ASLR 受 Linux 上可用熵的影响？答案

【问题标题】：ASLR affected by entropy available on Linux?ASLR 受 Linux 上可用熵的影响？
【发布时间】：2013-03-07 12:44:20
【问题描述】：

random.c 的内核源代码中提到，get_random_int 是“类似于 urandom，但目标是最小化熵池耗尽”。但是，get_random_int 在哪里（以及如何）与熵池交互？

现在，urandom 实际上调用了extract_entropy_user，但我在get_random_int 中看不到任何类似的东西。 get_random_int 似乎使用了自己的熵源（与键盘、鼠标和磁盘活动无关）：

hash[0] += current->pid + jiffies + get_cycles();

并且通常不关心（也不更新）系统可用的熵状态？

get_random_int 如何耗尽熵池？这是在哪里更新的？我知道我遗漏了一些东西或读取了错误的源代码，因为当我执行一个程序时，我可以通过在 entropy_avail 上执行 cat 来查看它是如何耗尽熵池的。

我查看了http://xorl.wordpress.com/2011/01/16/linux-kernel-aslr-implementation/，但似乎没有提到它是如何工作的。

【问题讨论】：

标签： linux entropy aslr

【解决方案1】：

据我所知，它不会直接耗尽熵池。它只是返回一个低质量的随机数。它取决于 ISN seq 生成使用的秘密哈希（定期刷新）、它自己的 per-cpu 状态以及 pid/time/cycles。

它与urandom的相似之处主要在于它在熵低时不会阻塞。

【讨论】：

有趣，那为什么我在重复 cat 文件时观察到 entropy_avail 下降？
如果我不得不猜测，我会说这是因为rekey_seq_generator()，它被定期调用（并设置上述哈希），它使用get_random_bytes()，它确实使用了熵池。
再想一想，这似乎是一个错误的猜测，因为重新生成密钥的间隔是(300 * HZ)。无论如何，我看不到任何直接消耗熵的东西
你能重现我观察到熵被耗尽的行为吗？我杀死了大多数正在运行的进程，进行查找以确保熵很高，然后我 cat /proc/sys/kernel/entropy_avail 并看到每次执行 cat 时这个数字都会减少。

【解决方案2】：

hash[0] 还与名为 random_int_secret 的哈希混合在一起，该哈希仅在启动时由函数 random_int_secret_init() 生成一次。它是使用get_random_bytes() 生成的，它确实耗尽了熵估计。

从 drivers/char/random.c 中定义了一个函数，该函数将生成这个一次性哈希，每次请求随机 int 时都会重复使用该哈希：

static u32 random_int_secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4];
int random_int_secret_init(void)
{
    get_random_bytes(random_int_secret, sizeof(random_int_secret)); /* XXX */
    return 0;
}

在函数get_random_int() 中，random_int_secret 与hash 混合在一起，然后hash[0] 作为被请求的随机整数返回。

static DEFINE_PER_CPU(__u32 [MD5_DIGEST_WORDS], get_random_int_hash);
unsigned int get_random_int(void)
{
    __u32 *hash;
    unsigned int ret;

    if (arch_get_random_int(&ret))
        return ret;

    hash = get_cpu_var(get_random_int_hash);

    hash[0] += current->pid + jiffies + random_get_entropy();
    md5_transform(hash, random_int_secret); /* XXX */
    ret = hash[0];
    put_cpu_var(get_random_int_hash);

    return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(get_random_int);

就在启动过程的开始，在 init/main.c 中，生成了这个种子：

static void __init do_basic_setup(void)
{
    cpuset_init_smp();
    shmem_init();
    driver_init();
    init_irq_proc();
    do_ctors();
    usermodehelper_enable();
    do_initcalls();
    random_int_secret_init(); /* XXX */
}

关于猫耗尽游泳池，我曾经记得它为什么这样做，但我现在不记得了。但是我很确定它不是 ASLR，因为在带有 RDRAND 的系统上，get_random_int() 仅提供指令中的整数，而没有其他内容。我的系统有 RDRAND，我还看到生成进程时熵计数下降。

【讨论】：