/dev/random 数据是伪随机 AES 密码，熵从何而来？

Question

我目前对熵池的理解是它以缓慢的速度收集真正随机的数据位。我想知道 Unix 和 Linux 如何收集熵，以及 /dev/random 如何使用该熵。

我听说过（一般）熵收集方法，例如“随机”选择的网络数据包到达时视频卡 CPU 的状态，与数模转换器中的嘶嘶声因子相匹配，以及其他更钝的方法。

我相信熵“池”会根据需要被利用，并用于为伪随机生成器提供种子....

我不是在寻求深入的答案，但我很想知道这是否是 Unix/Linux 使用的一般方法？...也许还有一些关于熵收集煤面实际发生的事情的提示。 ..然后，什么是送入..它是一个高级加密标准Rijndael加密熵？

我上面评论的背景信息来自Steve Gibson 的Security Now！播客：第 301 集随机播放，第 2 部分，第 2 部分......他只是泛泛而谈（但正如他的风格一样，足够详细和清晰，即使我也能理解他。听了前面的 300 集有帮助:)， ...我想知道这是否是 Unix/Linux 的方式...

Answer 1

Linux 有两个可供用户空间使用的随机数生成器，/dev/random以及/dev/urandom.

/dev/random是“真正”随机性的来源——即它不是由伪随机数生成器生成的。输入驱动程序和中断处理程序通过函数add_input_randomness和 将熵输入其中add_interrupt_randomness。如果熵耗尽，读取此设备的进程将被阻塞。

/dev/urandom是一个伪随机数生成器。它由与 相同的熵池提供/dev/random，但是当它用完时，它会切换到密码学上强大的生成器。

用户空间应用程序可以通过写入/dev/{,u}random.

阅读random(4)手册页和drivers/char/random.c内核源代码树中的文件。它得到了很好的评论，你问的大部分内容都在那里得到了解释。

/dev/random默认情况下，FreeBSD是使用 Yarrow 算法的伪随机数生成器（但如果已连接，则可以指向硬件 RNG）。软件生成器从以太网和串行连接以及硬件中断（可通过 更改sysctl kern.random）中获取熵。只要内部状态未知，Yarrow 算法就被认为是安全的，因此/dev/random应该始终输出高质量的数据而不会阻塞。参见random(4)。

在 NetBSD 上，仅根据收集到的熵（从磁盘、网络、输入设备和/或磁带驱动器；可使用rndctl进行调整）/dev/random提供随机数据，而在熵池为空时回退到 PRNG，类似于 Linux。参见random(4)、rndctl(8)、rnd(9)。/dev/urandom

OpenBSD 有四个生成器：/dev/random一个是硬件生成器，/dev/srandom一个是安全的随机数据生成器（在熵池上使用 MD5：“磁盘和网络设备中断等”），/dev/urandom类似但是当熵池为空时回退到 PRNG。第四个 ,/dev/arandom也是一个 PRNG 但使用 RC4。见random(4)，arc4random(3)。

Mac OS X 也使用 Yarrow 算法/dev/random，但具有相同/dev/urandom的兼容性。“额外的熵由 SecurityServer 守护程序从内核的随机抖动测量中定期馈送到生成器。” 参见random(4)。