Provided by: manpages-pl_4.23.1-1_all 
NAZWA
random - przegląd interfejsów do pozyskiwania losowości
OPIS
Generator liczb losowych jądra generuje ziarno dla kryptograficznie bezpiecznego generatora liczb
pseudolosowych (ang. cryptographically secure pseudorandom number generator — CSPRNG), w oparciu o
entropię zebraną ze sterowników urządzeń i innych źródeł szumu środowiskowego. Jest on zaprojektowany nie
pod kątem szybkości, lecz bezpieczeństwa.
Dostęp do wyjścia z CSPRNG jądra dają następujące interfejsy:
• Urządzenia /dev/urandom i /dev/random, opisane w podręczniku random(4). Urządzenia te istniały od
wczesnego Linuksa i są dostępne również na wielu innych systemach.
• Typowo linuksowe wywołanie systemowe getrandom(2), dostępne od Linuksa 3.17. To wywołanie systemowe
zapewnia dostęp do tego samego źródła co /dev/urandom (dalej: „źródło urandom”) albo do tego samego
źródła co /dev/random (dalej: „źródło random”). Domyślnym źródłem jest źródło urandom; źródło random
jest wybierane podając do wywołania systemowego znacznik GRND_RANDOM (funkcja getentropy(3) zapewnia
nieco bardziej przenośny interfejs zbudowany na getrandom(2)).
Inicjowanie puli entropii
Jądro zbiera bity entropii ze środowiska. Gdy zbierze odpowiednią ilość losowych bitów, pula entropii
jest uważana za zainicjowaną.
Wybór źródła losowości
O ile nie generuje się długoterminowych kluczy (a zwykle nawet wówczas), prawdopodobnie nie ma potrzeby
odczytywania z urządzenia /dev/random, ani korzystania z getrandom(2) ze znacznikiem GRND_RANDOM. W
zamian powinno się odczytywać z urządzenia /dev/urandom lub korzystać z getrandom(2) bez znacznika
GRND_RANDOM. Algorytmy kryptograficzne używane jako źródło urandom są dość konserwatywne, dlatego powinny
być wystarczające do wszystkich zastosowań.
Wadą GRND_RANDOM i odczytywania z /dev/random jest fakt, że operacja ta może blokować na nieokreślony
czas. Co więcej, radzenie sobie z częściowo zaspokojonymi żądaniami, co może zdarzyć się przy korzystaniu
z GRND_RANDOM lub odczytywaniu z /dev/random, zwiększa złożoność kodu.
Monte Carlo i inne zastosowania próbkowania probabilistycznego
Korzystanie z tych interfejsów w celu dostarczania dużej ilości danych symulacjom Monte Carlo i innym
programom/algorytmom wykonującym próbkowanie probabilistyczne będzie wolne. Ponadto jest niezasadne,
ponieważ takie aplikacje nie wymagają liczb losowych kryptograficznie bezpiecznych. Zamiast tego, należy
korzystać z opisanych w niniejszym podręczniku interfejsów do pozyskania niewielkiej ilości danych jako
ziarna do generatora liczb pseudolosowych, znajdującego się w przestrzeni użytkownika, używanego przez
aplikacje tego typu.
Porównanie pomiędzy getrandom, /dev/urandom i /dev/random
Poniższa tabela podsumowuje zachowanie różnych interfejsów, jakie mogą być stosowane do pozyskania
losowości. GRND_NONBLOCK jest znacznikiem kontrolującym blokujące zachowanie getrandom(2). Ostatnia
kolumna dotyczy przypadku, jaki może mieć miejsce we wczesnej fazie rozruchu, gdy pula entropii nie
została jeszcze zainicjowana.
┌──────────────┬──────────────┬────────────────┬────────────────────┐
│Interfejs │ Pula │ Zachowanie │ Zachowanie, gdy │
│ │ │ blokowania │ pula nie jest │
│ │ │ │ jeszcze gotowa │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│/dev/random │ Pula │ Gdy zbyt mało │ Blokuje, do │
│ │ blokująca │ entropii, │ momentu zebrania │
│ │ │ blokuje do │ wystarczającej │
│ │ │ momentu │ entropii │
│ │ │ wystąpienia │ │
│ │ │ wystarczającej │ │
│ │ │ entropii │ │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│/dev/urandom │ Wyjście │ Nigdy nie │ Zwraca wyjście z │
│ │ CSPRNG │ blokuje │ niezainicjowanej │
│ │ │ │ CSPRNG (być może │
│ │ │ │ ze zbyt niską │
│ │ │ │ entropią, │
│ │ │ │ nieodpowiednią dla │
│ │ │ │ kryptografii) │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│getrandom() │ Jak │ Nie blokuje po │ Blokuje, do │
│ │ /dev/urandom │ uzyskaniu │ momentu uzyskania │
│ │ │ gotowości puli │ gotowości puli │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│getrandom() │ Jak │ Gdy zbyt mało │ Blokuje, do │
│GRND_RANDOM │ /dev/random │ entropii, │ momentu uzyskania │
│ │ │ blokuje do │ gotowości puli │
│ │ │ momentu │ │
│ │ │ wystąpienia │ │
│ │ │ wystarczającej │ │
│ │ │ entropii │ │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│getrandom() │ Jak │ Nie blokuje po │ EAGAIN │
│GRND_NONBLOCK │ /dev/urandom │ uzyskaniu │ │
│ │ │ gotowości puli │ │
├──────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│getrandom() │ Jak │ EAGAIN gdy │ EAGAIN │
│GRND_RANDOM + │ /dev/random │ zbyt mało │ │
│GRND_NONBLOCK │ │ entropii │ │
└──────────────┴──────────────┴────────────────┴────────────────────┘
Generowanie kluczy kryptograficznych
Ilość ziarna, potrzebnego do wygenerowania klucza kryptograficznego równa się efektywnemu rozmiarowi
klucza. Przykładowo, 3072-bitowy klucz prywatny RSA lub Diffiego-Hellmana ma efektywny rozmiar 128 bitów
(wymaga około 2^128 operacji do złamania), zatem generator klucza potrzebuje jedynie 128 bitów (16
bajtów) ziarna z /dev/random.
Choć pewien margines bezpieczeństwa ponad to minimum jest rozsądny, jako zabezpieczenie wobec ułomności w
algorytmie CSPRNG, żadna z dostępnych aktualnie funkcji pierwotnych nie może obiecać więcej niż 256 bitów
bezpieczeństwa, zatem jeśli program odczytuje więcej niż 256 bitów (32 bajty) z puli losowości jądra na
wywołanie albo na rozsądny interwał ponownego generowania ziarna (nie mniejszy niż minutę), należy to
uznać za oznakę braku umiejętnej implementacji kryptograficznej.
ZOBACZ TAKŻE
getrandom(2), getauxval(3), getentropy(3), random(4), urandom(4), signal(7)
TŁUMACZENIE
Autorami polskiego tłumaczenia niniejszej strony podręcznika są: Michał Kułach <michal.kulach@gmail.com> Niniejsze tłumaczenie jest wolną dokumentacją. Bliższe informacje o warunkach licencji można uzyskać zapoznając się z GNU General Public License w wersji 3 ⟨https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html⟩ lub nowszej. Nie przyjmuje się ŻADNEJ ODPOWIEDZIALNOŚCI. Błędy w tłumaczeniu strony podręcznika prosimy zgłaszać na adres listy dyskusyjnej ⟨manpages-pl- list@lists.sourceforge.net⟩.