resource/c_common/ocrandom/src/ocrandom.c

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   2 //
   3 // Copyright 2014 Intel Mobile Communications GmbH All Rights Reserved.
   4 //
   5 //-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
   6 //
   7 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   8 // you may not use this file except in compliance with the License.
   9 // You may obtain a copy of the License at
  10 //
  11 //      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  12 //
  13 // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  14 // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  15 // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  16 // See the License for the specific language governing permissions and
  17 // limitations under the License.
  18 //
  19 //-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
  20
  21 // Defining _POSIX_C_SOURCE macro with 199309L (or greater) as value
  22 // causes header files to expose definitions
  23 // corresponding to the POSIX.1b, Real-time extensions
  24 // (IEEE Std 1003.1b-1993) specification
  25 //
  26 // For this specific file, see use of clock_gettime,
  27 // Refer to http://pubs.opengroup.org/stage7tc1/functions/clock_gettime.html
  28 // and to http://man7.org/linux/man-pages/man2/clock_gettime.2.html
  29 #ifndef _POSIX_C_SOURCE
  30 #define _POSIX_C_SOURCE 200809L
  31 #endif
  32
  33 #include "iotivity_config.h"
  34
  35 #ifdef HAVE_FCNTL_H
  36 #include <fcntl.h>
  37 #endif
  38 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  39 #include <unistd.h>
  40 #endif
  41 #ifdef HAVE_STDLIB_H
  42 #include <stdlib.h>
  43 #endif
  44 #ifdef HAVE_STRING_H
  45 #include <string.h>
  46 #elif defined(HAVE_STRINGS_H)
  47 #include <strings.h>
  48 #endif
  49 #ifdef HAVE_SYS_TIME_H
  50 #include <sys/time.h>
  51 #endif
  52 #ifdef HAVE_TIME_H
  53 #include <time.h>
  54 #endif
  55 #if defined(__ANDROID__)
  56 #include <ctype.h>
  57 #include <linux/time.h>
  58 #endif
  59 #ifdef HAVE_WINDOWS_H
  60 #include <windows.h>
  61 #endif
  62 #include "ocrandom.h"
  63 #include <stdio.h>
  64
  65 #ifdef HAVE_UUID_UUID_H
  66 #include <uuid/uuid.h>
  67 #endif
  68
  69 #define NANO_SEC 1000000000
  70
  71 #ifdef ARDUINO
  72 #include "Arduino.h"
  73
  74 // ARM GCC compiler doesnt define srandom function.
  75 #if defined(ARDUINO) && !defined(ARDUINO_ARCH_SAM)
  76 #define HAVE_SRANDOM 1
  77 #endif
  78
  79 uint8_t GetRandomBitRaw()
  80 {
  81     return analogRead((uint8_t)ANALOG_IN) & 0x1;
  82 }
  83
  84 uint8_t GetRandomBitRaw2()
  85 {
  86     int a = 0;
  87     for (;;)
  88     {
  89         a = GetRandomBitRaw() | (GetRandomBitRaw()<<1);
  90         if (a==1)
  91         {
  92             return 0; // 1 to 0 transition: log a zero bit
  93         }
  94         if (a==2)
  95         {
  96             return 1;// 0 to 1 transition: log a one bit
  97         }
  98         // For other cases, try again.
  99     }
 100 }
 101
 102 uint8_t GetRandomBit()
 103 {
 104     int a = 0;
 105     for (;;)
 106     {
 107         a = GetRandomBitRaw2() | (GetRandomBitRaw2()<<1);
 108         if (a==1)
 109         {
 110             return 0; // 1 to 0 transition: log a zero bit
 111         }
 112         if (a==2)
 113         {
 114             return 1;// 0 to 1 transition: log a one bit
 115         }
 116         // For other cases, try again.
 117     }
 118 }
 119 #endif
 120
 121 int8_t OCSeedRandom()
 122 {
 123 #ifndef ARDUINO
 124     // Get current time to Seed.
 125     uint64_t currentTime = 0;
 126 #ifdef __ANDROID__
 127     struct timespec getTs;
 128     clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &getTs);
 129     currentTime = (getTs.tv_sec * (uint64_t)NANO_SEC + getTs.tv_nsec)/1000;
 130 #elif _WIN32
 131     LARGE_INTEGER count;
 132     if (QueryPerformanceCounter(&count)) {
 133         currentTime = count.QuadPart;
 134     }
 135 #elif  _POSIX_TIMERS > 0
 136     struct timespec ts;
 137     clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
 138     currentTime = (ts.tv_sec * (uint64_t)NANO_SEC + ts.tv_nsec)/ 1000;
 139 #else
 140     struct timeval tv;
 141     gettimeofday(&tv, NULL);
 142     currentTime = tv.tv_sec * (uint64_t)1000000 + tv.tv_usec;
 143 #endif
 144 #if defined(__unix__) || defined(__APPLE__) || defined(__TIZENRT__)
 145     int32_t fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
 146     if (fd >= 0)
 147     {
 148         uint32_t randomSeed = 0;
 149         uint32_t totalRead = 0; //how many integers were read
 150         int32_t currentRead = 0;
 151         while (totalRead < sizeof(randomSeed))
 152         {
 153             currentRead = read(fd, (uint8_t*) &randomSeed + totalRead,
 154                     sizeof(randomSeed) - totalRead);
 155             if (currentRead > 0)
 156             {
 157                 totalRead += currentRead;
 158             }
 159         }
 160         close(fd);
 161         srand(randomSeed | currentTime);
 162     }
 163     else
 164 #endif
 165     {
 166         // Do time based seed when problem in accessing "/dev/urandom"
 167         srand(currentTime);
 168     }
 169
 170     return 0;
 171 #elif defined ARDUINO
 172     uint32_t result =0;
 173     uint8_t i;
 174     for (i=32; i--;)
 175     {
 176         result += result + GetRandomBit();
 177     }
 178 #if HAVE_SRANDOM
 179     srandom(result);
 180 #else
 181     srand(result);
 182 #endif
 183     return 0;
 184 #endif
 185
 186 }
 187
 188 void OCFillRandomMem(uint8_t * location, uint16_t len)
 189 {
 190     if (!location)
 191     {
 192         return;
 193     }
 194     uint16_t i, rand_idx;
 195     uint8_t *loc;
 196     i = len;
 197     loc = location;
 198     for (; i--;)
 199     {
 200         *loc++ = OCGetRandomByte();
 201     }
 202     uint8_t temp;
 203     i = len;
 204     while(i > 1)
 205     {
 206         rand_idx = lrand48() % i;
 207         temp = location[i - 1];
 208         location[i - 1] = location[rand_idx];
 209         location[rand_idx] = temp;
 210         i--;
 211     }
 212 }
 213
 214 uint32_t OCGetRandom()
 215 {
 216     uint32_t result = 0;
 217     OCFillRandomMem((uint8_t*) &result, 4);
 218     return result;
 219 }
 220
 221 uint8_t OCGetRandomByte(void)
 222 {
 223 #ifdef HAVE_SRANDOM
 224     return random() & 0x00FF;
 225 #else
 226     return rand() & 0x00FF;
 227 #endif
 228 }
 229
 230 uint16_t OCGetRandomTwoByte(void)
 231 {
 232 #ifdef HAVE_SRANDOM
 233     return random() & 0x00FFFF;
 234 #else
 235     return rand() & 0x00FFFF;
 236 #endif
 237 }
 238
 239
 240 uint32_t OCGetRandomRange(uint32_t firstBound, uint32_t secondBound)
 241 {
 242     uint32_t base;
 243     uint32_t diff;
 244     uint32_t result;
 245     if (firstBound > secondBound)
 246     {
 247         base = secondBound;
 248         diff = firstBound - secondBound;
 249     }
 250     else if (firstBound < secondBound)
 251     {
 252         base = firstBound;
 253         diff = secondBound - firstBound;
 254     }
 255     else
 256     {
 257         return secondBound;
 258     }
 259     result = ((float)OCGetRandom()/((float)(0xFFFFFFFF))*(float)diff) + (float) base;
 260     return result;
 261 }
 262
 263 #if defined(__ANDROID__)
 264 uint8_t parseUuidChar(char c)
 265 {
 266     if (isdigit(c))
 267     {
 268         return c - '0';
 269     }
 270     else
 271     {
 272         return c - 'a' + 10;
 273     }
 274 }
 275 uint8_t parseUuidPart(const char *c)
 276 {
 277     return (parseUuidChar(c[0])<<4) + parseUuidChar(c[1]);
 278 }
 279 #endif
 280
 281 OCRandomUuidResult OCGenerateUuid(uint8_t uuid[UUID_SIZE])
 282 {
 283     if (!uuid)
 284     {
 285         return RAND_UUID_INVALID_PARAM;
 286     }
 287 #if defined(__ANDROID__)
 288     char uuidString[UUID_STRING_SIZE];
 289     int8_t ret = OCGenerateUuidString(uuidString);
 290
 291     if (RAND_UUID_OK == ret)
 292     {
 293         uuid[ 0] = parseUuidPart(&uuidString[0]);
 294         uuid[ 1] = parseUuidPart(&uuidString[2]);
 295         uuid[ 2] = parseUuidPart(&uuidString[4]);
 296         uuid[ 3] = parseUuidPart(&uuidString[6]);
 297
 298         uuid[ 4] = parseUuidPart(&uuidString[9]);
 299         uuid[ 5] = parseUuidPart(&uuidString[11]);
 300
 301         uuid[ 6] = parseUuidPart(&uuidString[14]);
 302         uuid[ 7] = parseUuidPart(&uuidString[16]);
 303
 304         uuid[ 8] = parseUuidPart(&uuidString[19]);
 305         uuid[ 9] = parseUuidPart(&uuidString[21]);
 306
 307         uuid[10] = parseUuidPart(&uuidString[24]);
 308         uuid[11] = parseUuidPart(&uuidString[26]);
 309         uuid[12] = parseUuidPart(&uuidString[28]);
 310         uuid[13] = parseUuidPart(&uuidString[30]);
 311         uuid[14] = parseUuidPart(&uuidString[32]);
 312         uuid[15] = parseUuidPart(&uuidString[34]);
 313
 314         return RAND_UUID_OK;
 315     }
 316 #endif
 317 #if defined(HAVE_UUID_UUID_H)
 318     // note: uuid_t is typedefed as unsigned char[16] on linux/apple
 319     uuid_generate(uuid);
 320     return RAND_UUID_OK;
 321 #else
 322     // Fallback for all platforms is filling the array with random data
 323     OCFillRandomMem(uuid, UUID_SIZE);
 324     return RAND_UUID_OK;
 325 #endif
 326 }
 327
 328 OCRandomUuidResult OCGenerateUuidString(char uuidString[UUID_STRING_SIZE])
 329 {
 330     if (!uuidString)
 331     {
 332         return RAND_UUID_INVALID_PARAM;
 333     }
 334 #if defined(__ANDROID__)
 335     int32_t fd = open("/proc/sys/kernel/random/uuid", O_RDONLY);
 336     if (fd > 0)
 337     {
 338         ssize_t readResult = read(fd, uuidString, UUID_STRING_SIZE - 1);
 339         close(fd);
 340         if (readResult < 0)
 341         {
 342             return RAND_UUID_READ_ERROR;
 343         }
 344         else if (readResult < UUID_STRING_SIZE - 1)
 345         {
 346             uuidString[0] = '\0';
 347             return RAND_UUID_READ_ERROR;
 348         }
 349
 350         uuidString[UUID_STRING_SIZE - 1] = '\0';
 351         for (char* p = uuidString; *p; ++p)
 352         {
 353             *p = tolower(*p);
 354         }
 355         return RAND_UUID_OK;
 356     }
 357     else
 358     {
 359         return RAND_UUID_READ_ERROR;
 360     }
 361 #elif defined(HAVE_UUID_UUID_H)
 362     uint8_t uuid[UUID_SIZE];
 363     int8_t ret = OCGenerateUuid(uuid);
 364
 365     if (ret != 0)
 366     {
 367         return ret;
 368     }
 369
 370     uuid_unparse_lower(uuid, uuidString);
 371     return RAND_UUID_OK;
 372
 373 #else
 374     uint8_t uuid[UUID_SIZE];
 375     OCGenerateUuid(uuid);
 376
 377     return OCConvertUuidToString(uuid, uuidString);
 378 #endif
 379 }
 380
 381 OCRandomUuidResult OCConvertUuidToString(const uint8_t uuid[UUID_SIZE],
 382                                          char uuidString[UUID_STRING_SIZE])
 383 {
 384     if (uuid == NULL || uuidString == NULL)
 385     {
 386         return RAND_UUID_INVALID_PARAM;
 387     }
 388
 389
 390     int ret = snprintf(uuidString, UUID_STRING_SIZE,
 391             "%02x%02x%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x-%02x%02x%02x%02x%02x%02x",
 392             uuid[0], uuid[1], uuid[2], uuid[3],
 393             uuid[4], uuid[5], uuid[6], uuid[7],
 394             uuid[8], uuid[9], uuid[10], uuid[11],
 395             uuid[12], uuid[13], uuid[14], uuid[15]
 396             );
 397
 398     if (ret != UUID_STRING_SIZE - 1)
 399     {
 400         return RAND_UUID_CONVERT_ERROR;
 401     }
 402
 403     return RAND_UUID_OK;
 404 }
 405
 406 OCRandomUuidResult OCConvertStringToUuid(const char uuidString[UUID_STRING_SIZE],
 407                                          uint8_t uuid[UUID_SIZE])
 408 {
 409     if(NULL == uuidString || NULL == uuid)
 410     {
 411         return RAND_UUID_INVALID_PARAM;
 412     }
 413
 414     size_t urnIdx = 0;
 415     size_t uuidIdx = 0;
 416     size_t strUuidLen = 0;
 417     char convertedUuid[UUID_SIZE * 2] = {0};
 418
 419     strUuidLen = strlen(uuidString);
 420     if((UUID_STRING_SIZE - 1) == strUuidLen)
 421     {
 422         for(uuidIdx=0, urnIdx=0; uuidIdx < UUID_SIZE ; uuidIdx++, urnIdx+=2)
 423         {
 424             if(*(uuidString + urnIdx) == '-')
 425             {
 426                 urnIdx++;
 427             }
 428             sscanf(uuidString + urnIdx, "%2hhx", &convertedUuid[uuidIdx]);
 429         }
 430     }
 431     else
 432     {
 433         return RAND_UUID_CONVERT_ERROR;
 434     }
 435
 436     memcpy(uuid, convertedUuid, UUID_SIZE);
 437
 438     return RAND_UUID_OK;
 439 }
 440