Modo de empleo

La interfaz /dev/random se considera una interfaz heredada y /dev/urandom es la preferida en todos los casos, con la excepción de aplicaciones que requieren aleatoriedad durante el comienzo del inicio del equipo. Dichas aplicaciones, deberán usar getrandom(2) en su lugar, porque se bloquearán hasta que se inicialice el pool de entropía.

Si se guarda un archivo semilla entre los reinicios como se recomienda a continuación, la salida será criptográficamente segura contra atacantes sin privilegios de administrador tan pronto como se recarga en la secuencia de inicio, y es perfectamente adecuada para su uso en las claves de sesión de cifrado de red. Las principales distribuciones de Linux guardan dicho archivo semilla desde, al menos, el año 2000. Dado que las lecturas de /dev/random pueden bloquearse, los usuarios normalmente querrán abrirlo en modo sin bloqueo (o realizar una lectura con tiempo de espera). y proporcionar algún tipo de notificación al usuario si la entropía deseada no está disponible de inmediato.

Configuración

Si en su sistema no existen todavía /dev/random y /dev/urandom, puede crearlos con las siguientes órdenes:

mknod -m 666 /dev/random c 1 8
mknod -m 666 /dev/urandom c 1 9
chown root:root /dev/random /dev/urandom

Cuando un sistema Linux arranca sin mucha interación del operador, el pool de entropía puede estar en un estado bastante predecible. Esto reduce la cantidad actual de ruido en el pool de entropía por debajo de lo recomendado. Para contrarestar este efecto, es posible conservar la información del pool de entropía entre los reinicios del sistema. Para hacer esto, añada las líneas a un script de shell adecuado que se ejecute durante la secuencia de inicio:

echo "Iniciando generador de números aleatorios..."
random_seed=/var/run/random-seed
# Guarda una semilla entre reinicios del sistema
# Carga y guarda todo el pool de entropía
if [ -f $random_seed ]; then
    cat $random_seed >/dev/urandom
else
    touch $random_seed
fi
chmod 600 $random_seed
poolfile=/proc/sys/kernel/random/poolsize
[ -r $poolfile ] && bits=$(cat $poolfile) || bits=4096
bytes=$(expr $bits / 8)
dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=$bytes

También, añada las siguientes líneas a un guión shell apropiado que se ejecute durante la parada del sistema Linux:

# Guarda una semilla de aleatoriedad cuando se apaga el sistema
# Guarda todo el pool de entropía
echo "Guardando semilla de entropía..."
random_seed=/var/run/random-seed
touch $random_seed
chmod 600 $random_seed
poolfile=/proc/sys/kernel/random/poolsize
[ -r $poolfile ] && bits=$(cat $poolfile) || bits=4096
bytes=$(expr $bits / 8)
dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=$bytes

En los ejemplos anteriores, se supone Linux 2.6.0 o posterior, donde /proc/sys/kernel/random/poolsize devuelve el tamaño del pool de entropía en bits (ver a continación).

Interfaces /proc

Los archivos en el directorio /proc/sys/kernel/random (presente desde Linux 2.3.16) proporcionan información adicional sobre el dispositivo /dev/random:

entropy_avail

Este archivo de sólo lectura proporciona la entropía disponible, en bits. Ésta será un número en el intervalo de 0 a 4096.

poolsize

Este archivo proporciona el tamaño del pool de entropía. El formato de este archivo varía según las versiones del kernel:

read_wakeup_threshold

Este archivo contiene los bits de entropía necesarios para reactivar procesos en pausa esperando entropía de /dev/random. El valor predeterminado es 64.

write_wakeup_threshold

Este archivo contiene la cantidad de bits de entropía por debajo de los cuales se activan procesos que hacen un select(2) o poll(2) para acceso de escritura a /dev/random. Estos valores se pueden modificar escribiendo en los archivos.

uuid y boot_id

Estos archivos de solo lectura contienen cadenas aleatorias como 6fw3a24b-31f4-4bd4-a9b9-6b9be13e1fe9. El primero se genera de nuevo para cada lectura, el segundo se genera sólo una vez.

interfaz ioctl(2)

Las siguientes solicitudes ioctl(2) se definen en descriptores de archivos conectados bien a /dev/random o a /dev/urandom. Todas las solicitudes realizadas interactuarán con el pool de entropía de entrada, lo que afectará tanto a /dev/random como a /dev/urandom. La capacidad CAP_SYS_ADMIN es necesaria para todas las solicitudes salvo para RNDGETENTCNT.

RNDGETENTCNT

Recupera el recuento de entropía del pool de entrada; el contenido será el mismo que el del archivo entropy_avail en proc. El resultado se almacenará en el int señalado por el argumento.

RNDADDTOENTCNT

Incrementa o disminuye el recuento de entropía del pool de entrada por el valor señalado en el argumento.

RNDGETPOOL

Eliminado en Linux 2.6.9.

RNDADDENTROPY

Agrega algo de entropía adicional al grupo de entrada, incrementando el recuento de entropía. Es diferente a escribir en /dev/random o /dev/urandom, lo que solo agregaría algunos datos pero no incrementaría el recuento de entropía. Se utiliza la siguiente estructura:

struct rand_pool_info {
    int    entropy_count;
    int    buf_size;
    __u32  buf[0];
};

Aquí entropy_count es el valor agregado (o restado) al recuento de entropía, y buf es el búfer de tamaño buf_size que se agrega al pool de entropía.

RNDZAPENTCNT

RNDCLEARPOOL

Pone a cero el recuento de entropía de todos los pools y agrega algunos datos del sistema (como el reloj) a dichos pools.