/ dev / random總是返回相同的序列

Question

我打算使用/ dev / random輸出作為openssl密鑰生成的種子，然后我編寫這個小程序只是為了檢查我要做什么：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define LEN 128

void uc2hex(char* hex, unsigned char* uc, unsigned short uc_len)
{
    FILE* bp=fmemopen(hex,2*uc_len+1,"w");
    unsigned short i;
    for(i=0;i<uc_len;i++)
    {
        fprintf(bp,"%02x",uc[i]);
        //printf("%02x\n",uc[i]);
        //fprintf(bp,"%d-",i);
    }
    fprintf(bp,"%c",'\0');
    fclose(bp);
}

int main()
{
    unsigned char buf[LEN];
    char str[2*LEN+1];
    int fd=open("/dev/random",O_RDONLY);
    read(fd,buf,LEN);
    uc2hex(str,buf,LEN);
    printf("%s\n",str);
    close(fd);
    return 0;
}

我運行程序一兩次，一切似乎工作正常，但后來我再次按順序運行了四次，這是輸出：

[walter@eM350 ~]$ ./random 
0ee08c942ddf901af1278ba8f335b5df8db7cf18e5de2a67ac200f320a7a20e84866f533667a7e66a4572b3bf83d458e6f71f325783f2e3f921868328051f8f296800352cabeaf00000000000000000001000000000000005d08400000000000c080300e00000000000000000000000010084000000000000006400000000000
[walter@eM350 ~]$ ./random 
1f69a0b931c16f796bbb1345b3f58f17f74e3df600000000bb03400000000000ffffffff00000000880e648aff7f0000a88103b4d67f000000305cb4d67f000030415fb4d67f0000000000000000000001000000000000005d08400000000000c080300e00000000000000000000000010084000000000000006400000000000
[walter@eM350 ~]$ ./random 
4e8a1715238644a840eb66d9ff7f00002e4e3df600000000bb03400000000000ffffffff00000000a8ec66d9ff7f0000a871a37ad97f00000020fc7ad97f00003031ff7ad97f0000000000000000000001000000000000005d08400000000000c080300e00000000000000000000000010084000000000000006400000000000
[walter@eM350 ~]$ ./random 
598c57563e8951e6f0173f0cff7f00002e4e3df600000000bb03400000000000ffffffff0000000058193f0cff7f0000a8e1cbda257f0000009024db257f000030a127db257f0000000000000000000001000000000000005d08400000000000c080300e00000000000000000000000010084000000000000006400000000000

除了128字節的隨機字符串之外，Theese對我來說似乎很重要，因為它們大多是相同的。 然后，排除NSA篡改linux內核隨機數生成器的可能性，我只能猜測這與我的機器中的可用熵有關，當我在序列中詢問太多字節時，它會耗盡。 我的問題是：1）這個猜測是否正確？ 2）假設1）是正確的，我怎么知道是否有足夠的熵來產生真正的隨機字節序列？

Answer 1

從手冊頁中讀取：

Upon successful completion, read(), readv(), and pread() return the number of bytes actually read and placed in the buffer. The system guarantees to read the number of bytes requested if the descriptor references a normal file that has that many bytes left before the end-of-file, but in no other case.

底線：檢查read的返回值並查看實際讀取的字節數 - 可能沒有足夠的熵來生成您請求的字節數。

int len = read(fd, buf, LEN);
printf("read() returned %d bytes: ", len);
if (len > 0)
{
    uc2hex(str, buf, len);
    printf("%s\n", str);
}

測試：

$ ./a.out 
read() returned 16 bytes: c3d5f6a8ee11ddc16f00a0dea4ef237a
$ ./a.out
read() returned 8 bytes: 24e23c57852a36bb
$ ./a.out 
read() returned 16 bytes: 4ead04d1eedb54ee99ab1b25a41e735b
$

Answer 2

正如其他人建議的那樣，您需要檢查讀取的字節數的返回值。

如果/ dev / random沒有足夠的可用字節，它將返回更少的字節。

但是，您仍然在以下調用中使用預期長度：

uc2hex(str,buf,LEN);
printf("%s\n",str);

因此，您正在轉換和打印未初始化的內存。 后來的調用顯示相同的值，我並不感到驚訝 - 因為如果在調用之間沒有寫入內存，則值不會改變。

編輯：更好的是：

int nBytes=read(fd,buf,LEN);
uc2hex(str,buf,nBytes);
printf("%s\n",str);