Jason A. Donenfeld, autor do VPN WireGuard, propôs uma implementação atualizada do gerador de números pseudoaleatórios RDRAND, responsável pelo funcionamento dos dispositivos /dev/random e /dev/urandom no kernel do Linux. No final de novembro, Jason foi incluído entre os mantenedores do driver random e agora publicou os primeiros resultados de seu trabalho de reestruturação.
A nova implementação é notável pela transição para o uso da função hash BLAKE2s em vez de SHA1 para operações de mistura de entropia. Essa mudança melhorou a segurança do gerador de números pseudoaleatórios, eliminando o algoritmo problemático SHA1 e evitando a sobrescrita do vetor de inicialização do RNG. Como o algoritmo BLAKE2s supera o SHA1 em desempenho, sua aplicação também teve um impacto positivo na performance do gerador de números pseudoaleatórios (testes em um sistema com processador Intel i7-11850H mostraram um aumento de velocidade de 131%). Outro benefício da transição para BLAKE2 na mistura de entropia foi a unificação dos algoritmos utilizados — BLAKE2 é aplicado no cipher ChaCha, já utilizado para a extração de sequências aleatórias.
Além disso, foram feitas melhorias no gerador de números pseudoaleatórios criptograficamente seguros CRNG, usado na chamada getrandom. As melhorias consistem na restrição do uso do gerador lento RDRAND ao extrair entropia, o que aumenta a performance em 3,7 vezes. Jason demonstrou que a chamada RDRAND só faz sentido quando o CRNG ainda não está totalmente inicializado, mas se a inicialização do CRNG estiver concluída, seu valor não afeta a qualidade da sequência gerada e, nesse caso, pode-se proceder sem chamar o RDRAND.
As alterações estão previstas para serem incluídas no kernel 5.17 e já foram revisadas pelos desenvolvedores Ted Ts'o (o segundo mantenedor do driver random), Greg Kroah-Hartman (responsável pelo suporte da linha estável do kernel Linux) e Jean-Philippe Aumasson (autor dos algoritmos BLAKE2/3).
Fonte: opennet.ru
