e2fsprogs/uuid/gen_uuid.c

   1 /*
   2  * gen_uuid.c --- generate a DCE-compatible uuid
   3  *
   4  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999 Theodore Ts'o.
   5  *
   6  * %Begin-Header%
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
  12  *    including the disclaimer of warranties.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
  17  *    products derived from this software without specific prior
  18  *    written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  21  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
  23  * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
  24  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  25  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
  26  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
  27  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  28  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  29  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
  30  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  31  * DAMAGE.
  32  * %End-Header%
  33  */
  34
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <fcntl.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/stat.h>
  42 #include <sys/file.h>
  43 #ifdef HAVE_SYS_IOCTL_H
  44 #include <sys/ioctl.h>
  45 #endif
  46 #include <sys/socket.h>
  47 #ifdef HAVE_SYS_SOCKIO_H
  48 #include <sys/sockio.h>
  49 #endif
  50 #ifdef HAVE_NET_IF_H
  51 #include <net/if.h>
  52 #endif
  53 #ifdef HAVE_NETINET_IN_H
  54 #include <netinet/in.h>
  55 #endif
  56 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
  57 #include <net/if_dl.h>
  58 #endif
  59
  60 #include "uuidP.h"
  61
  62 #ifdef HAVE_SRANDOM
  63 #define srand(x)        srandom(x)
  64 #define rand()          random()
  65 #endif
  66
  67 static int get_random_fd(void)
  68 {
  69         struct timeval  tv;
  70         static int      fd = -2;
  71         int             i;
  72
  73         if (fd == -2) {
  74                 gettimeofday(&tv, 0);
  75                 fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
  76                 if (fd == -1)
  77                         fd = open("/dev/random", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
  78                 srand((getpid() << 16) ^ getuid() ^ tv.tv_sec ^ tv.tv_usec);
  79         }
  80         /* Crank the random number generator a few times */
  81         gettimeofday(&tv, 0);
  82         for (i = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0x1F; i > 0; i--)
  83                 rand();
  84         return fd;
  85 }
  86
  87
  88 /*
  89  * Generate a series of random bytes.  Use /dev/urandom if possible,
  90  * and if not, use srandom/random.
  91  */
  92 static void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
  93 {
  94         int i, n = nbytes, fd = get_random_fd();
  95         int lose_counter = 0;
  96         unsigned char *cp = (unsigned char *) buf;
  97
  98         if (fd >= 0) {
  99                 while (n > 0) {
 100                         i = read(fd, cp, n);
 101                         if (i <= 0) {
 102                                 if (lose_counter++ > 16)
 103                                         break;
 104                                 continue;
 105                         }
 106                         n -= i;
 107                         cp += i;
 108                         lose_counter = 0;
 109                 }
 110         }
 111
 112         /*
 113          * We do this all the time, but this is the only source of
 114          * randomness if /dev/random/urandom is out to lunch.
 115          */
 116         for (cp = buf, i = 0; i < nbytes; i++)
 117                 *cp++ ^= (rand() >> 7) & 0xFF;
 118         return;
 119 }
 120
 121 /*
 122  * Get the ethernet hardware address, if we can find it...
 123  */
 124 static int get_node_id(unsigned char *node_id)
 125 {
 126 #ifdef HAVE_NET_IF_H
 127         int             sd;
 128         struct ifreq    ifr, *ifrp;
 129         struct ifconf   ifc;
 130         char buf[1024];
 131         int             n, i;
 132         unsigned char   *a;
 133 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
 134         struct sockaddr_dl *sdlp;
 135 #endif
 136
 137 /*
 138  * BSD 4.4 defines the size of an ifreq to be
 139  * max(sizeof(ifreq), sizeof(ifreq.ifr_name)+ifreq.ifr_addr.sa_len
 140  * However, under earlier systems, sa_len isn't present, so the size is
 141  * just sizeof(struct ifreq)
 142  */
 143 #ifdef HAVE_SA_LEN
 144 #ifndef max
 145 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 146 #endif
 147 #define ifreq_size(i) max(sizeof(struct ifreq),\
 148      sizeof((i).ifr_name)+(i).ifr_addr.sa_len)
 149 #else
 150 #define ifreq_size(i) sizeof(struct ifreq)
 151 #endif /* HAVE_SA_LEN*/
 152
 153         sd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP);
 154         if (sd < 0) {
 155                 return -1;
 156         }
 157         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 158         ifc.ifc_len = sizeof(buf);
 159         ifc.ifc_buf = buf;
 160         if (ioctl (sd, SIOCGIFCONF, (char *)&ifc) < 0) {
 161                 close(sd);
 162                 return -1;
 163         }
 164         n = ifc.ifc_len;
 165         for (i = 0; i < n; i+= ifreq_size(*ifrp) ) {
 166                 ifrp = (struct ifreq *)((char *) ifc.ifc_buf+i);
 167                 strncpy(ifr.ifr_name, ifrp->ifr_name, IFNAMSIZ);
 168 #ifdef SIOCGIFHWADDR
 169                 if (ioctl(sd, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0)
 170                         continue;
 171                 a = (unsigned char *) &ifr.ifr_hwaddr.sa_data;
 172 #else
 173 #ifdef SIOCGENADDR
 174                 if (ioctl(sd, SIOCGENADDR, &ifr) < 0)
 175                         continue;
 176                 a = (unsigned char *) ifr.ifr_enaddr;
 177 #else
 178 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
 179                 sdlp = (struct sockaddr_dl *) &ifrp->ifr_addr;
 180                 if ((sdlp->sdl_family != AF_LINK) || (sdlp->sdl_alen != 6))
 181                         continue;
 182                 a = (unsigned char *) &sdlp->sdl_data[sdlp->sdl_nlen];
 183 #else
 184                 /*
 185                  * XXX we don't have a way of getting the hardware
 186                  * address
 187                  */
 188                 close(sd);
 189                 return 0;
 190 #endif /* HAVE_NET_IF_DL_H */
 191 #endif /* SIOCGENADDR */
 192 #endif /* SIOCGIFHWADDR */
 193                 if (!a[0] && !a[1] && !a[2] && !a[3] && !a[4] && !a[5])
 194                         continue;
 195                 if (node_id) {
 196                         memcpy(node_id, a, 6);
 197                         close(sd);
 198                         return 1;
 199                 }
 200         }
 201         close(sd);
 202 #endif
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 /* Assume that the gettimeofday() has microsecond granularity */
 207 #define MAX_ADJUSTMENT 10
 208
 209 static int get_clock(uint32_t *clock_high, uint32_t *clock_low, uint16_t *ret_clock_seq)
 210 {
 211         static int                      adjustment = 0;
 212         static struct timeval           last = {0, 0};
 213         static uint16_t                 clock_seq;
 214         struct timeval                  tv;
 215         unsigned long long              clock_reg;
 216
 217 try_again:
 218         gettimeofday(&tv, 0);
 219         if ((last.tv_sec == 0) && (last.tv_usec == 0)) {
 220                 get_random_bytes(&clock_seq, sizeof(clock_seq));
 221                 clock_seq &= 0x3FFF;
 222                 last = tv;
 223                 last.tv_sec--;
 224         }
 225         if ((tv.tv_sec < last.tv_sec) ||
 226             ((tv.tv_sec == last.tv_sec) &&
 227              (tv.tv_usec < last.tv_usec))) {
 228                 clock_seq = (clock_seq+1) & 0x3FFF;
 229                 adjustment = 0;
 230                 last = tv;
 231         } else if ((tv.tv_sec == last.tv_sec) &&
 232             (tv.tv_usec == last.tv_usec)) {
 233                 if (adjustment >= MAX_ADJUSTMENT)
 234                         goto try_again;
 235                 adjustment++;
 236         } else {
 237                 adjustment = 0;
 238                 last = tv;
 239         }
 240
 241         clock_reg = tv.tv_usec*10 + adjustment;
 242         clock_reg += ((unsigned long long) tv.tv_sec)*10000000;
 243         clock_reg += (((unsigned long long) 0x01B21DD2) << 32) + 0x13814000;
 244
 245         *clock_high = clock_reg >> 32;
 246         *clock_low = clock_reg;
 247         *ret_clock_seq = clock_seq;
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 void uuid_generate_time(uuid_t out)
 252 {
 253         static unsigned char node_id[6];
 254         static int has_init = 0;
 255         struct uuid uu;
 256         uint32_t        clock_mid;
 257
 258         if (!has_init) {
 259                 if (get_node_id(node_id) <= 0) {
 260                         get_random_bytes(node_id, 6);
 261                         /*
 262                          * Set multicast bit, to prevent conflicts
 263                          * with IEEE 802 addresses obtained from
 264                          * network cards
 265                          */
 266                         node_id[0] |= 0x01;
 267                 }
 268                 has_init = 1;
 269         }
 270         get_clock(&clock_mid, &uu.time_low, &uu.clock_seq);
 271         uu.clock_seq |= 0x8000;
 272         uu.time_mid = (uint16_t) clock_mid;
 273         uu.time_hi_and_version = ((clock_mid >> 16) & 0x0FFF) | 0x1000;
 274         memcpy(uu.node, node_id, 6);
 275         uuid_pack(&uu, out);
 276 }
 277
 278 void uuid_generate_random(uuid_t out)
 279 {
 280         uuid_t  buf;
 281         struct uuid uu;
 282
 283         get_random_bytes(buf, sizeof(buf));
 284         uuid_unpack(buf, &uu);
 285
 286         uu.clock_seq = (uu.clock_seq & 0x3FFF) | 0x8000;
 287         uu.time_hi_and_version = (uu.time_hi_and_version & 0x0FFF) | 0x4000;
 288         uuid_pack(&uu, out);
 289 }
 290
 291 /*
 292  * This is the generic front-end to uuid_generate_random and
 293  * uuid_generate_time.  It uses uuid_generate_random only if
 294  * /dev/urandom is available, since otherwise we won't have
 295  * high-quality randomness.
 296  */
 297 void uuid_generate(uuid_t out)
 298 {
 299         if (get_random_fd() >= 0)
 300                 uuid_generate_random(out);
 301         else
 302                 uuid_generate_time(out);
 303 }