crypto/rand/md_rand.c

   1 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   2  * All rights reserved.
   3  *
   4  * This package is an SSL implementation written
   5  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   6  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   7  *
   8  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
   9  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  10  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  11  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  12  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  13  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  14  *
  15  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  16  * the code are not to be removed.
  17  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  18  * as the author of the parts of the library used.
  19  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  20  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  21  *
  22  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  23  * modification, are permitted provided that the following conditions
  24  * are met:
  25  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  26  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  27  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  29  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  30  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  31  *    must display the following acknowledgement:
  32  *    "This product includes cryptographic software written by
  33  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  34  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  35  *    being used are not cryptographic related :-).
  36  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  37  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  38  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  50  * SUCH DAMAGE.
  51  *
  52  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  53  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  54  * copied and put under another distribution licence
  55  * [including the GNU Public Licence.]
  56  */
  57 /* ====================================================================
  58  * Copyright (c) 1998-2001 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  59  *
  60  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  61  * modification, are permitted provided that the following conditions
  62  * are met:
  63  *
  64  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  65  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  66  *
  67  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  68  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  69  *    the documentation and/or other materials provided with the
  70  *    distribution.
  71  *
  72  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  73  *    software must display the following acknowledgment:
  74  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  75  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  76  *
  77  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  78  *    endorse or promote products derived from this software without
  79  *    prior written permission. For written permission, please contact
  80  *    openssl-core@openssl.org.
  81  *
  82  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  83  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  84  *    permission of the OpenSSL Project.
  85  *
  86  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  87  *    acknowledgment:
  88  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  89  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  90  *
  91  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  92  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  93  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  94  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  95  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  96  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  97  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  98  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  99  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 100  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 101  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 102  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 103  * ====================================================================
 104  *
 105  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
 106  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
 107  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
 108  *
 109  */
 110
 111 #include <stdio.h>
 112 #include <string.h>
 113
 114 #include "e_os.h"
 115
 116 #if !(defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS) || defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS))
 117 # include <sys/time.h>
 118 #endif
 119 #if defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
 120 # include <time.h>
 121 #endif
 122
 123 #include <openssl/opensslconf.h>
 124 #include <openssl/crypto.h>
 125 #include <openssl/rand.h>
 126 #include <openssl/async.h>
 127 #include "rand_lcl.h"
 128 #include "internal/threads.h"
 129
 130 #include <openssl/err.h>
 131
 132 #ifdef OPENSSL_FIPS
 133 # include <openssl/fips.h>
 134 #endif
 135
 136 #ifdef BN_DEBUG
 137 # define PREDICT
 138 #endif
 139
 140 /* #define PREDICT      1 */
 141
 142 #define STATE_SIZE      1023
 143 static int state_num = 0, state_index = 0;
 144 static unsigned char state[STATE_SIZE + MD_DIGEST_LENGTH];
 145 static unsigned char md[MD_DIGEST_LENGTH];
 146 static long md_count[2] = { 0, 0 };
 147
 148 static double entropy = 0;
 149 static int initialized = 0;
 150
 151 static CRYPTO_RWLOCK *rand_lock = NULL;
 152 static CRYPTO_RWLOCK *rand_tmp_lock = NULL;
 153 static CRYPTO_ONCE rand_lock_init = CRYPTO_ONCE_STATIC_INIT;
 154
 155 /* May be set only when a thread holds rand_lock (to prevent double locking) */
 156 static unsigned int crypto_lock_rand = 0;
 157 /* access to locking_threadid is synchronized by rand_tmp_lock */
 158 /* valid iff crypto_lock_rand is set */
 159 static CRYPTO_THREAD_ID locking_threadid;
 160
 161 #ifdef PREDICT
 162 int rand_predictable = 0;
 163 #endif
 164
 165 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx);
 166
 167 static void rand_cleanup(void);
 168 static int rand_seed(const void *buf, int num);
 169 static int rand_add(const void *buf, int num, double add_entropy);
 170 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo);
 171 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
 172 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 173 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num);
 174 #endif
 175 static int rand_status(void);
 176
 177 static RAND_METHOD rand_meth = {
 178     rand_seed,
 179     rand_nopseudo_bytes,
 180     rand_cleanup,
 181     rand_add,
 182 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 183     rand_pseudo_bytes,
 184 #else
 185     NULL,
 186 #endif
 187     rand_status
 188 };
 189
 190 static void do_rand_lock_init(void)
 191 {
 192     rand_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 193     rand_tmp_lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
 194 }
 195
 196 RAND_METHOD *RAND_OpenSSL(void)
 197 {
 198     return (&rand_meth);
 199 }
 200
 201 static void rand_cleanup(void)
 202 {
 203     OPENSSL_cleanse(state, sizeof(state));
 204     state_num = 0;
 205     state_index = 0;
 206     OPENSSL_cleanse(md, MD_DIGEST_LENGTH);
 207     md_count[0] = 0;
 208     md_count[1] = 0;
 209     entropy = 0;
 210     initialized = 0;
 211     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_lock);
 212     CRYPTO_THREAD_lock_free(rand_tmp_lock);
 213 }
 214
 215 static int rand_add(const void *buf, int num, double add)
 216 {
 217     int i, j, k, st_idx;
 218     long md_c[2];
 219     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
 220     EVP_MD_CTX *m;
 221     int do_not_lock;
 222     int rv = 0;
 223
 224     if (!num)
 225         return 1;
 226
 227     /*
 228      * (Based on the rand(3) manpage)
 229      *
 230      * The input is chopped up into units of 20 bytes (or less for
 231      * the last block).  Each of these blocks is run through the hash
 232      * function as follows:  The data passed to the hash function
 233      * is the current 'md', the same number of bytes from the 'state'
 234      * (the location determined by in incremented looping index) as
 235      * the current 'block', the new key data 'block', and 'count'
 236      * (which is incremented after each use).
 237      * The result of this is kept in 'md' and also xored into the
 238      * 'state' at the same locations that were used as input into the
 239      * hash function.
 240      */
 241
 242     m = EVP_MD_CTX_new();
 243     if (m == NULL)
 244         goto err;
 245
 246     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 247
 248     /* check if we already have the lock */
 249     if (crypto_lock_rand) {
 250         CRYPTO_THREAD_ID cur = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 251         CRYPTO_THREAD_read_lock(rand_tmp_lock);
 252         do_not_lock = CRYPTO_THREAD_compare_id(locking_threadid, cur);
 253         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 254     } else
 255         do_not_lock = 0;
 256
 257     if (!do_not_lock)
 258         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 259     st_idx = state_index;
 260
 261     /*
 262      * use our own copies of the counters so that even if a concurrent thread
 263      * seeds with exactly the same data and uses the same subarray there's
 264      * _some_ difference
 265      */
 266     md_c[0] = md_count[0];
 267     md_c[1] = md_count[1];
 268
 269     memcpy(local_md, md, sizeof md);
 270
 271     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
 272     state_index += num;
 273     if (state_index >= STATE_SIZE) {
 274         state_index %= STATE_SIZE;
 275         state_num = STATE_SIZE;
 276     } else if (state_num < STATE_SIZE) {
 277         if (state_index > state_num)
 278             state_num = state_index;
 279     }
 280     /* state_index <= state_num <= STATE_SIZE */
 281
 282     /*
 283      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num - 1) % STATE_SIZE] are what we
 284      * will use now, but other threads may use them as well
 285      */
 286
 287     md_count[1] += (num / MD_DIGEST_LENGTH) + (num % MD_DIGEST_LENGTH > 0);
 288
 289     if (!do_not_lock)
 290         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 291
 292     for (i = 0; i < num; i += MD_DIGEST_LENGTH) {
 293         j = (num - i);
 294         j = (j > MD_DIGEST_LENGTH) ? MD_DIGEST_LENGTH : j;
 295
 296         if (!MD_Init(m))
 297             goto err;
 298         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 299             goto err;
 300         k = (st_idx + j) - STATE_SIZE;
 301         if (k > 0) {
 302             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j - k))
 303                 goto err;
 304             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
 305                 goto err;
 306         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), j))
 307             goto err;
 308
 309         /* DO NOT REMOVE THE FOLLOWING CALL TO MD_Update()! */
 310         if (!MD_Update(m, buf, j))
 311             goto err;
 312         /*
 313          * We know that line may cause programs such as purify and valgrind
 314          * to complain about use of uninitialized data.  The problem is not,
 315          * it's with the caller.  Removing that line will make sure you get
 316          * really bad randomness and thereby other problems such as very
 317          * insecure keys.
 318          */
 319
 320         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
 321             goto err;
 322         if (!MD_Final(m, local_md))
 323             goto err;
 324         md_c[1]++;
 325
 326         buf = (const char *)buf + j;
 327
 328         for (k = 0; k < j; k++) {
 329             /*
 330              * Parallel threads may interfere with this, but always each byte
 331              * of the new state is the XOR of some previous value of its and
 332              * local_md (intermediate values may be lost). Alway using locking
 333              * could hurt performance more than necessary given that
 334              * conflicts occur only when the total seeding is longer than the
 335              * random state.
 336              */
 337             state[st_idx++] ^= local_md[k];
 338             if (st_idx >= STATE_SIZE)
 339                 st_idx = 0;
 340         }
 341     }
 342
 343     if (!do_not_lock)
 344         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 345     /*
 346      * Don't just copy back local_md into md -- this could mean that other
 347      * thread's seeding remains without effect (except for the incremented
 348      * counter).  By XORing it we keep at least as much entropy as fits into
 349      * md.
 350      */
 351     for (k = 0; k < (int)sizeof(md); k++) {
 352         md[k] ^= local_md[k];
 353     }
 354     if (entropy < ENTROPY_NEEDED) /* stop counting when we have enough */
 355         entropy += add;
 356     if (!do_not_lock)
 357         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 358
 359     rv = 1;
 360  err:
 361     EVP_MD_CTX_free(m);
 362     return rv;
 363 }
 364
 365 static int rand_seed(const void *buf, int num)
 366 {
 367     return rand_add(buf, num, (double)num);
 368 }
 369
 370 static int rand_bytes(unsigned char *buf, int num, int pseudo)
 371 {
 372     static volatile int stirred_pool = 0;
 373     int i, j, k, st_num, st_idx;
 374     int num_ceil;
 375     int ok;
 376     long md_c[2];
 377     unsigned char local_md[MD_DIGEST_LENGTH];
 378     EVP_MD_CTX *m;
 379 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
 380     pid_t curr_pid = getpid();
 381 #endif
 382     time_t curr_time = time(NULL);
 383     int do_stir_pool = 0;
 384 /* time value for various platforms */
 385 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
 386     FILETIME tv;
 387 # ifdef _WIN32_WCE
 388     SYSTEMTIME t;
 389     GetSystemTime(&t);
 390     SystemTimeToFileTime(&t, &tv);
 391 # else
 392     GetSystemTimeAsFileTime(&tv);
 393 # endif
 394 #elif defined(OPENSSL_SYS_VXWORKS)
 395     struct timespec tv;
 396     clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 397 #elif defined(OPENSSL_SYS_DSPBIOS)
 398     unsigned long long tv, OPENSSL_rdtsc();
 399     tv = OPENSSL_rdtsc();
 400 #else
 401     struct timeval tv;
 402     gettimeofday(&tv, NULL);
 403 #endif
 404
 405 #ifdef PREDICT
 406     if (rand_predictable) {
 407         static unsigned char val = 0;
 408
 409         for (i = 0; i < num; i++)
 410             buf[i] = val++;
 411         return (1);
 412     }
 413 #endif
 414
 415     if (num <= 0)
 416         return 1;
 417
 418     m = EVP_MD_CTX_new();
 419     if (m == NULL)
 420         goto err_mem;
 421
 422     /* round upwards to multiple of MD_DIGEST_LENGTH/2 */
 423     num_ceil =
 424         (1 + (num - 1) / (MD_DIGEST_LENGTH / 2)) * (MD_DIGEST_LENGTH / 2);
 425
 426     /*
 427      * (Based on the rand(3) manpage:)
 428      *
 429      * For each group of 10 bytes (or less), we do the following:
 430      *
 431      * Input into the hash function the local 'md' (which is initialized from
 432      * the global 'md' before any bytes are generated), the bytes that are to
 433      * be overwritten by the random bytes, and bytes from the 'state'
 434      * (incrementing looping index). From this digest output (which is kept
 435      * in 'md'), the top (up to) 10 bytes are returned to the caller and the
 436      * bottom 10 bytes are xored into the 'state'.
 437      *
 438      * Finally, after we have finished 'num' random bytes for the
 439      * caller, 'count' (which is incremented) and the local and global 'md'
 440      * are fed into the hash function and the results are kept in the
 441      * global 'md'.
 442      */
 443
 444     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 445     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 446     /*
 447      * We could end up in an async engine while holding this lock so ensure
 448      * we don't pause and cause a deadlock
 449      */
 450     ASYNC_block_pause();
 451
 452     /* prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again */
 453     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_tmp_lock);
 454     locking_threadid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 455     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 456     crypto_lock_rand = 1;
 457
 458     if (!initialized) {
 459         RAND_poll();
 460         initialized = 1;
 461     }
 462
 463     if (!stirred_pool)
 464         do_stir_pool = 1;
 465
 466     ok = (entropy >= ENTROPY_NEEDED);
 467     if (!ok) {
 468         /*
 469          * If the PRNG state is not yet unpredictable, then seeing the PRNG
 470          * output may help attackers to determine the new state; thus we have
 471          * to decrease the entropy estimate. Once we've had enough initial
 472          * seeding we don't bother to adjust the entropy count, though,
 473          * because we're not ambitious to provide *information-theoretic*
 474          * randomness. NOTE: This approach fails if the program forks before
 475          * we have enough entropy. Entropy should be collected in a separate
 476          * input pool and be transferred to the output pool only when the
 477          * entropy limit has been reached.
 478          */
 479         entropy -= num;
 480         if (entropy < 0)
 481             entropy = 0;
 482     }
 483
 484     if (do_stir_pool) {
 485         /*
 486          * In the output function only half of 'md' remains secret, so we
 487          * better make sure that the required entropy gets 'evenly
 488          * distributed' through 'state', our randomness pool. The input
 489          * function (rand_add) chains all of 'md', which makes it more
 490          * suitable for this purpose.
 491          */
 492
 493         int n = STATE_SIZE;     /* so that the complete pool gets accessed */
 494         while (n > 0) {
 495 #if MD_DIGEST_LENGTH > 20
 496 # error "Please adjust DUMMY_SEED."
 497 #endif
 498 #define DUMMY_SEED "...................." /* at least MD_DIGEST_LENGTH */
 499             /*
 500              * Note that the seed does not matter, it's just that
 501              * rand_add expects to have something to hash.
 502              */
 503             rand_add(DUMMY_SEED, MD_DIGEST_LENGTH, 0.0);
 504             n -= MD_DIGEST_LENGTH;
 505         }
 506         if (ok)
 507             stirred_pool = 1;
 508     }
 509
 510     st_idx = state_index;
 511     st_num = state_num;
 512     md_c[0] = md_count[0];
 513     md_c[1] = md_count[1];
 514     memcpy(local_md, md, sizeof md);
 515
 516     state_index += num_ceil;
 517     if (state_index > state_num)
 518         state_index %= state_num;
 519
 520     /*
 521      * state[st_idx], ..., state[(st_idx + num_ceil - 1) % st_num] are now
 522      * ours (but other threads may use them too)
 523      */
 524
 525     md_count[0] += 1;
 526
 527     /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
 528     crypto_lock_rand = 0;
 529     ASYNC_unblock_pause();
 530     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 531
 532     while (num > 0) {
 533         /* num_ceil -= MD_DIGEST_LENGTH/2 */
 534         j = (num >= MD_DIGEST_LENGTH / 2) ? MD_DIGEST_LENGTH / 2 : num;
 535         num -= j;
 536         if (!MD_Init(m))
 537             goto err;
 538 #ifndef GETPID_IS_MEANINGLESS
 539         if (curr_pid) {         /* just in the first iteration to save time */
 540             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_pid, sizeof curr_pid))
 541                 goto err;
 542             curr_pid = 0;
 543         }
 544 #endif
 545         if (curr_time) {        /* just in the first iteration to save time */
 546             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&curr_time, sizeof curr_time))
 547                 goto err;
 548             if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&tv, sizeof tv))
 549                 goto err;
 550             curr_time = 0;
 551             rand_hw_seed(m);
 552         }
 553         if (!MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 554             goto err;
 555         if (!MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c)))
 556             goto err;
 557
 558         k = (st_idx + MD_DIGEST_LENGTH / 2) - st_num;
 559         if (k > 0) {
 560             if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2 - k))
 561                 goto err;
 562             if (!MD_Update(m, &(state[0]), k))
 563                 goto err;
 564         } else if (!MD_Update(m, &(state[st_idx]), MD_DIGEST_LENGTH / 2))
 565             goto err;
 566         if (!MD_Final(m, local_md))
 567             goto err;
 568
 569         for (i = 0; i < MD_DIGEST_LENGTH / 2; i++) {
 570             /* may compete with other threads */
 571             state[st_idx++] ^= local_md[i];
 572             if (st_idx >= st_num)
 573                 st_idx = 0;
 574             if (i < j)
 575                 *(buf++) = local_md[i + MD_DIGEST_LENGTH / 2];
 576         }
 577     }
 578
 579     if (!MD_Init(m)
 580         || !MD_Update(m, (unsigned char *)&(md_c[0]), sizeof(md_c))
 581         || !MD_Update(m, local_md, MD_DIGEST_LENGTH))
 582         goto err;
 583     CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 584     /*
 585      * Prevent deadlocks if we end up in an async engine
 586      */
 587     ASYNC_block_pause();
 588     if (!MD_Update(m, md, MD_DIGEST_LENGTH) || !MD_Final(m, md)) {
 589         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 590         goto err;
 591     }
 592     ASYNC_unblock_pause();
 593     CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 594
 595     EVP_MD_CTX_free(m);
 596     if (ok)
 597         return (1);
 598     else if (pseudo)
 599         return 0;
 600     else {
 601         RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, RAND_R_PRNG_NOT_SEEDED);
 602         ERR_add_error_data(1, "You need to read the OpenSSL FAQ, "
 603                            "https://www.openssl.org/docs/faq.html");
 604         return (0);
 605     }
 606  err:
 607     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_EVP_LIB);
 608     EVP_MD_CTX_free(m);
 609     return 0;
 610  err_mem:
 611     RANDerr(RAND_F_RAND_BYTES, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 612     EVP_MD_CTX_free(m);
 613     return 0;
 614
 615 }
 616
 617 static int rand_nopseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 618 {
 619     return rand_bytes(buf, num, 0);
 620 }
 621
 622 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10100000L
 623 /*
 624  * pseudo-random bytes that are guaranteed to be unique but not unpredictable
 625  */
 626 static int rand_pseudo_bytes(unsigned char *buf, int num)
 627 {
 628     return rand_bytes(buf, num, 1);
 629 }
 630 #endif
 631
 632 static int rand_status(void)
 633 {
 634     CRYPTO_THREAD_ID cur;
 635     int ret;
 636     int do_not_lock;
 637
 638     CRYPTO_THREAD_run_once(&rand_lock_init, do_rand_lock_init);
 639     cur = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 640     /*
 641      * check if we already have the lock (could happen if a RAND_poll()
 642      * implementation calls RAND_status())
 643      */
 644     if (crypto_lock_rand) {
 645         CRYPTO_THREAD_read_lock(rand_tmp_lock);
 646         do_not_lock = CRYPTO_THREAD_compare_id(locking_threadid, cur);
 647         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 648     } else
 649         do_not_lock = 0;
 650
 651     if (!do_not_lock) {
 652         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_lock);
 653         /*
 654          * Prevent deadlocks in case we end up in an async engine
 655          */
 656         ASYNC_block_pause();
 657
 658         /*
 659          * prevent rand_bytes() from trying to obtain the lock again
 660          */
 661         CRYPTO_THREAD_write_lock(rand_tmp_lock);
 662         locking_threadid = cur;
 663         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_tmp_lock);
 664         crypto_lock_rand = 1;
 665     }
 666
 667     if (!initialized) {
 668         RAND_poll();
 669         initialized = 1;
 670     }
 671
 672     ret = entropy >= ENTROPY_NEEDED;
 673
 674     if (!do_not_lock) {
 675         /* before unlocking, we must clear 'crypto_lock_rand' */
 676         crypto_lock_rand = 0;
 677
 678         ASYNC_unblock_pause();
 679         CRYPTO_THREAD_unlock(rand_lock);
 680     }
 681
 682     return ret;
 683 }
 684
 685 /*
 686  * rand_hw_seed: get seed data from any available hardware RNG. only
 687  * currently supports rdrand.
 688  */
 689
 690 /* Adapted from eng_rdrand.c */
 691
 692 #if (defined(__i386)   || defined(__i386__)   || defined(_M_IX86) || \
 693      defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
 694      defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)) && defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) \
 695      && !defined(OPENSSL_NO_RDRAND)
 696
 697 # define RDRAND_CALLS    4
 698
 699 size_t OPENSSL_ia32_rdrand(void);
 700 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 701
 702 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
 703 {
 704     int i;
 705     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
 706         return;
 707     for (i = 0; i < RDRAND_CALLS; i++) {
 708         size_t rnd;
 709         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 710         if (rnd == 0)
 711             return;
 712         MD_Update(ctx, (unsigned char *)&rnd, sizeof(size_t));
 713     }
 714 }
 715
 716 /* XOR an existing buffer with random data */
 717
 718 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
 719 {
 720     size_t rnd;
 721     if (!(OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (62 - 32))))
 722         return;
 723     while (num >= sizeof(size_t)) {
 724         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 725         if (rnd == 0)
 726             return;
 727         *((size_t *)buf) ^= rnd;
 728         buf += sizeof(size_t);
 729         num -= sizeof(size_t);
 730     }
 731     if (num) {
 732         rnd = OPENSSL_ia32_rdrand();
 733         if (rnd == 0)
 734             return;
 735         while (num) {
 736             *buf ^= rnd & 0xff;
 737             rnd >>= 8;
 738             buf++;
 739             num--;
 740         }
 741     }
 742 }
 743
 744 #else
 745
 746 static void rand_hw_seed(EVP_MD_CTX *ctx)
 747 {
 748     return;
 749 }
 750
 751 void rand_hw_xor(unsigned char *buf, size_t num)
 752 {
 753     return;
 754 }
 755
 756 #endif