Linux: લોક પૂલ /dev/random દૂર કરી રહ્યું છે

/dev/random, એક ક્રિપ્ટોગ્રાફિકલી સુરક્ષિત સ્યુડો-રેન્ડમ નંબર જનરેટર (CSPRNG), એક હેરાન કરતી સમસ્યા માટે જાણીતું છે: બ્લોકિંગ. આ લેખ સમજાવે છે કે તમે તેને કેવી રીતે હલ કરી શકો છો.

છેલ્લા કેટલાક મહિનાઓમાં, કર્નલમાં રેન્ડમ નંબર જનરેશનની સુવિધાઓ થોડી પુનઃકાર્ય કરવામાં આવી છે, પરંતુ આ સબસિસ્ટમમાં સમસ્યાઓનું નિરાકરણ કરવામાં આવ્યું છે. સમય ફ્રેમ. સૌથી વધુ છેલ્લા ફેરફારો getrandom() સિસ્ટમ કોલને લાંબા સમય સુધી બ્લોક થવાથી અટકાવવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા જ્યારે સિસ્ટમ બુટ થાય છે, પરંતુ તેનું મૂળ કારણ રેન્ડમ પૂલનું અવરોધિત વર્તન હતું. તાજેતરના પેચથી આ પૂલ દૂર થઈ જશે અને તે મુખ્ય કોર તરફ જવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવશે.

એન્ડી લ્યુટોમિર્સ્કીએ ડિસેમ્બરના અંતમાં પેચનું ત્રીજું સંસ્કરણ પ્રકાશિત કર્યું. તે ફાળો આપે છે "રેન્ડમ Linux API માં બે મુખ્ય સિમેન્ટીક ફેરફારો". પેચ ગેટેરેન્ડમ() સિસ્ટમ કોલમાં નવો GRND_INSECURE ફ્લેગ ઉમેરે છે (જોકે લ્યુટોમિર્સ્કી તેને ગેટેન્ટ્રોપી() તરીકે ઉલ્લેખ કરે છે, જે નિશ્ચિત ફ્લેગ્સ સાથે getrandom() નો ઉપયોગ કરીને glibc માં લાગુ કરવામાં આવે છે); આ ફ્લેગ કોલને હંમેશા વિનંતી કરેલ ડેટાની રકમ પરત કરવા માટેનું કારણ બને છે, પરંતુ ડેટા રેન્ડમ છે તેની ખાતરી આપ્યા વિના. કર્નલ આપેલ સમયે તેની પાસેનો શ્રેષ્ઠ રેન્ડમ ડેટા ઉત્પન્ન કરવા માટે તેના શ્રેષ્ઠ પ્રયાસો કરશે. "કદાચ શ્રેષ્ઠ વસ્તુ તેને 'અસુરક્ષિત' કહે છે સુરક્ષાની જરૂર હોય તેવી વસ્તુઓ માટે આ API નો ઉપયોગ થતો અટકાવવા માટે (અસુરક્ષિત).

પેચો બ્લોકીંગ પૂલને પણ દૂર કરે છે. કર્નલ હાલમાં બે રેન્ડમ ડેટા પૂલ જાળવે છે, એક /dev/random અને બીજું /dev/urandom ને અનુરૂપ છે, આમાં વર્ણવ્યા પ્રમાણે લેખ 2015. બ્લોકીંગ પૂલ એ /dev/random માટેનો પૂલ છે; વિનંતીને સંતોષવા માટે સિસ્ટમમાંથી "પર્યાપ્ત" એન્ટ્રોપી એકત્રિત કરવામાં ન આવે ત્યાં સુધી તે ઉપકરણ માટે રીડ બ્લોક કરશે (તેના નામનો અર્થ થાય છે). જો પૂલમાં પૂરતી એન્ટ્રોપી ન હોય તો આ ફાઇલમાંથી વધુ વાંચન પણ અવરોધિત છે.

લૉક પૂલ દૂર કરવાનો અર્થ એ છે કે /dev/random માંથી વાંચન getrandom() ની જેમ શૂન્ય પર સેટ ફ્લેગ સાથે વર્તે છે (અને GRND_RANDOM ફ્લેગને નૂપમાં ફેરવે છે). એકવાર ક્રિપ્ટોગ્રાફિક રેન્ડમ નંબર જનરેટર (CRNG) શરૂ થઈ જાય, પછી /dev/random થી વાંચવું અને getrandom(...,0) પર કૉલ કરવાથી અવરોધિત થશે નહીં અને રેન્ડમ ડેટાની વિનંતી કરેલ રકમ પરત કરશે.

લ્યુટોમિર્સ્કી કહે છે: “હું માનું છું કે Linux બ્લોકિંગ પૂલ અપ્રચલિત થઈ ગયો છે. CRNG Linux આઉટપુટ જનરેટ કરે છે જે કી જનરેશન માટે પણ ઉપયોગમાં લેવા માટે પૂરતું સારું છે. બ્લોકિંગ પૂલ કોઈપણ ભૌતિક અર્થમાં વધુ મજબૂત નથી અને તેને સમર્થન આપવા માટે શંકાસ્પદ મૂલ્યના ઘણાં માળખાકીય સુવિધાઓની જરૂર છે.

ફેરફારો એ સુનિશ્ચિત કરવાના ધ્યેય સાથે કરવામાં આવ્યા હતા કે હાલના કાર્યક્રમો ખરેખર પ્રભાવિત થશે નહીં, અને વાસ્તવમાં, GnuPG કી જનરેશન જેવી વસ્તુઓ માટે લાંબી રાહ જોવાની સાથે ઓછી સમસ્યાઓ હશે.

“આ એપિસોડ્સ કોઈપણ હાલના કાર્યક્રમોને વિક્ષેપિત કરવા જોઈએ નહીં. /dev/urandom યથાવત રહે છે. /dev/random હજુ પણ બુટ થવા પર તરત જ બ્લોક કરે છે, પરંતુ તે પહેલા કરતા ઓછું બ્લોક કરે છે. હાલના ફ્લેગ સાથે getentropy() એ પરિણામ આપશે જે પહેલાની જેમ જ વ્યવહારિક હેતુઓ માટે યોગ્ય છે."

લ્યુટોમિર્સ્કીએ નોંધ્યું છે કે કર્નલને કહેવાતા "સાચા રેન્ડમ નંબર્સ" પ્રદાન કરવા જોઈએ કે કેમ તે હજુ પણ એક ખુલ્લો પ્રશ્ન છે, જે અવરોધિત કર્નલને અમુક હદ સુધી કરવાનું માનવામાં આવતું હતું. તે આ માટે માત્ર એક જ કારણ જુએ છે: "સરકારી ધોરણોનું પાલન." લ્યુટોમિર્સ્કીએ સૂચવ્યું હતું કે જો કર્નલ આ પ્રદાન કરે છે, તો તે સંપૂર્ણપણે અલગ ઇન્ટરફેસ દ્વારા થવું જોઈએ, અથવા તેને વપરાશકર્તા અવકાશમાં ખસેડવું જોઈએ, જે વપરાશકર્તાને આવા લોક પૂલ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવા કાચી ઘટના નમૂનાઓ પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

સ્ટેફન મુલરે સૂચવ્યું કે તેનો સેટ પેચો Linux માટે રેન્ડમ નંબર જનરેટર (LRNG) (હાલમાં રીલીઝ થયેલ વર્ઝન 26) એ એપ્લીકેશન માટે સાચા રેન્ડમ નંબરો પ્રદાન કરવાની રીત હોઈ શકે છે જેને તેની જરૂર છે. LRNG "રેન્ડમ બિટ્સ જનરેટ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા એન્ટ્રોપી સ્ત્રોતો પર SP800-90B માર્ગદર્શિકા સાથે સંપૂર્ણ રીતે સુસંગત છે," જે તેને સરકારી ધોરણોની સમસ્યાનો ઉકેલ બનાવે છે.
મેથ્યુ ગેરેટે "સાચા રેન્ડમ ડેટા" શબ્દ સામે વાંધો ઉઠાવ્યો હતો, નોંધ્યું હતું કે નમૂનારૂપ ઉપકરણો સૈદ્ધાંતિક રીતે તેમને અનુમાનિત બનાવવા માટે પૂરતા ચોક્કસ રીતે મોડેલ કરી શકાય છે: "અમે અહીં ક્વોન્ટમ ઇવેન્ટ્સનું નમૂના લઈ રહ્યાં નથી."

મુલરે જવાબ આપ્યો કે આ શબ્દ જર્મન સ્ટાન્ડર્ડ AIS 31 માંથી રેન્ડમ નંબર જનરેટરનું વર્ણન કરવા માટે આવ્યો છે જે ફક્ત પરિણામ ઉત્પન્ન કરે છે "જેમ કે અન્ડરલાઇંગ અવાજ સ્ત્રોત એન્ટ્રોપી ઉત્પન્ન કરે છે તે જ દરે."

પરિભાષાના તફાવતોને બાજુ પર રાખો, LRNG પેચો દ્વારા સૂચવ્યા મુજબ લોક પૂલ રાખવાથી વિવિધ સમસ્યાઓ સર્જાશે, ઓછામાં ઓછું જો તે વિશેષાધિકારો વિના એક્સેસ કરવામાં આવે તો.

લ્યુટોમિર્સ્કીએ કહ્યું તેમ: "આ સમસ્યા હલ કરતું નથી. જો બે જુદા જુદા વપરાશકર્તાઓ gnupg જેવા મૂર્ખ પ્રોગ્રામ ચલાવે છે, તો તેઓ એકબીજાને ડ્રેઇન કરશે. હું જોઉં છું કે /dev/random સાથે હાલમાં બે મુખ્ય સમસ્યાઓ છે: તે DoS (એટલે ​​​​કે સંસાધન અવક્ષય, દૂષિત પ્રભાવ અથવા તેના જેવું કંઈક) ની સંભાવના છે, અને તેનો ઉપયોગ કરવા માટે કોઈ વિશેષાધિકારોની જરૂર નથી, તે દુરુપયોગની સંભાવના પણ ધરાવે છે. Gnupg ખોટું છે, તે સંપૂર્ણ પતન છે. જો આપણે gnupg અને સમાન પ્રોગ્રામ્સ ઉપયોગ કરશે તે નવું બિનપ્રાપ્તિહીત ઈન્ટરફેસ ઉમેરીશું, તો આપણે ફરીથી ગુમાવીશું."

મુલરે નોંધ્યું કે getrandom() નો ઉમેરો હવે GnuPG ને આ ઈન્ટરફેસનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપશે, કારણ કે તે જરૂરી ગેરંટી આપશે કે પૂલ શરૂ થઈ ગયો છે. GnuPG ડેવલપર વર્નર કોચ સાથેની ચર્ચાઓના આધારે, મુલર માને છે કે ગેરંટી એ એકમાત્ર કારણ છે કે GnuPG હાલમાં /dev/random પરથી સીધું વાંચે છે. પરંતુ જો ત્યાં કોઈ અનપ્રિવિલેજ્ડ ઈન્ટરફેસ હોય જે સેવાને નકારવા માટે સંવેદનશીલ હોય (જેમ કે આજે /dev/random છે), લ્યુટોમિર્સ્કી દલીલ કરે છે કે કેટલીક એપ્લિકેશનો દ્વારા તેનો દુરુપયોગ થશે.

લિનક્સના રેન્ડમ નંબર સબસિસ્ટમના ડેવલપર થિયોડોર યૂ ટાક ત્સોએ બ્લોકિંગ પૂલની જરૂરિયાત વિશે પોતાનો વિચાર બદલી નાખ્યો હોય તેવું લાગે છે. તેમણે કહ્યું કે આ પૂલને દૂર કરવાથી અસરકારક રીતે એ વિચારથી છુટકારો મળશે કે Linux પાસે સાચું રેન્ડમ નંબર જનરેટર (TRNG) છે: "આ બકવાસ નથી, કારણ કે *BSD હંમેશા આવું જ કરે છે."

તે એ પણ ચિંતિત છે કે TRNG મિકેનિઝમ પૂરું પાડવું એ એપ્લિકેશન ડેવલપર્સ માટે ફક્ત લાલચ તરીકે કામ કરશે અને માને છે કે હકીકતમાં, Linux દ્વારા સપોર્ટેડ વિવિધ પ્રકારના હાર્ડવેરને જોતાં, કર્નલમાં TRNG ની ખાતરી આપવી અશક્ય છે. ફક્ત રુટ વિશેષાધિકારો સાથે સાધનો સાથે કામ કરવાની ક્ષમતા પણ સમસ્યાને હલ કરશે નહીં: "એપ્લિકેશન ડેવલપર્સ સ્પષ્ટ કરે છે કે સુરક્ષા હેતુઓ માટે તેમની એપ્લિકેશનને રૂટ તરીકે ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે, જેથી તમે 'ખરેખર સારા' રેન્ડમ નંબરો સુધી પહોંચવાનો આ એકમાત્ર રસ્તો છે."

મુલરે પૂછ્યું કે શું કાઓએ પોતે લાંબા સમયથી પ્રસ્તાવિત બ્લોકિંગ પૂલ અમલીકરણને છોડી દીધું છે. કાઓએ પ્રતિભાવ આપ્યો કે તે લ્યુટોમિર્સ્કીના પેચો લેવાની યોજના ધરાવે છે અને કર્નલ પર ફરીથી બ્લોકિંગ ઇન્ટરફેસ ઉમેરવાનો સક્રિયપણે વિરોધ કરે છે.

"કર્નલ અવાજનો સ્ત્રોત યોગ્ય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યો છે કે કેમ તેની કોઈ બાંયધરી આપી શકતું નથી. GPG અથવા OpenSSL ડેવલપર માત્ર એક જ વસ્તુ મેળવી શકે છે જે અસ્પષ્ટ લાગણી છે કે TRUERANDOM "વધુ સારું" છે, અને તેઓ વધુ સુરક્ષા ઇચ્છતા હોવાથી, તેઓ નિઃશંકપણે તેનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરશે. અમુક સમયે તે બ્લોક થઈ જશે, અને જ્યારે કોઈ અન્ય સ્માર્ટ વપરાશકર્તા (કદાચ વિતરણ નિષ્ણાત) તેને init સ્ક્રિપ્ટમાં દાખલ કરે છે અને સિસ્ટમ્સ કામ કરવાનું બંધ કરે છે, ત્યારે વપરાશકર્તાઓએ ફક્ત લિનસ ટોરવાલ્ડ્સને જ ફરિયાદ કરવી પડશે.

Cao ક્રિપ્ટોગ્રાફર્સ અને જેમને વાસ્તવમાં TRNG ની જરૂર હોય તેઓને યોગ્ય લાગે તે રીતે ઉપયોગ કરવા માટે યુઝર સ્પેસમાં તેમની પોતાની એન્ટ્રોપી લણણી કરવાનો માર્ગ આપવાની પણ હિમાયત કરે છે. તે કહે છે કે એન્ટ્રોપી એકઠી કરવી એ એવી પ્રક્રિયા નથી કે જે કર્નલ દ્વારા તે સપોર્ટ કરે છે તે તમામ વિવિધ હાર્ડવેર પર કરી શકાય છે, ન તો કર્નલ પોતે વિવિધ સ્ત્રોતો દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ એન્ટ્રોપીની માત્રાનો અંદાજ લગાવી શકે છે.

"કર્નલે જુદા જુદા અવાજના સ્ત્રોતોને એકસાથે મિશ્રિત ન કરવા જોઈએ, અને જ્યારે તે અપમાનજનક રીતે સરળ CPU પર કોઈ પ્રકારની "ટ્વીચી એન્ટ્રોપી ગેમ" રમવાનો પ્રયાસ કરી રહી હોય ત્યારે તેને કેટલા એન્ટ્રોપી મળી રહી છે તે જાણવાનો દાવો કરવાનો ચોક્કસપણે પ્રયાસ કરવો જોઈએ નહીં. ઉપભોક્તા વપરાશકર્તાઓ માટે આર્કિટેક્ચર. IOT/એમ્બેડેડ કિસ્સાઓ કે જ્યાં એક જ માસ્ટર ઓસિલેટર સાથે બધું સમન્વયિત નથી, જ્યાં રજિસ્ટરને ફરીથી ગોઠવવા અથવા તેનું નામ બદલવા માટે કોઈ CPU સૂચના નથી, વગેરે."

“તમે ટૂલ્સ પ્રદાન કરવા વિશે વાત કરી શકો છો જે આ ગણતરીઓ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે, પરંતુ આવી વસ્તુઓ દરેક વપરાશકર્તાના હાર્ડવેર પર કરવાની હોય છે, જે મોટાભાગના વિતરણ વપરાશકર્તાઓ માટે વ્યવહારુ નથી. જો આ ફક્ત ક્રિપ્ટોગ્રાફર્સ માટે જ બનાવાયેલ છે, તો પછી તેને તેમના વપરાશકર્તા જગ્યામાં થવા દો. અને ચાલો GPG, OpenSSL, વગેરેને સરળ ન બનાવીએ જેથી દરેક કહે "અમને "સાચી રેન્ડમનેસ" જોઈએ છે અને ઓછા માટે સમાધાન કરીશું નહીં." અમે ક્રિપ્ટોગ્રાફર્સને અમે કેવી રીતે ઇન્ટરફેસ પ્રદાન કરીએ છીએ તે વિશે વાત કરી શકીએ છીએ જેથી તેઓ પ્રાથમિક અવાજના સ્ત્રોતોને અલગ કરીને અને નામ આપવામાં આવે અને કદાચ કોઈક રીતે અવાજ સ્ત્રોત પોતાને લાઇબ્રેરી અથવા વપરાશકર્તા સ્પેસ એપ્લિકેશનમાં પ્રમાણિત કરી શકે તે માટે જરૂરી માહિતી મેળવી શકે."

આવા ઇન્ટરફેસ કેવા દેખાઈ શકે તે વિશે થોડી ચર્ચા કરવામાં આવી હતી, કારણ કે ઉદાહરણ તરીકે કેટલીક ઇવેન્ટ્સ માટે સુરક્ષા અસરો હોઈ શકે છે. કાઓએ નોંધ્યું હતું કે કીબોર્ડ સ્કેન કોડ્સ (એટલે ​​​​કે કીસ્ટ્રોક) એન્ટ્રોપી કલેક્શનના ભાગ રૂપે એક પૂલમાં ભળી જાય છે: "આને યુઝર સ્પેસમાં લાવવું, વિશેષાધિકૃત સિસ્ટમ કૉલ દ્વારા પણ, ઓછામાં ઓછું કહેવું મૂર્ખામીભર્યું હશે." તે તદ્દન શક્ય છે કે અન્ય ઇવેન્ટ સમય સાઇડ ચેનલો દ્વારા અમુક પ્રકારની માહિતી લિકેજનું સર્જન કરી શકે છે.

તેથી એવું લાગે છે કે Linux ની રેન્ડમ નંબર સબસિસ્ટમ સાથે લાંબા સમયથી ચાલતી સમસ્યા ઉકેલના માર્ગ પર છે. રેન્ડમ નંબર સબસિસ્ટમમાં તાજેતરમાં જે ફેરફારો થયા છે તે વાસ્તવમાં તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે માત્ર DoS સમસ્યાઓમાં પરિણમ્યા છે. હવે કર્નલ પ્રદાન કરી શકે તેવા શ્રેષ્ઠ રેન્ડમ નંબરો મેળવવાની અસરકારક રીતો છે. જો TRNG હજુ પણ Linux પર ઇચ્છનીય છે, તો ભવિષ્યમાં આ ખામીને દૂર કરવાની જરૂર પડશે, પરંતુ સંભવતઃ આ કર્નલની અંદર જ કરવામાં આવશે નહીં.

કેટલીક જાહેરાતો 🙂

અમારી સાથે રહેવા બદલ આભાર. શું તમને અમારા લેખો ગમે છે? વધુ રસપ્રદ સામગ્રી જોવા માંગો છો? ઓર્ડર આપીને અથવા મિત્રોને ભલામણ કરીને અમને ટેકો આપો, $4.99 થી વિકાસકર્તાઓ માટે ક્લાઉડ VPS, એન્ટ્રી-લેવલ સર્વર્સનું એક અનન્ય એનાલોગ, જેની શોધ અમારા દ્વારા તમારા માટે કરવામાં આવી છે: VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps વિશેનું સંપૂર્ણ સત્ય $19 થી અથવા સર્વર કેવી રીતે શેર કરવું? (RAID1 અને RAID10 સાથે ઉપલબ્ધ, 24 કોરો સુધી અને 40GB DDR4 સુધી).

એમ્સ્ટરડેમમાં ઇક્વિનિક્સ ટાયર IV ડેટા સેન્ટરમાં ડેલ R730xd 2 ગણું સસ્તું? માત્ર અહીં 2 x ઇન્ટેલ ટેટ્રાડેકા-કોર Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ટીવી $199 થી નેધરલેન્ડમાં! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 થી! વિશે વાંચો ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કોર્પોરેશન કેવી રીતે બનાવવું. ડેલ R730xd E5-2650 v4 સર્વર્સના ઉપયોગ સાથેનો વર્ગ એક પેની માટે 9000 યુરોના મૂલ્યના છે?

સોર્સ: www.habr.com