * command as slow
 432                  */
 433                 debug2("Command '%s' timed out", src->cmdstring);
 434                 src->sticky_badness *= 2;
 435                 src->badness = src->sticky_badness;
 436                 return total_bytes_read;
 437         }
 438
 439         if (WIFEXITED(status)) {
 440                 if (WEXITSTATUS(status) == 0) {
 441                         return total_bytes_read;
 442                 } else {
 443                         debug2("Command '%s' exit status was %d",
 444                             src->cmdstring, WEXITSTATUS(status));
 445                         src->badness = src->sticky_badness = 128;
 446                         return 0.0;
 447                 }
 448         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
 449                 debug2("Command '%s' returned on uncaught signal %d !",
 450                     src->cmdstring, status);
 451                 src->badness = src->sticky_badness = 128;
 452                 return 0.0;
 453         } else
 454                 return 0.0;
 455 }
 456
 457 double
 458 stir_from_system(void)
 459 {
 460         double total_entropy_estimate;
 461         long int i;
 462
 463         total_entropy_estimate = 0;
 464
 465         i = getpid();
 466         RAND_add(&i, sizeof(i), 0.5);
 467         total_entropy_estimate += 0.1;
 468
 469         i = getppid();
 470         RAND_add(&i, sizeof(i), 0.5);
 471         total_entropy_estimate += 0.1;
 472
 473         i = getuid();
 474         RAND_add(&i, sizeof(i), 0.0);
 475         i = getgid();
 476         RAND_add(&i, sizeof(i), 0.0);
 477
 478         total_entropy_estimate += stir_gettimeofday(1.0);
 479         total_entropy_estimate += stir_clock(0.5);
 480         total_entropy_estimate += stir_rusage(RUSAGE_SELF, 2.0);
 481
 482         return total_entropy_estimate;
 483 }
 484
 485 double
 486 stir_from_programs(void)
 487 {
 488         int c;
 489         double entropy, total_entropy;
 490         unsigned char hash[SHA_DIGEST_LENGTH];
 491
 492         total_entropy = 0;
 493         for(c = 0; entropy_cmds[c].path != NULL; c++) {
 494                 if (!entropy_cmds[c].badness) {
 495                         /* Hash output from command */
 496                         entropy = hash_command_output(&entropy_cmds[c],
 497                             hash);
 498
 499                         /* Scale back estimate by command's rate */
 500                         entropy *= entropy_cmds[c].rate;
 501
 502                         /* Upper bound of entropy is SHA_DIGEST_LENGTH */
 503                         if (entropy > SHA_DIGEST_LENGTH)
 504                                 entropy = SHA_DIGEST_LENGTH;
 505
 506                         /* Stir it in */
 507                         RAND_add(hash, sizeof(hash), entropy);
 508
 509                         debug3("Got %0.2f bytes of entropy from '%s'",
 510                             entropy, entropy_cmds[c].cmdstring);
 511
 512                         total_entropy += entropy;
 513
 514                         /* Execution time should be a bit unpredictable */
 515                         total_entropy += stir_gettimeofday(0.05);
 516                         total_entropy += stir_clock(0.05);
 517                         total_entropy += stir_rusage(RUSAGE_SELF, 0.1);
 518                         total_entropy += stir_rusage(RUSAGE_CHILDREN, 0.1);
 519                 } else {
 520                         debug2("Command '%s' disabled (badness %d)",
 521                             entropy_cmds[c].cmdstring,
 522                             entropy_cmds[c].badness);
 523
 524                         if (entropy_cmds[c].badness > 0)
 525                                 entropy_cmds[c].badness--;
 526                 }
 527         }
 528
 529         return total_entropy;
 530 }
 531
 532 /*
 533  * prng seedfile functions
 534  */
 535 int
 536 prng_check_seedfile(char *filename)
 537 {
 538         struct stat st;
 539
 540         /*
 541          * XXX raceable: eg replace seed between this stat and subsequent
 542          * open. Not such a problem because we don't really trust the
 543          * seed file anyway.
 544          * XXX: use secure path checking as elsewhere in OpenSSH
 545          */
 546         if (lstat(filename, &st) == -1) {
 547                 /* Give up on hard errors */
 548                 if (errno != ENOENT)
 549                         debug("WARNING: Couldn't stat random seed file "
 550                             "\"%.100s\": %s", filename, strerror(errno));
 551                 return 0;
 552         }
 553
 554         /* regular file? */
 555         if (!S_ISREG(st.st_mode))
 556                 fatal("PRNG seedfile %.100s is not a regular file",
 557                     filename);
 558
 559         /* mode 0600, owned by root or the current user? */
 560         if (((st.st_mode & 0177) != 0) || !(st.st_uid == getuid())) {
 561                 debug("WARNING: PRNG seedfile %.100s must be mode 0600, "
 562                     "owned by uid %li", filename, (long int)getuid());
 563                 return 0;
 564         }
 565
 566         return 1;
 567 }
 568
 569 void
 570 prng_write_seedfile(void)
 571 {
 572         int fd, save_errno;
 573         unsigned char seed[SEED_FILE_SIZE];
 574         char filename[MAXPATHLEN], tmpseed[MAXPATHLEN];
 575         struct passwd *pw;
 576         mode_t old_umask;
 577
 578         pw = getpwuid(getuid());
 579         if (pw == NULL)
 580                 fatal("Couldn't get password entry for current user "
 581                     "(%li): %s", (long int)getuid(), strerror(errno));
 582
 583         /* Try to ensure that the parent directory is there */
 584         snprintf(filename, sizeof(filename), "%.512s/%s", pw->pw_dir,
 585             _PATH_SSH_USER_DIR);
 586         if (mkdir(filename, 0700) < 0 && errno != EEXIST)
 587                 fatal("mkdir %.200s: %s", filename, strerror(errno));
 588
 589         snprintf(filename, sizeof(filename), "%.512s/%s", pw->pw_dir,
 590             SSH_PRNG_SEED_FILE);
 591
 592         strlcpy(tmpseed, filename, sizeof(tmpseed));
 593         if (strlcat(tmpseed, ".XXXXXXXXXX", sizeof(tmpseed)) >=
 594             sizeof(tmpseed))
 595                 fatal("PRNG seed filename too long");
 596
 597         if (RAND_bytes(seed, sizeof(seed)) <= 0)
 598                 fatal("PRNG seed extraction failed");
 599
 600         /* Don't care if the seed doesn't exist */
 601         prng_check_seedfile(filename);
 602
 603         old_umask = umask(0177);
 604
 605         if ((fd = mkstemp(tmpseed)) == -1) {
 606                 debug("WARNING: couldn't make temporary PRNG seedfile %.100s "
 607                     "(%.100s)", tmpseed, strerror(errno));
 608         } else {
 609                 debug("writing PRNG seed to file %.100s", tmpseed);
 610                 if (atomicio(vwrite, fd, &seed, sizeof(seed)) < sizeof(seed)) {
 611                         save_errno = errno;
 612                         close(fd);
 613                         unlink(tmpseed);
 614                         fatal("problem writing PRNG seedfile %.100s "
 615                             "(%.100s)", filename, strerror(save_errno));
 616                 }
 617                 close(fd);
 618                 debug("moving temporary PRNG seed to file %.100s", filename);
 619                 if (rename(tmpseed, filename) == -1) {
 620                         save_errno = errno;
 621                         unlink(tmpseed);
 622                         fatal("problem renaming PRNG seedfile from %.100s "
 623                             "to %.100s (%.100s)", tmpseed, filename,
 624                             strerror(save_errno));
 625                 }
 626         }
 627         umask(old_umask);
 628 }
 629
 630 void
 631 prng_read_seedfile(void)
 632 {
 633         int fd;
 634         char seed[SEED_FILE_SIZE], filename[MAXPATHLEN];
 635         struct passwd *pw;
 636
 637         pw = getpwuid(getuid());
 638         if (pw == NULL)
 639                 fatal("Couldn't get password entry for current user "
 640                     "(%li): %s", (long int)getuid(), strerror(errno));
 641
 642         snprintf(filename, sizeof(filename), "%.512s/%s", pw->pw_dir,
 643                 SSH_PRNG_SEED_FILE);
 644
 645         debug("loading PRNG seed from file %.100s", filename);
 646
 647         if (!prng_check_seedfile(filename)) {
 648                 verbose("Random seed file not found or invalid, ignoring.");
 649                 return;
 650         }
 651
 652         /* open the file and read in the seed */
 653         fd = open(filename, O_RDONLY);
 654         if (fd == -1)
 655                 fatal("could not open PRNG seedfile %.100s (%.100s)",
 656                     filename, strerror(errno));
 657
 658         if (atomicio(read, fd, &seed, sizeof(seed)) < sizeof(seed)) {
 659                 verbose("invalid or short read from PRNG seedfile "
 660                     "%.100s - ignoring", filename);
 661                 memset(seed, '\0', sizeof(seed));
 662         }
 663         close(fd);
 664
 665         /* stir in the seed, with estimated entropy zero */
 666         RAND_add(&seed, sizeof(seed), 0.0);
 667 }
 668
 669
 670 /*
 671  * entropy command initialisation functions
 672  */
 673 int
 674 prng_read_commands(char *cmdfilename)
 675 {
 676         char cmd[SEED_FILE_SIZE], *cp, line[1024], path[SEED_FILE_SIZE];
 677         double est;
 678         entropy_cmd_t *entcmd;
 679         FILE *f;
 680         int cur_cmd, linenum, num_cmds, arg;
 681
 682         if ((f = fopen(cmdfilename, "r")) == NULL) {
 683                 fatal("couldn't read entropy commands file %.100s: %.100s",
 684                     cmdfilename, strerror(errno));
 685         }
 686
 687         num_cmds = 64;
 688         entcmd = xcalloc(num_cmds, sizeof(entropy_cmd_t));
 689
 690         /* Read in file */
 691         cur_cmd = linenum = 0;
 692         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 693                 linenum++;
 694
 695                 /* Skip leading whitespace, blank lines and comments */
 696                 cp = line + strspn(line, WHITESPACE);
 697                 if ((*cp == 0) || (*cp == '#'))
 698                         continue; /* done with this line */
 699
 700                 /*
 701                  * The first non-whitespace char should be a double quote
 702                  * delimiting the commandline
 703                  */
 704                 if (*cp != '"') {
 705                         error("bad entropy command, %.100s line %d",
 706                             cmdfilename, linenum);
 707                         continue;
 708                 }
 709
 710                 /*
 711                  * First token, command args (incl. argv[0]) in double
 712                  * quotes
 713                  */
 714                 cp = strtok(cp, "\"");
 715                 if (cp == NULL) {
 716                         error("missing or bad command string, %.100s "
 717                             "line %d -- ignored", cmdfilename, linenum);
 718                         continue;
 719                 }
 720                 strlcpy(cmd, cp, sizeof(cmd));
 721
 722                 /* Second token, full command path */
 723                 if ((cp = strtok(NULL, WHITESPACE)) == NULL) {
 724                         error("missing command path, %.100s "
 725                             "line %d -- ignored", cmdfilename, linenum);
 726                         continue;
 727                 }
 728
 729                 /* Did configure mark this as dead? */
 730                 if (strncmp("undef", cp, 5) == 0)
 731                         continue;
 732
 733                 strlcpy(path, cp, sizeof(path));
 734
 735                 /* Third token, entropy rate estimate for this command */
 736                 if ((cp = strtok(NULL, WHITESPACE)) == NULL) {
 737                         error("missing entropy estimate, %.100s "
 738                             "line %d -- ignored", cmdfilename, linenum);
 739                         continue;
 740                 }
 741                 est = strtod(cp, NULL);
 742
 743                 /* end of line */
 744                 if ((cp = strtok(NULL, WHITESPACE)) != NULL) {
 745                         error("garbage at end of line %d in %.100s "
 746                             "-- ignored", linenum, cmdfilename);
 747                         continue;
 748                 }
 749
 750                 /* save the command for debug messages */
 751                 entcmd[cur_cmd].cmdstring = xstrdup(cmd);
 752
 753                 /* split the command args */
 754                 cp = strtok(cmd, WHITESPACE);
 755                 arg = 0;
 756                 do {
 757                         entcmd[cur_cmd].args[arg] = xstrdup(cp);
 758                         arg++;
 759                 } while(arg < NUM_ARGS && (cp = strtok(NULL, WHITESPACE)));
 760
 761                 if (strtok(NULL, WHITESPACE))
 762                         error("ignored extra commands (max %d), %.100s "
 763                             "line %d", NUM_ARGS, cmdfilename, linenum);
 764
 765                 /* Copy the command path and rate estimate */
 766                 entcmd[cur_cmd].path = xstrdup(path);
 767                 entcmd[cur_cmd].rate = est;
 768
 769                 /* Initialise other values */
 770                 entcmd[cur_cmd].sticky_badness = 1;
 771
 772                 cur_cmd++;
 773
 774                 /*
 775                  * If we've filled the array, reallocate it twice the size
 776                  * Do this now because even if this we're on the last
 777                  * command we need another slot to mark the last entry
 778                  */
 779                 if (cur_cmd == num_cmds) {
 780                         num_cmds *= 2;
 781                         entcmd = xrealloc(entcmd, num_cmds,
 782                             sizeof(entropy_cmd_t));
 783                 }
 784         }
 785
 786         /* zero the last entry */
 787         memset(&entcmd[cur_cmd], '\0', sizeof(entropy_cmd_t));
 788
 789         /* trim to size */
 790         entropy_cmds = xrealloc(entcmd, (cur_cmd + 1),
 791             sizeof(entropy_cmd_t));
 792
 793         debug("Loaded %d entropy commands from %.100s", cur_cmd,
 794             cmdfilename);
 795
 796         fclose(f);
 797         return cur_cmd < MIN_ENTROPY_SOURCES ? -1 : 0;
 798 }
 799
 800 void
 801 usage(void)
 802 {
 803         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 804         fprintf(stderr, "  -v          Verbose; display verbose debugging messages.\n");
 805         fprintf(stderr, "              Multiple -v increases verbosity.\n");
 806         fprintf(stderr, "  -x          Force output in hexadecimal (for debugging)\n");
 807         fprintf(stderr, "  -X          Force output in binary\n");
 808         fprintf(stderr, "  -b bytes    Number of bytes to output (default %d)\n",
 809             OUTPUT_SEED_SIZE);
 810 }
 811
 812 int
 813 main(int argc, char **argv)
 814 {
 815         unsigned char *buf;
 816         int ret, ch, debug_level, output_hex, bytes;
 817         extern char *optarg;
 818         LogLevel ll;
 819
 820         __progname = ssh_get_progname(argv[0]);
 821         init_pathnames();
 822         log_init(argv[0], SYSLOG_LEVEL_INFO, SYSLOG_FACILITY_USER, 1);
 823
 824         ll = SYSLOG_LEVEL_INFO;
 825         debug_level = output_hex = 0;
 826         bytes = OUTPUT_SEED_SIZE;
 827
 828         /* Don't write binary data to a tty, unless we are forced to */
 829         if (isatty(STDOUT_FILENO))
 830                 output_hex = 1;
 831
 832         while ((ch = getopt(argc, argv, "vxXhb:")) != -1) {
 833                 switch (ch) {
 834                 case 'v':
 835                         if (debug_level < 3)
 836                                 ll = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1 + debug_level++;
 837                         break;
 838                 case 'x':
 839                         output_hex = 1;
 840                         break;
 841                 case 'X':
 842                         output_hex = 0;
 843                         break;
 844                 case 'b':
 845                         if ((bytes = atoi(optarg)) <= 0)
 846                                 fatal("Invalid number of output bytes");
 847                         break;
 848                 case 'h':
 849                         usage();
 850                         exit(0);
 851                 default:
 852                         error("Invalid commandline option");
 853                         usage();
 854                 }
 855         }
 856
 857         log_init(argv[0], ll, SYSLOG_FACILITY_USER, 1);
 858
 859 #ifdef USE_SEED_FILES
 860         prng_read_seedfile();
 861 #endif
 862
 863         buf = xmalloc(bytes);
 864
 865         /*
 866          * Seed the RNG from wherever we can
 867          */
 868
 869         /* Take whatever is on the stack, but don't credit it */
 870         RAND_add(buf, bytes, 0);
 871
 872         debug("Seeded RNG with %i bytes from system calls",
 873             (int)stir_from_system());
 874
 875         /* try prngd, fall back to commands if prngd fails or not configured */
 876         if (seed_from_prngd(buf, bytes) == 0) {
 877                 RAND_add(buf, bytes, bytes);
 878         } else {
 879                 /* Read in collection commands */
 880                 if (prng_read_commands(SSH_PRNG_COMMAND_FILE) == -1)
 881                         fatal("PRNG initialisation failed -- exiting.");
 882                 debug("Seeded RNG with %i bytes from programs",
 883                     (int)stir_from_programs());
 884         }
 885
 886 #ifdef USE_SEED_FILES
 887         prng_write_seedfile();
 888 #endif
 889
 890         /*
 891          * Write the seed to stdout
 892          */
 893
 894         if (!RAND_status())
 895                 fatal("Not enough entropy in RNG");
 896
 897         if (RAND_bytes(buf, bytes) <= 0)
 898                 fatal("Couldn't extract entropy from PRNG");
 899
 900         if (output_hex) {
 901                 for(ret = 0; ret < bytes; ret++)
 902                         printf("%02x", (unsigned char)(buf[ret]));
 903                 printf("\n");
 904         } else
 905                 ret = atomicio(vwrite, STDOUT_FILENO, buf, bytes);
 906
 907         memset(buf, '\0', bytes);
 908         xfree(buf);
 909
 910         return ret == bytes ? 0 : 1;
 911 }
 912
 913 /*
 914  * We may attempt to re-seed during mkstemp if we are using the one in the
 915  * compat library (via mkstemp -> _gettemp -> arc4random -> seed_rng) so we
 916  * need our own seed_rng().  We must also check that we have enough entropy.
 917  */
 918 void
 919 seed_rng(void)
 920 {
 921         if (!RAND_status())
 922                 fatal("Not enough entropy in RNG");
 923 }