random: use first 128 bits of input as fast init
authorJason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
Sat, 30 Apr 2022 13:08:20 +0000 (15:08 +0200)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Mon, 30 May 2022 07:29:15 +0000 (09:29 +0200)
commit0d24003b5fde78913a957e6db6a98df280e57c4c
treebc4030c4815cd201265e71484738fb912fa4f01d
parent0d79a47b4ae06bc4994b9f0d96a41cf48f6d765d
random: use first 128 bits of input as fast init

commit 5c3b747ef54fa2a7318776777f6044540d99f721 upstream.

Before, the first 64 bytes of input, regardless of how entropic it was,
would be used to mutate the crng base key directly, and none of those
bytes would be credited as having entropy. Then 256 bits of credited
input would be accumulated, and only then would the rng transition from
the earlier "fast init" phase into being actually initialized.

The thinking was that by mixing and matching fast init and real init, an
attacker who compromised the fast init state, considered easy to do
given how little entropy might be in those first 64 bytes, would then be
able to bruteforce bits from the actual initialization. By keeping these
separate, bruteforcing became impossible.

However, by not crediting potentially creditable bits from those first 64
bytes of input, we delay initialization, and actually make the problem
worse, because it means the user is drawing worse random numbers for a
longer period of time.

Instead, we can take the first 128 bits as fast init, and allow them to
be credited, and then hold off on the next 128 bits until they've
accumulated. This is still a wide enough margin to prevent bruteforcing
the rng state, while still initializing much faster.

Then, rather than trying to piecemeal inject into the base crng key at
various points, instead just extract from the pool when we need it, for
the crng_init==0 phase. Performance may even be better for the various
inputs here, since there are likely more calls to mix_pool_bytes() then
there are to get_random_bytes() during this phase of system execution.

Since the preinit injection code is gone, bootloader randomness can then
do something significantly more straight forward, removing the weird
system_wq hack in hwgenerator randomness.

Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
drivers/char/random.c