Come installare pandom: un generatore di numeri casuali vero per Linux

Questo tutorial è per versioni del kernel linux amd64 / x86_64 maggiori o uguali a 2.6.9. Spiega come installare pandom: un generatore di numeri casuali vero a jitter di temporizzazione mantenuto da ncomputers.org

Introduzione

Il generatore di numeri casuali vero integrato nel kernel Linux fornisce una bassa capacità di throughput in circostanze moderne, come ad esempio: computer personali con unità a stato solido (SSD) e server privati virtuali (VPS).

Questo problema sta diventando popolare nelle implementazioni linux, a causa della continua crescente necessità di numeri casuali veri, principalmente per scopi crittografici diversi.

Pandom produce circa 8 KiB/s di entropia di 64 ubits / 64 bit, è compatibile con ambienti fisici e virtuali e presuppone che nessun altro processo in esecuzione come utente root scriva in /dev/random.

1 Installazione di pandom

1.1 Ottenere accesso root

Pandom deve essere installato come root, esegui questo comando se necessario.

su -

1.2 Installare le dipendenze di build

Per scaricare e installare pandom, hai bisogno di: GNU assembler, GNU make, GNU tar e GNU wget (gli ultimi due di solito già installati). Puoi disinstallarli in seguito a tuo piacimento.

Sistemi basati su Arch

pacman -S binutils make

Sistemi basati su Debian

apt-get install binutils make

Sistemi basati su Red Hat

dnf install binutils make

yum install binutils make

Sistemi basati su SUSE

zypper install binutils make

1.3 Scaricare ed estrarre le sorgenti

Questi comandi scaricano ed estraggono le sorgenti di pandom da ncomputers.org utilizzando wget e tar.

wget http://ncomputers.org/pandom.tar.gz  
tar xf pandom.tar.gz  
cd pandom/amd64-linux

1.4 Testare prima di installare (raccomandato)

Questo test raccomandato richiede circa 8 minuti. Controlla il supporto del kernel e genera un file chiamato checkme (analizzato nella sezione successiva).

make check

1.5 Determinare il sistema init

Prima di installare pandom, devi sapere quale software init utilizza il tuo sistema. Se il comando seguente restituisce la parola running, significa che il tuo sistema sta utilizzando systemd, altrimenti è probabile che il tuo sistema stia utilizzando un’implementazione init.d (es: upstart, sysvinit). Potrebbero esserci alcune eccezioni, ulteriori informazioni in queste risposte di unix.stackexchange.com.

systemctl is-system-running

running

1.6 Installare pandom

Una volta che sai quale sistema utilizza la tua implementazione linux, puoi installare pandom di conseguenza.

Sistema init basato su init.d (es: upstart, sysvinit)

Installa pandom eseguendo questo comando, se il tuo sistema utilizza un’implementazione init.d (es: upstart, sysvinit).

make install-init.d

systemd come sistema init

Installa pandom eseguendo questo comando, se il tuo sistema utilizza systemd.

make install-systemd

2 Analisi del file checkme

Prima di utilizzare pandom per scopi crittografici, è altamente raccomandato analizzare il file checkme generato durante il processo di installazione nella sezione precedente di questo tutorial. Questo compito è utile per sapere se i numeri sono veramente casuali o meno. Questa sezione spiega come analizzare il file checkme utilizzando ncomputers.org/ entropyarray: uno script shell che testa l’entropia e la correlazione seriale del suo input.

Nota: questa analisi può essere eseguita su un altro computer, come un laptop o un computer desktop. Ad esempio: se stai installando pandom in un server privato virtuale (VPS) con risorse limitate, potresti optare per copiare il file checkme sul tuo computer personale, per analizzarlo lì.
Puoi anche utilizzare Entropy Online Tester.

2.1 Ottenere accesso root

Entropyarray deve essere installato come root, esegui questo comando se necessario.

su -

2.2 Installare le dipendenze di build

Per scaricare e installare entropyarray, hai bisogno di: compilatore GNU g++, GNU make, GNU tar e GNU wget (gli ultimi due di solito già installati). Puoi disinstallarli in seguito a tuo piacimento.

Sistemi basati su Arch

pacman -S gcc make

Sistemi basati su Debian

apt-get install g++ make

Sistemi basati su Red Hat

dnf install gcc-c++ make

yum install gcc-c++ make

Sistemi basati su SUSE

zypper install gcc-c++ make

2.3 Scaricare ed estrarre le sorgenti

Questi comandi scaricano ed estraggono le sorgenti di entropyarray da ncomputers.org utilizzando wget e tar.

wget http://ncomputers.org/rearray.tar.gz  
wget http://ncomputers.org/entropy.tar.gz  
wget http://ncomputers.org/entropyarray.tar.gz  
  
tar xf entropy.tar.gz  
tar xf rearray.tar.gz  
tar xf entropyarray.tar.gz

2.4 Installare entropyarray

Nota: errori riguardanti -std=c++11 significano che la versione del compilatore GNU g++ non supporta lo standard ISO C++ 2011. Puoi provare a compilare ncomputers.org/ entropy e ncomputers.org/ rearray in un altro sistema che lo supporta (es: GNU g++ in una versione più recente della tua distribuzione linux preferita) e poi installare i binari compilati utilizzando make install nel sistema in cui desideri eseguire entropyarray, oppure saltare questo passaggio, anche se è altamente raccomandato analizzare il file checkme prima di utilizzare pandom per qualsiasi scopo crittografico.

cd rearray; make install; cd ..  
cd entropy; make install; cd ..  
cd entropyarray; make install; cd ..

2.5 Analizzare il file checkme

Nota: le implementazioni pandom di 64 ubits / 64 bit dovrebbero risultare in questo test con entropia superiore a 15.977 e frequenza max inferiore a 70. Se i tuoi risultati differiscono troppo, puoi provare ad aumentare l’imprevedibilità della tua implementazione pandom come descritto nella quinta sezione di questo tutorial. Nel caso tu abbia saltato l’ultimo passaggio, puoi utilizzare altri strumenti come il test della sequenza di numeri pseudocasuali.

entropyarray checkme

entropyarray in /tmp/tmp.mbCopmzqsg  
15.977339  
min:12  
med:32  
max:56  
15.977368  
min:11  
med:32  
max:58  
15.977489  
min:11  
med:32  
max:59  
15.977077  
min:12  
med:32  
max:60  
15.977439  
min:8  
med:32  
max:59  
15.977374  
min:13  
med:32  
max:60  
15.977312  
min:12  
med:32  
max:67

2.6 Disinstallare entropyarray (opzionale)

Se non prevedi di utilizzare più entropyarray, potresti volerlo disinstallare a tuo piacimento.

cd entropyarray; make uninstall; cd ..  
cd entropy; make uninstall; cd ..  
cd rearray; make uninstall; cd ..

3 Installazione utilizzando il repository debian

Se desideri mantenere pandom aggiornato sul tuo sistema basato su debian, puoi optare per installarlo / reinstallarlo utilizzando il repository debian di ncomputers.org.

3.1 Ottenere accesso root

I seguenti pacchetti debian devono essere installati come root, esegui questo comando se necessario.

su -

3.2 Installare il keyring

Questo pacchetto debian include la chiave pubblica del repository debian di ncomputers.org.

wget http://ncomputers.org/debian/keyring.deb  
dpkg -i keyring.deb  
rm keyring.deb

3.3 Installare la lista delle sorgenti

Questi pacchetti debian includono la lista delle sorgenti del repository debian di ncomputers.org secondo le ultime distribuzioni debian (anno 2017).

Nota: È anche possibile scrivere le righe commentate qui sotto in /etc/apt/sources.list, invece di installare il rispettivo pacchetto debian per la tua distribuzione debian, ma se queste sorgenti cambiano in futuro, dovrai aggiornarle manualmente.

Wheezy

#deb http://ncomputers.org/debian wheezy main  
wget http://ncomputers.org/debian/wheezy.deb  
dpkg -i wheezy.deb  
rm wheezy.deb

Jessie

#deb http://ncomputers.org/debian jessie main  
wget http://ncomputers.org/debian/jessie.deb  
dpkg -i jessie.deb  
rm jessie.deb

Stretch

#deb http://ncomputers.org/debian stretch main  
wget http://ncomputers.org/debian/stretch.deb  
dpkg -i stretch.deb  
rm stretch.deb

3.4 Aggiornare la lista delle sorgenti

Una volta installati il keyring e la lista delle sorgenti.

apt-get update

3.5 Testare pandom

Una volta testato, puoi disinstallare il pacchetto sottostante a tuo piacimento.

Nota: se hai già testato pandom nella tua implementazione linux, puoi saltare questo passaggio.

apt-get install pandom-test  
pandom-test

generating checkme file, please wait around 8 minutes ...  
entropyarray in /tmp/tmp.5SkiYsYG3h  
15.977366  
min:12  
med:32  
max:57  
15.977367  
min:13  
med:32  
max:57  
15.977328  
min:12  
med:32  
max:61  
15.977431  
min:12  
med:32  
max:59  
15.977437  
min:11  
med:32  
max:57  
15.977298  
min:11  
med:32  
max:59  
15.977196  
min:10  
med:32  
max:57

3.6 Installare pandom

apt-get install pandom

4 Gestire pandom

Dopo che pandom è stato installato, potresti volerlo gestire.

4.1 Test delle prestazioni

Pandom offre circa 8 kilobyte al secondo, ma le sue prestazioni possono variare a seconda dell’ambiente.

dd if=/dev/random of=/dev/null bs=8 count=512

512+0 records in  
512+0 records out  
4096 bytes (4.1 kB, 4.0 KiB) copied, 0.451253 s, 9.1 kB/s

4.2 Test di entropia e correlazione seriale

Oltre a ncomputers.org/ entropyarray, ci sono altri test, ad esempio il test NIST di Ilja Gerhardt.

entropyarray /dev/random 1M

4.3 Servizio di sistema

Pandom viene eseguito come servizio di sistema.

Sistema init basato su init.d (es: upstart, sysvinit)

/etc/init.d/random status  
/etc/init.d/random start  
/etc/init.d/random stop  
/etc/init.d/random restart

systemd come sistema init

systemctl status random  
systemctl start random  
systemctl stop random  
systemctl restart random

5 Aumentare l’imprevedibilità o le prestazioni

Se desideri provare ad aumentare l’imprevedibilità o le prestazioni della tua implementazione pandom, puoi provare ad aggiungere o rimuovere misurazioni del tempo della CPU.

5.1 Modificare i file sorgente

Nei file sorgente test.s e tRNG.s aggiungi o rimuovi blocchi di misurazione a tuo piacimento.

#measurement block  
mov $35,%rax  
syscall  
rdtsc  
[...]  
  
#measurement block  
mov $35,%rax  
syscall  
rdtsc  
[...]

5.2 Testare l’imprevedibilità

Raccomandiamo di testare sempre qualsiasi implementazione pandom personalizzata prima di utilizzarla per scopi crittografici.

make check

5.3 Installare pandom personalizzato

Se sei soddisfatto dei risultati, puoi installare la tua implementazione pandom personalizzata.

make install

Informazioni aggiuntive e aggiornamenti: http://ncomputers.org/pandom