Abo
  • Services:

Linux: Syscall für Zufallszahlen

Auf der Linux-Kernel-Mailingliste wird ein Patch diskutiert, der Linux einen Systemaufruf für Zufallszahlen hinzufügt. Der Patch ist infolge einer Diskussion um ein kürzlich in LibreSSL entdecktes Problem entstanden.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Linux soll eine neue Funktion für Zufallszahlen erhalten.
Linux soll eine neue Funktion für Zufallszahlen erhalten. (Bild: Larry Ewing)

Vor wenigen Tagen ist bekanntgeworden, dass in LibreSSL unter Linux unter bestimmten Umständen in verschiedenen Prozessen dieselben Zufallszahlen auftreten können. Das Problem ist in LibreSSL mit der Version 2.0.2 behoben worden, inzwischen gibt es jedoch Kritik an der Art, wie LibreSSL das Problem umgeht. Doch unabhängig von dieser Diskussion haben die LibreSSL-Entwickler deutlich gemacht, dass sie das eigentliche Problem im Linux-Kernel sehen: Es fehle eine einfache Möglichkeit, über das Betriebssystem auf sichere Zufallszahlen zuzugreifen.

Stellenmarkt
  1. BWI GmbH, Erfurt
  2. Auswärtiges Amt, Berlin

Theodore Ts'o hat diese Kritik aufgenommen und kurz darauf einen ersten Patch vorgestellt, der unter Linux einen Syscall für Zufallszahlen namens getrandom() hinzufügt, der ähnlich wie die OpenBSD-Funktion getentropy() funktioniert. Ts'o erhielt dafür überwiegend positives Feedback. Zwar hat sich Linux-Chefentwickler Linus Torvalds noch nicht zu dem neuen Systemaufruf geäußert, aber Theodore Ts'o hat unter den Kernel-Entwicklern ein hohes Ansehen, so dass die Chancen gut stehen dürften, dass die Funktion bald in den offiziellen Kernel-Code aufgenommen wird.

Bisher bietet Linux zwei Möglichkeiten, auf Zufallszahlen zuzugreifen: Die beiden virtuellen Geräte /dev/random und /dev/urandom. Die LibreSSL-Entwickler sehen darin mehrere Probleme: Ein Zugriff auf diese Geräte benötige Dateisystemoperationen, die manchmal scheitern könnten, etwa wenn keine Filehandles mehr zur Verfügung stünden. Außerdem sei das Dateisystem /dev nicht immer gemountet, so könnte man beispielsweise eine sogenannte chroot-Umgebung ohne /dev-Dateisystem betreiben.

Doch der jetzt vorgestellte Systemaufruf schließt eine weitere Lücke. /dev/random liefert nur dann Zufallszahlen, wenn dem System gerade genügend Entropie zur Verfügung steht, und kann somit in manchen Situationen eine Software blockieren. /dev/urandom liefert immer Zufallszahlen - auch dann, wenn diese möglicherweise unsicher sind. Eine solch unsichere Verwendung von /dev/urandom hat in der Vergangenheit schon zu fatalen Problemen geführt. Beispielsweise fand ein Forscherteam um die Kryptographin Nadia Heninger im Jahr 2012 zahlreiche öffentliche RSA-Schlüssel von Routern und ähnlichen Embedded-Devices, zu denen sich die privaten Schlüssel berechnen ließen. Die Ursache war, dass die Geräte beim Systemstart mit Hilfe von /dev/urandom diese Schlüssel automatisch erzeugt hatten.

Viele wünschen sich eine Zwischenlösung: Blockieren sollte der Zufallszahlengenerator nur, wenn seit dem Systemstart noch überhaupt keine Entropie in den Zufallszahlengenerator eingespeist wurde. Sobald der Zufallszahlengenerator aber einmal initialisiert wurde, kann er eigentlich bedenkenlos verwendet werden, auch wenn keine neue Entropie mehr hinzukommt. Denn ohne Kenntnis des internen Status des Zufallszahlengenerators sind die ausgegebenen Werte von echtem Zufall nicht mehr zu unterscheiden. Genau diesen Zwischenweg soll der neue Systemaufruf getrandom() anbieten.

Der neue Systemaufruf würde für LibreSSL eine elegante Lösung ermöglichen, die bekanntgewordenen Probleme mit Zufallszahlen zu beheben. Einen ersten Beispielcode, um den entsprechenden Systemaufruf für die in LibreSSL verwendete Funktion arc4random() zu nutzen, hat OpenBSD-Entwickler Brent Cook bereits zur Verfügung gestellt.



Anzeige
Top-Angebote
  1. 79,99€ (erscheint am 10. April)
  2. (pay what you want ab 0,88€)
  3. 99,99€ (versandkostenfrei)
  4. (u. a. 32 GB 6,98€, 128 GB 23,58€)

pythoneer 20. Jul 2014

Ja, natürlich sind alle Quellen die nicht aus irgend einer "truther-szene" stammen...

__destruct() 20. Jul 2014

Dann sendet einer auf allen Wifi-Kanälen ein Signal, das stärker ist, als die anderen und...

__destruct() 20. Jul 2014

Man kennt aber die Regel, der die Werte folgen. Den Zugriff anderer Prozesse kann man...

pythoneer 19. Jul 2014

:D ... wie soll man dafür einen UnitTest schreiben ???


Folgen Sie uns
       


Shadow Ghost - Test

Wir testen die Streamingbox Shadow Ghost und finden Bildartefakte und andere unschöne Fehler. Der Streamingdienst hat mit der richtigen Hardware aber Potenzial.

Shadow Ghost - Test Video aufrufen
Sechs Airpods-Konkurrenten im Test: Apple hat nicht die Längsten
Sechs Airpods-Konkurrenten im Test
Apple hat nicht die Längsten

Nach dem Klangsieger und dem Bedienungssieger haben wir im dritten Test den kabellosen Bluetooth-Hörstöpsel mit der weitaus besten Akkulaufzeit gefunden. Etwas war aber wieder nicht dabei: die perfekten True Wireless In-Ears.
Ein Test von Ingo Pakalski


    Zotac Geforce GTX 1660 Ti im Test: Gute 1440p-Karte für unter 300 Euro
    Zotac Geforce GTX 1660 Ti im Test
    Gute 1440p-Karte für unter 300 Euro

    Die Geforce GTX 1660 Ti von Zotac ist eine der günstigen Grafikkarten mit Nvidias Turing-Architektur, dennoch erhalten Käufer ein empfehlenswertes Modell: Der leise Pixelbeschleuniger rechnet praktisch so flott wie übertaktete Modelle, braucht aber weniger Energie.
    Ein Test von Marc Sauter

    1. Turing-Grafikkarten Nvidias Geforce 1660/1650 erscheint im März
    2. Grafikkarte Chip der Geforce GTX 1660 Ti ist überraschend groß
    3. Deep Learning Supersampling Nvidia will DLSS-Kantenglättung verbessern

    Fido-Sticks im Test: Endlich schlechte Passwörter
    Fido-Sticks im Test
    Endlich schlechte Passwörter

    Sicher mit nur einer PIN oder einem schlechten Passwort: Fido-Sticks sollen auf Tastendruck Zwei-Faktor-Authentifizierung oder passwortloses Anmelden ermöglichen. Golem.de hat getestet, ob sie halten, was sie versprechen.
    Ein Test von Moritz Tremmel

    1. E-Mail-Marketing Datenbank mit 800 Millionen E-Mail-Adressen online
    2. Webauthn Standard für passwortloses Anmelden verabschiedet
    3. Studie Passwortmanager hinterlassen Passwörter im Arbeitsspeicher

      •  /