random - 使 OpenSSL 生成确定性 key

Question

我试图让 openssl 生成确定性的私有(private)和公共(public) RSA key 对。我的想法是，我用一些设备相关数据的哈希值填充我的seedbuf，并将其用作种子。但播种 RAND 似乎不起作用， key 仍然是随机的。

出于各种原因，我不想只生成一次 key ，然后存储它，我只希望私钥存在于内存中。

RAND_seed(seedbuf, sizeof(seedbuf));

bne = BN_new();
if (1 != BN_set_word(bne,e)) {
    goto free_stuff;
}

keypair = RSA_new();
if(1 != RSA_generate_key_ex(keypair, KEY_LENGTH, bne, NULL)) {
    goto free_stuff;
}

所以基本上我希望“RSA_generate_key_ex”函数返回相同的 key 对，每次它都使用相同的输入进行播种。

Answer 1

Making openssl generate deterministic key...

我不相信你可以开箱即用。默认情况下，OpenSSL 使用 md_rand，并且自动播种。调用rand_seed会在内部调用rand_add，这会添加状态(而不是丢弃/替换状态)。您可以在 crypto/rand/md_rand.c 中找到 md_rand 的源代码。

如果您在启用 FIPS 的情况下进行构建，则可以使用 NIST SP 800-90 的确定性随机位生成器。然而，我似乎记得它们的操作方式与md_rand类似。也就是说，你可以添加内部状态，但你无法真正控制它。您可以在 crypto/rand/rand_lib.c 中找到源代码。

我认为你有一个选择。您可以创建自己的 my_rand。它基于分组密码或哈希。启动时，使用设备相关数据为其播种，然后返回确定性字节。

现在，要让 RSA_generate_key_ex 等函数使用您的 PRNG，您必须将其打包到 OpenSSL ENGINE 中。 OpenSSL 的 Richard Levitte 有一个不错的两系列博客:Engine Building Lesson 1: A Minimum Useless Engine和 Engine Building Lesson 2: An Example MD5 Engine在 OpenSSL 博客上。

将其与引擎打包后，就可以像这样使用它了。使用 ENGINE_METHOD_RAND 设置随机方法后，您将使用您的算法。

ENGINE* eng = ENGINE_by_id("my_rand");
unsigned long err = ERR_get_error();

if(NULL == eng) {
    fprintf(stderr, "ENGINE_by_id failed, err = 0x%lx\n", err);
    abort(); /* failed */
}

int rc = ENGINE_init(eng);
err = ERR_get_error();

if(0 == rc) {
    fprintf(stderr, "ENGINE_init failed, err = 0x%lx\n", err);
    abort(); /* failed */
}

rc = ENGINE_set_default(eng, ENGINE_METHOD_RAND);
err = ERR_get_error();

if(0 == rc) {
    fprintf(stderr, "ENGINE_set_default failed, err = 0x%lx\n", err);
    abort(); /* failed */
}

如果您想查看 ENGINE 实现，请查看 crypto/engine/eng_rdrand.c 中的 rdrand 引擎。引擎没有太多内容，并且很容易复制/粘贴。请务必将新引擎添加到 crypto/engine/Makefile 中的 Makefile 中。