algos/randpool.c

   1 /**
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * Copyright 2007 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
   5  * This file is part of DevLib - See README.devlib for information.
   6  * -->
   7  *
   8  * \brief API function for to manage entropy pool.
   9  *
  10  * \version $Id$
  11  * \author Daniele Basile <asterix@develer.com>
  12  */
  13
  14 /*#*
  15  *#* $Log$
  16  *#* Revision 1.12  2007/02/12 09:47:39  asterix
  17  *#* Remove randpool_save. Add randpool_pool.
  18  *#*
  19  *#* Revision 1.10  2007/02/12 09:03:32  asterix
  20  *#* Add CONFIG_RANDPOOL_TIMER macro to swich on or off timer support
  21  *#*
  22  *#* Revision 1.9  2007/02/09 17:58:09  asterix
  23  *#* Add macro CONFIG_RANDPOOL_TIMER.
  24  *#*
  25  *#* Revision 1.6  2007/02/09 09:24:38  asterix
  26  *#* Typos. Add data_len in randpool_add and n_byte in randpool_push pototypes.
  27  *#*
  28  *#* Revision 1.3  2007/02/08 14:25:29  asterix
  29  *#* Write static funcion push_byte.
  30  *#*
  31  *#*/
  32
  33 #include "randpool.h"
  34 #include "md2.h"
  35
  36 #include <stdio.h>           //sprintf();
  37 #include <string.h>          //memset(), memcpy();
  38
  39 #include <cfg/compiler.h>
  40 #include <cfg/debug.h>       //ASSERT()
  41 #include <cfg/macros.h>      //MIN()
  42
  43 #if CONFIG_RANDPOOL_TIMER
  44         #include <drv/timer.h>       //timer_clock();
  45 #endif
  46
  47
  48
  49 /*
  50  * Insert bytes in entropy pool, making a XOR of bytes present
  51  * in entropy pool.
  52  */
  53 static void randpool_push(EntropyPool *pool, void *_byte, size_t n_byte)
  54 {
  55         size_t i = pool->pos_add; // Current number of byte insert in entropy pool.
  56         uint8_t *byte;
  57
  58         byte = (uint8_t *)_byte;
  59
  60         /*
  61          * Insert a bytes in entropy pool.
  62          */
  63         for(int j = 0; j < n_byte; j++)
  64         {
  65                 pool->pool_entropy[i] = pool->pool_entropy[i] ^ byte[j];
  66                 i = (i++) % CONFIG_SIZE_ENTROPY_POOL;
  67         }
  68
  69         pool->pos_add  =  i; // Update a insert bytes.
  70 }
  71
  72
  73 /*
  74  * This function stir entropy pool with MD2 function hash.
  75  *
  76  */
  77 static void randpool_stir(EntropyPool *pool)
  78 {
  79         size_t entropy = pool->entropy; //Save current calue of entropy.
  80         Md2Context context;
  81         uint8_t tmp_buf[((sizeof(size_t) * 2) + sizeof(int)) * 2]; //Temporary buffer.
  82
  83         md2_init(&context); //Init MD2 algorithm.
  84
  85         randpool_add(pool, "", 0, 0);
  86
  87         for (int i = 0; i < NUM_STIR_LOOP; i++)
  88         {
  89                 sprintf(tmp_buf, "%0x%0x%0x",pool->counter, i, pool->pos_add);
  90
  91                 /*
  92                  * Hash with MD2 algorithm the entropy pool.
  93                  */
  94                 md2_update(&context, pool->pool_entropy, CONFIG_SIZE_ENTROPY_POOL);
  95
  96                 md2_update(&context, tmp_buf, strlen(tmp_buf));
  97
  98                 /*Insert a message digest in entropy pool.*/
  99                 randpool_push(pool, md2_end(&context), CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 100
 101                 pool->counter = (pool->counter + 1) & 0xFFFFFFFF; //Clamp a counter to 4 byte.
 102
 103         }
 104
 105         /*Insert in pool the difference between a two call of this function (see above).*/
 106         randpool_add(pool, "", 0, 0);
 107
 108         pool->entropy = entropy; //Restore old value of entropy. We haven't add entropy.
 109 }
 110
 111 /**
 112  * Add n_bit of  entropy in entropy pool.
 113  */
 114 void randpool_add(EntropyPool *pool, void *data, size_t data_len, size_t entropy)
 115 {
 116         uint8_t sep[] = "\xaa\xaa\xaa\xaa";  // ??
 117
 118         randpool_push(pool, data, data_len); //Insert data to entropy pool.
 119
 120         randpool_push(pool, sep, strlen(sep)); // ??
 121
 122 #if CONFIG_RANDPOOL_TIMER
 123
 124         ticks_t event = timer_clock();
 125         uint32_t delta;
 126
 127         /*Difference of time between a two accese to entropy pool.*/
 128         delta = event - pool->last_counter;
 129
 130
 131         randpool_push(pool, &delta, sizeof(delta));
 132
 133         delta = delta & 0xff;
 134
 135         randpool_push(pool, &delta, sizeof(delta));
 136
 137         /*
 138          * Count of number entropy bit add with delta.
 139          */
 140         while(delta)
 141         {
 142                 delta >>= 1;
 143                 entropy++;
 144         }
 145
 146 #else
 147         size_t event = 0;
 148
 149         /*Difference of time between a two accese to entropy pool.*/
 150         event = pool->last_counter++;
 151
 152 #endif
 153
 154         pool->entropy += entropy;      //Update a entropy of the pool.
 155         pool->last_counter = event;
 156 }
 157
 158 /**
 159  * Randpool function initialization.
 160  * The entropy pool can be initialize also with
 161  * a previous entropy pool.
 162  */
 163 void randpool_init(EntropyPool *pool, void *_data, size_t len)
 164 {
 165         uint8_t *data;
 166
 167         data = (uint8_t *)_data;
 168
 169         memset(pool, 0, sizeof(EntropyPool));
 170         pool->pos_get = CONFIG_MD2_BLOCK_LEN;
 171
 172 #if CONFIG_RANDPOOL_TIMER
 173         pool->last_counter = timer_clock();
 174 #endif
 175
 176         ASSERT(len < CONFIG_SIZE_ENTROPY_POOL);
 177
 178         if(len > 0)
 179         {
 180                 /*
 181                  * Initialize a entropy pool with a
 182                  * previous pool, and assume all pool as
 183                  * entropy.
 184                  */
 185                 memcpy(pool->pool_entropy, data, len);
 186                 pool->entropy = len;
 187         }
 188
 189 }
 190
 191 /**
 192  * Get the actual value of entropy.
 193  */
 194 size_t randpool_size(EntropyPool *pool)
 195 {
 196         return pool->entropy;
 197 }
 198
 199 void randpool_get(EntropyPool *pool, void *data, size_t n_byte)
 200 {
 201
 202 }
 203
 204 /**
 205  * Get n_byte from entropy pool. If n_byte is larger than number
 206  * byte of entropy in entropy pool, rand_pool_getN continue
 207  * to generate pseudocasual value from previous state of
 208  * pool.
 209  */
 210 void randpool_getN(EntropyPool *pool, void *data, size_t n_byte)
 211 {
 212         Md2Context context;
 213         size_t i = pool->pos_get;
 214         int n = n_byte;
 215         size_t len = MIN((size_t)CONFIG_MD2_BLOCK_LEN, n_byte);
 216
 217         /* Test if i + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN  is inside of entropy pool.*/
 218         ASSERT((CONFIG_MD2_BLOCK_LEN + i) < CONFIG_SIZE_ENTROPY_POOL);
 219
 220         md2_init(&context);
 221
 222         while(n < 0)
 223         {
 224                 /*Hash previous state of pool*/
 225                 md2_update(&context, &pool->pool_entropy[i], CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 226
 227                 memcpy(data, md2_end(&context), len);
 228
 229                 n -= len; //Number of byte copied in data.
 230
 231                 len = MIN(n, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 232
 233                 i = (i + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN) % CONFIG_SIZE_ENTROPY_POOL;
 234
 235                 /* If we haven't more entropy pool to hash, we stir it.*/
 236                 if(i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN)
 237                 {
 238                         randpool_stir(pool);
 239                         i = pool->pos_get;
 240                 }
 241         }
 242
 243         pool->pos_get = i; //Current number of byte we get from pool.
 244
 245         pool->entropy -= n_byte; //Update a entropy.
 246
 247         /*If we get all entropy entropy is 0*/
 248         if(pool->entropy < 0)
 249                 pool->entropy = 0;
 250 }
 251 /**
 252  * Return a pointer to entropy pool.
 253  */
 254 uint8_t *randpool_pool(EntropyPool *pool)
 255 {
 256         return pool->pool_entropy;
 257 }
 258