e2fsprogs/uuid/gen_uuid.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * gen_uuid.c --- generate a DCE-compatible uuid
   4  *
   5  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999 Theodore Ts'o.
   6  *
   7  * %Begin-Header%
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
  13  *    including the disclaimer of warranties.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
  18  *    products derived from this software without specific prior
  19  *    written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
  22  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  23  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
  24  * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
  25  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  26  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
  27  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
  28  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  29  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
  31  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  32  * DAMAGE.
  33  * %End-Header%
  34  */
  35
  36 #include <unistd.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <string.h>
  39 #include <fcntl.h>
  40 #include <errno.h>
  41 #include <sys/types.h>
  42 #include <sys/stat.h>
  43 #include <sys/file.h>
  44 #include <sys/time.h>
  45 #ifdef HAVE_SYS_IOCTL_H
  46 #include <sys/ioctl.h>
  47 #endif
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #ifdef HAVE_SYS_SOCKIO_H
  50 #include <sys/sockio.h>
  51 #endif
  52 #ifdef HAVE_NET_IF_H
  53 #include <net/if.h>
  54 #endif
  55 #ifdef HAVE_NETINET_IN_H
  56 #include <netinet/in.h>
  57 #endif
  58 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
  59 #include <net/if_dl.h>
  60 #endif
  61
  62 #include "uuidP.h"
  63
  64 #ifdef HAVE_SRANDOM
  65 #define srand(x)        srandom(x)
  66 #define rand()          random()
  67 #endif
  68
  69 static int get_random_fd(void)
  70 {
  71         struct timeval  tv;
  72         static int      fd = -2;
  73         int             i;
  74
  75         if (fd == -2) {
  76                 gettimeofday(&tv, 0);
  77                 fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
  78                 if (fd == -1)
  79                         fd = open("/dev/random", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
  80                 srand((getpid() << 16) ^ getuid() ^ tv.tv_sec ^ tv.tv_usec);
  81         }
  82         /* Crank the random number generator a few times */
  83         gettimeofday(&tv, 0);
  84         for (i = (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec) & 0x1F; i > 0; i--)
  85                 rand();
  86         return fd;
  87 }
  88
  89
  90 /*
  91  * Generate a series of random bytes.  Use /dev/urandom if possible,
  92  * and if not, use srandom/random.
  93  */
  94 static void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
  95 {
  96         int i, n = nbytes, fd = get_random_fd();
  97         int lose_counter = 0;
  98         unsigned char *cp = (unsigned char *) buf;
  99
 100         if (fd >= 0) {
 101                 while (n > 0) {
 102                         i = read(fd, cp, n);
 103                         if (i <= 0) {
 104                                 if (lose_counter++ > 16)
 105                                         break;
 106                                 continue;
 107                         }
 108                         n -= i;
 109                         cp += i;
 110                         lose_counter = 0;
 111                 }
 112         }
 113
 114         /*
 115          * We do this all the time, but this is the only source of
 116          * randomness if /dev/random/urandom is out to lunch.
 117          */
 118         for (cp = buf, i = 0; i < nbytes; i++)
 119                 *cp++ ^= (rand() >> 7) & 0xFF;
 120         return;
 121 }
 122
 123 /*
 124  * Get the ethernet hardware address, if we can find it...
 125  */
 126 static int get_node_id(unsigned char *node_id)
 127 {
 128 #ifdef HAVE_NET_IF_H
 129         int             sd;
 130         struct ifreq    ifr, *ifrp;
 131         struct ifconf   ifc;
 132         char buf[1024];
 133         int             n, i;
 134         unsigned char   *a;
 135 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
 136         struct sockaddr_dl *sdlp;
 137 #endif
 138
 139 /*
 140  * BSD 4.4 defines the size of an ifreq to be
 141  * max(sizeof(ifreq), sizeof(ifreq.ifr_name)+ifreq.ifr_addr.sa_len
 142  * However, under earlier systems, sa_len isn't present, so the size is
 143  * just sizeof(struct ifreq)
 144  */
 145 #ifdef HAVE_SA_LEN
 146 #ifndef max
 147 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 148 #endif
 149 #define ifreq_size(i) max(sizeof(struct ifreq),\
 150      sizeof((i).ifr_name)+(i).ifr_addr.sa_len)
 151 #else
 152 #define ifreq_size(i) sizeof(struct ifreq)
 153 #endif /* HAVE_SA_LEN*/
 154
 155         sd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP);
 156         if (sd < 0) {
 157                 return -1;
 158         }
 159         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 160         ifc.ifc_len = sizeof(buf);
 161         ifc.ifc_buf = buf;
 162         if (ioctl (sd, SIOCGIFCONF, (char *)&ifc) < 0) {
 163                 close(sd);
 164                 return -1;
 165         }
 166         n = ifc.ifc_len;
 167         for (i = 0; i < n; i+= ifreq_size(*ifrp) ) {
 168                 ifrp = (struct ifreq *)((char *) ifc.ifc_buf+i);
 169                 strncpy(ifr.ifr_name, ifrp->ifr_name, IFNAMSIZ);
 170 #ifdef SIOCGIFHWADDR
 171                 if (ioctl(sd, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0)
 172                         continue;
 173                 a = (unsigned char *) &ifr.ifr_hwaddr.sa_data;
 174 #else
 175 #ifdef SIOCGENADDR
 176                 if (ioctl(sd, SIOCGENADDR, &ifr) < 0)
 177                         continue;
 178                 a = (unsigned char *) ifr.ifr_enaddr;
 179 #else
 180 #ifdef HAVE_NET_IF_DL_H
 181                 sdlp = (struct sockaddr_dl *) &ifrp->ifr_addr;
 182                 if ((sdlp->sdl_family != AF_LINK) || (sdlp->sdl_alen != 6))
 183                         continue;
 184                 a = (unsigned char *) &sdlp->sdl_data[sdlp->sdl_nlen];
 185 #else
 186                 /*
 187                  * XXX we don't have a way of getting the hardware
 188                  * address
 189                  */
 190                 close(sd);
 191                 return 0;
 192 #endif /* HAVE_NET_IF_DL_H */
 193 #endif /* SIOCGENADDR */
 194 #endif /* SIOCGIFHWADDR */
 195                 if (!a[0] && !a[1] && !a[2] && !a[3] && !a[4] && !a[5])
 196                         continue;
 197                 if (node_id) {
 198                         memcpy(node_id, a, 6);
 199                         close(sd);
 200                         return 1;
 201                 }
 202         }
 203         close(sd);
 204 #endif
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 /* Assume that the gettimeofday() has microsecond granularity */
 209 #define MAX_ADJUSTMENT 10
 210
 211 static int get_clock(uint32_t *clock_high, uint32_t *clock_low, uint16_t *ret_clock_seq)
 212 {
 213         static int                      adjustment = 0;
 214         static struct timeval           last = {0, 0};
 215         static uint16_t                 clock_seq;
 216         struct timeval                  tv;
 217         unsigned long long              clock_reg;
 218
 219 try_again:
 220         gettimeofday(&tv, 0);
 221         if ((last.tv_sec == 0) && (last.tv_usec == 0)) {
 222                 get_random_bytes(&clock_seq, sizeof(clock_seq));
 223                 clock_seq &= 0x3FFF;
 224                 last = tv;
 225                 last.tv_sec--;
 226         }
 227         if ((tv.tv_sec < last.tv_sec) ||
 228             ((tv.tv_sec == last.tv_sec) &&
 229              (tv.tv_usec < last.tv_usec))) {
 230                 clock_seq = (clock_seq+1) & 0x3FFF;
 231                 adjustment = 0;
 232                 last = tv;
 233         } else if ((tv.tv_sec == last.tv_sec) &&
 234             (tv.tv_usec == last.tv_usec)) {
 235                 if (adjustment >= MAX_ADJUSTMENT)
 236                         goto try_again;
 237                 adjustment++;
 238         } else {
 239                 adjustment = 0;
 240                 last = tv;
 241         }
 242
 243         clock_reg = tv.tv_usec*10 + adjustment;
 244         clock_reg += ((unsigned long long) tv.tv_sec)*10000000;
 245         clock_reg += (((unsigned long long) 0x01B21DD2) << 32) + 0x13814000;
 246
 247         *clock_high = clock_reg >> 32;
 248         *clock_low = clock_reg;
 249         *ret_clock_seq = clock_seq;
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 void uuid_generate_time(uuid_t out)
 254 {
 255         static unsigned char node_id[6];
 256         static int has_init = 0;
 257         struct uuid uu;
 258         uint32_t        clock_mid;
 259
 260         if (!has_init) {
 261                 if (get_node_id(node_id) <= 0) {
 262                         get_random_bytes(node_id, 6);
 263                         /*
 264                          * Set multicast bit, to prevent conflicts
 265                          * with IEEE 802 addresses obtained from
 266                          * network cards
 267                          */
 268                         node_id[0] |= 0x01;
 269                 }
 270                 has_init = 1;
 271         }
 272         get_clock(&clock_mid, &uu.time_low, &uu.clock_seq);
 273         uu.clock_seq |= 0x8000;
 274         uu.time_mid = (uint16_t) clock_mid;
 275         uu.time_hi_and_version = ((clock_mid >> 16) & 0x0FFF) | 0x1000;
 276         memcpy(uu.node, node_id, 6);
 277         uuid_pack(&uu, out);
 278 }
 279
 280 void uuid_generate_random(uuid_t out)
 281 {
 282         uuid_t  buf;
 283         struct uuid uu;
 284
 285         get_random_bytes(buf, sizeof(buf));
 286         uuid_unpack(buf, &uu);
 287
 288         uu.clock_seq = (uu.clock_seq & 0x3FFF) | 0x8000;
 289         uu.time_hi_and_version = (uu.time_hi_and_version & 0x0FFF) | 0x4000;
 290         uuid_pack(&uu, out);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * This is the generic front-end to uuid_generate_random and
 295  * uuid_generate_time.  It uses uuid_generate_random only if
 296  * /dev/urandom is available, since otherwise we won't have
 297  * high-quality randomness.
 298  */
 299 void uuid_generate(uuid_t out)
 300 {
 301         if (get_random_fd() >= 0)
 302                 uuid_generate_random(out);
 303         else
 304                 uuid_generate_time(out);
 305 }