الاسم

الاستخدام

تُعد واجهة /dev/random واجهة موروثة، ويُفضل /dev/urandom وهو كافٍ في جميع حالات الاستخدام، باستثناء التطبيقات التي تتطلب عشوائية أثناء وقت الإقلاع المبكر؛ لهذه التطبيقات، يجب استخدام getrandom(2) بدلاً من ذلك، لأنه سيُعطل حتى يُهيأ مجمع الاعتلاج.

إذا حُفظ ملف البذرة عبر عمليات إعادة التشغيل كما هو موصى به أدناه، فسيكون الناتج آمناً تعموياً ضد المهاجمين الذين لا يملكون وصول جذر محلي بمجرد إعادة تحميله في تسلسل الإقلاع، وهو مناسب تماماً لمفاتيح جلسات تعمية الشبكة. (قامت جميع توزيعات لينكس الرئيسة بحفظ ملف البذرة عبر عمليات إعادة التشغيل منذ عام 2000 على الأقل.) نظراً لأن القراءات من /dev/random قد تُعطل، سيرغب المستخدمون عادةً في فتحه في وضع عدم التعطيل (أو إجراء قراءة بمهلة زمنية)، وتقديم نوع من إشعار للمستخدم إذا لم يكن الاعتلاج المطلوب متاحاً على الفور.

ضبط

إذا لم يكن نظامك يحتوي على /dev/random و /dev/urandom منشأين بالفعل، فيمكن إنشاؤهما بالأوامر التالية:

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

عندما يبدأ نظام لينكس دون الكثير من تفاعل المشغل، قد يكون مجمع الاعتلاج في حالة يمكن التنبؤ بها إلى حد كبير. يقلل هذا من الكمية الفعلية للضجيج في مجمع الاعتلاج عن التقدير. ومن أجل مواجهة هذا التأثير، يساعد حمل معلومات مجمع الاعتلاج عبر عمليات الإغلاق وبدء التشغيل. للقيام بذلك، أضف السطور إلى نص برمجي مناسب يُشغل أثناء تسلسل بدء تشغيل نظام لينكس:

echo "جاري تهيئة مولد الأرقام العشوائية..."
random_seed=/var/run/random-seed
# حمل بذرة عشوائية من بدء تشغيل لآخر
# حمل ثم احفظ مجمع الاعتلاج بالكامل
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

أيضًا، أضف السطور التالية في نص برمجي مناسب يُشغل أثناء إغلاق نظام لينكس:

# حمل بذرة عشوائية من الإغلاق إلى بدء التشغيل
# احفظ مجمع الاعتلاج بالكامل
echo "جاري حفظ البذرة العشوائية..."
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

نفترض في الأمثلة أعلاه وجود لينكس 2.6.0 أو أحدث، حيث يعيد /proc/sys/kernel/random/poolsize حجم مجمع الاعتلاج بالبتات (انظر أدناه).

واجهات /proc

توفر الملفات في الدليل /proc/sys/kernel/random (الموجودة منذ لينكس 2.3.16) معلومات إضافية حول جهاز /dev/random:

entropy_avail

يعطي هذا الملف المخصص للقراءة فقط الاعتلاج المتاح، بالبتات. سيكون هذا رقماً في النطاق من 0 إلى 4096.

poolsize

يعطي هذا الملف حجم مجمع الاعتلاج. تختلف دلالات هذا الملف عبر إصدارات النواة:

read_wakeup_threshold

يحتوي هذا الملف على عدد بتات الاعتلاج المطلوبة لإيقاظ العمليات التي تنام بانتظار الاعتلاج من /dev/random. المبدئي هو 64.

write_wakeup_threshold

يحتوي هذا الملف على عدد بتات الاعتلاج التي تحتها نوقظ العمليات التي تجري select(2) أو poll(2) للوصول بالكتابة إلى /dev/random. يمكن تغيير هذه القيم عن طريق الكتابة في الملفات.

uuid

boot_id

تحتوي هذه الملفات المخصصة للقراءة فقط على سلاسل عشوائية مثل 6fd5a44b-35f4-4ad4-a9b9-6b9be13e1fe9. يُنشأ الأول من جديد لكل قراءة، بينما أُنشئ الأخير مرة واحدة.

واجهة ioctl(2)

طلبات ioctl(2) التالية معرفة على واصفات الملفات المتصلة بـ /dev/random أو /dev/urandom. ستتفاعل جميع الطلبات المنفذة مع مجمع اعتلاج المدخلات مما يؤثر على كل من /dev/random و /dev/urandom. مطلوب قدرة CAP_SYS_ADMIN لجميع الطلبات باستثناء RNDGETENTCNT.

RNDGETENTCNT

استرجع تعداد الاعتلاج لمجمع المدخلات، ستكون المحتويات هي نفسها ملف entropy_avail تحت proc. ستُخزن النتيجة في العدد الصحيح (int) الذي يشير إليه المعطى.

RNDADDTOENTCNT

زد أو أنقص تعداد اعتلاج مجمع المدخلات بالقيمة التي يشير إليها المعطى.

RNDGETPOOL

أُزيل في لينكس 2.6.9.

RNDADDENTROPY

أضف بعض الاعتلاج الإضافي لمجمع المدخلات، مع زيادة تعداد الاعتلاج. يختلف هذا عن الكتابة إلى /dev/random أو /dev/urandom، والتي تضيف فقط بعض البيانات ولكنها لا تزيد تعداد الاعتلاج. تُستخدم البنية التالية:

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

هنا entropy_count هي القيمة المضافة إلى (أو المنقوصة من) تعداد الاعتلاج، و buf هو المخزن المؤقت بحجم buf_size الذي يُضاف إلى مجمع الاعتلاج.

RNDZAPENTCNT

RNDCLEARPOOL

صفر تعداد اعتلاج جميع المجمعات وأضف بعض بيانات النظام (مثل ساعة الحائط) إلى المجمعات.