エントロピーを枯渇させ続けるものは何ですか?

エントロピーは /dev/{,u}random によって失われるだけではありません、カーネルもいくらかかかります。たとえば、新しいプロセスにはランダム化されたアドレス (ASLR) があり、ネットワークパケットにはランダムなシーケンス番号が必要です。ファイルシステムモジュールでさえ、一部のエントロピーを削除する場合があります。 drivers/char/random.c のコメントを参照してください。 entropy_avail にも注意してください出力プールではなく、入力プールを参照します (基本的に非ブロッキング /dev/urandom およびブロッキング /dev/random ).

エントロピープールを監視する必要がある場合は、watch cat を使用しないでください。、これは cat の呼び出しごとにエントロピーを消費します .過去に、GPG はキーの生成が非常に遅かったため、このプールも監視したかったため、エントロピープールを監視することのみを目的とした C プログラムを作成しました:https://git.lekensteyn.nl/c-files/tree /entropy-watcher.c.

エントロピーも消費するバックグラウンドプロセスが存在する可能性があることに注意してください。適切なカーネルでトレースポイントを使用すると、エントロピープールを変更するプロセスを確認できます。コールチェーン (-g を含むランダムサブシステムに関連するすべてのトレースポイントを記録する使用例 ) すべての CPU (-a) ) 1 秒後に測定を開始し、それ自体のプロセスを無視します (-D 1000 ) およびタイムスタンプ (-T を含む) ):

sudo perf record -e random:\* -g -a -D 1000 -T sleep 60

これらのコマンドのいずれかで読み取ります (perf.data の所有者を変更します) 必要に応じて):

perf report  # opens an interactive overview
perf script  # outputs events after each other with traces

perf script 出力は興味深い洞察を提供し、約 8 バイト (64 ビット) のエントロピーが私のマシンで定期的に排出される時期を示しています:

kworker/0:2   193 [000]  3292.235908:       random:extract_entropy: ffffffff8173e956 pool: nbytes 8 entropy_count 921 caller _xfer_secondary_pool
                  5eb857 extract_entropy (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5eb984 _xfer_secondary_pool (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5ebae6 push_to_pool (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  293a05 process_one_work (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  293ce8 worker_thread (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  299998 kthread (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  7c7482 ret_from_fork (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)

kworker/0:2   193 [000]  3292.235911:         random:debit_entropy: ffffffff8173e956: debit_bits 64
                  5eb3e8 account.part.12 (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5eb770 extract_entropy (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5eb984 _xfer_secondary_pool (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5ebae6 push_to_pool (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  293a05 process_one_work (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  293ce8 worker_thread (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  299998 kthread (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  7c7482 ret_from_fork (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)

...

swapper     0 [002]  3292.507720:   random:credit_entropy_bits: ffffffff8173e956 pool: bits 2 entropy_count 859 entropy_total 2 caller add_interrupt_randomness
                  5eaab6 credit_entropy_bits (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  5ec644 add_interrupt_randomness (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2d5729 handle_irq_event_percpu (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2d58b9 handle_irq_event (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2d8d1b handle_edge_irq (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  230e6a handle_irq (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  7c9abb do_IRQ (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  7c7bc2 ret_from_intr (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  6756c7 cpuidle_enter (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2bd9fa call_cpuidle (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2bde18 cpu_startup_entry (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)
                  2510e5 start_secondary (/lib/modules/4.6.2-1-ARCH/build/vmlinux)

どうやらこれは、エントロピーを入力プールから出力プールに転送することで、エントロピーの浪費を防ぐために発生するようです:

/*
 * Credit (or debit) the entropy store with n bits of entropy.
 * Use credit_entropy_bits_safe() if the value comes from userspace
 * or otherwise should be checked for extreme values.
 */
static void credit_entropy_bits(struct entropy_store *r, int nbits)
{
    ...
        /* If the input pool is getting full, send some
         * entropy to the two output pools, flipping back and
         * forth between them, until the output pools are 75%
         * full.
         */

         ...
            schedule_work(&last->push_work);
}

/*
 * Used as a workqueue function so that when the input pool is getting
 * full, we can "spill over" some entropy to the output pools.  That
 * way the output pools can store some of the excess entropy instead
 * of letting it go to waste.
 */
static void push_to_pool(struct work_struct *work)
{
    ...
}

lsof /dev/random を監視するのに最適なツールではありませんプロセスによる読み取りが非常にで終了するため短い時間。どのプロセスが読み取りを行っているかを取得する良い方法はわかりませんが、 inotify を使用します 次の場合を監視できます読み取りがあります。

基本的に 2 つの方法があります:

<オール>

N 秒後に概要を取得:

inotifywatch -v -t 60 /dev/random

ライブを見るイベントへのアクセス:

inotifywait -m --timefmt '%H:%M:%S' --format '%T: %e' /dev/random

どちらもプロセスを提供せず、後者は読み取りサイズを提供しません。 1 つ目は次のような要約を提供します:

total  access  close_nowrite  open  filename
18     16      1              1     /dev/random

あなたがそれを実行していて、 dd if=/dev/random of=/tmp/foo bs=1 count=3 を実行した場合

とにかく。これは、カーネルがプールから消費するときにティックを与えません。

を使用してエントロピーの状態を確認する場合

watch cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail

cat ごとに最適なアイデアではありませんエントロピーを消費します。（これについても言及している別の回答がポップアップ表示されていることがわかりました。）これにはいくつかのCコードもあり、昨日それを見つけようとしました。見つけて後で回答を更新できるかどうかを確認します。