getrandom(2) - wariua/manpages-ko GitHub Wiki

getrandom - 일련의 난수 바이트 얻기

#include <sys/random.h>

ssize_t getrandom(void *buf, size_t buflen, unsigned int flags);

getrandom() 시스템 호출은 buf가 가리키는 버퍼를 buflen 개까지의 난수 바이트들로 채운다. 이 바이트들을 사용자 공간 난수 생성기의 시드로 사용하거나 암호학적 용도에 사용할 수 있다.

기본적으로 getrandom()은 urandom 원천으로부터 (즉 /dev/urandom 장치와 같은 원천으로부터) 엔트로피를 뽑아낸다. flags 인자를 통해 이 동작을 바꿀 수 있다.

urandom 원천이 초기화 되어 있는 경우에는 256바이트까지의 읽기는 항상 요청한 만큼의 바이트를 반환하며 시그널에 의해 중단되지 않게 된다. 더 큰 버퍼 크기에 대해선 그런 보장이 없다. 예를 들어 호출이 시그널 핸들러에 의해 중단되면 일부만 채워진 버퍼를 반환할 수도 있고 EINTR 오류로 실패할 수도 있다.

urandom 원천이 아직 초기화 되어 있지 않은 경우에는 flags에 GRND_NONBLOCK을 지정하지 않았으면 getrandom()이 블록 하게 된다.

flags 인자는 비트 마스크이며 다음 값들을 0개 또는 그 이상 OR 한 값을 담을 수 있다.

GRND_RANDOM

이 비트가 설정되어 있으면 urandom 원천 대신 random 원천으로부터 (즉 /dev/random 장치와 같은 원천으로부터) 난수 바이트를 뽑아낸다. random 원천은 환경 잡음에서 얻은 엔트로피를 기반으로 하도록 제한되어 있다. random 원천 내에 사용 가능한 바이트 수가 buflen에 요청한 값보다 작으면 사용 가능한 난수 바이트들만 반환한다. 사용 가능한 난수 바이트가 없는 경우의 동작 방식은 flags 인자에 GRND_NONBLOCK이 있는지 여부에 따라 다르다.

GRND_NONBLOCK

기본적으로 getrandom()이 random 원천으로부터 읽어들일 때 사용 가능한 난수 바이트가 없으면 블록 하며, urandom 원천으로부터 읽어들일 때 엔트로피 풀이 아직 초기화 되지 않았으면 블록 한다. GRND_NONBLOCK 플래그를 설정하면 이런 경우에 getrandom()이 블록 하지 않고 즉시 -1을 반환하며 errno를 EAGAIN으로 설정한다.

성공 시 getrandom()은 버퍼 buf로 복사된 바이트 수를 반환한다. flags에 GRND_RANDOM을 지정했는데 random 원천에 충분한 엔트로피가 있지 않았거나 시스템 호출이 시그널에 의해 중단되었다면 이 값이 buflen을 통해 요청한 바이트 수보다 작을 수도 있다.

오류 시 -1을 반환하며 errno를 적절히 설정한다.

EAGAIN

요청한 만큼의 엔트로피가 사용 가능하지 않았으며 GRND_NONBLOCK을 설정하지 않았다면 getrandom()이 블록 했을 것이다.

EFAULT

buf가 가리키는 주소가 접근 가능한 주소 공간 밖에 있다.

EINTR

호출이 시그널 핸들러에 의해 중단되었다. signal(7) 맨 페이지에서 SA_RESTART 플래그가 있거나 없을 때 "느린" 장치에 대한 read(2) 호출 중단을 어떻게 처리하는지에 대한 설명을 보라.

EINVAL

flags에 유효하지 않은 플래그를 지정했다.

ENOSYS

getrandom()의 glibc 래퍼 함수에서 기반 커널이 이 시스템 호출을 구현하고 있지 않다고 판단했다.

리눅스 커널 버전 3.17에서 getrandom()이 도입되었다. glibc 버전 2.25에서 지원이 추가되었다.

이 시스템 호출은 리눅스 전용이다.

난수를 얻는 데 사용할 수 있는 다양한 인터페이스들의 소개와 비교는 random(7)을 보라.

/dev/random 및 /dev/urandom과 달리 getrandom()에는 경로명이나 파일 디스크립터 사용이 수반되지 않는다. 따라서 chroot(2) 때문에 /dev 경로명이 보이지 않게 되는 경우나 라이브러리에서 이 파일들 중 하나를 연 파일 디스크립터를 응용이 (가령 데몬이 개시 과정 중에) 닫는 경우에 getrandom()이 유용할 수 있다.

리눅스 3.19 현재 다음 제한이 적용된다.

• urandom 원천으로부터 읽어들일 때 int의 크기가 32비트인 시스템에서 getrandom() 호출 한 번이 최대 33554431바이트를 반환한다.

• random 원천으로부터 읽어들일 때 최대 512바이트를 반환한다.

urandom 원천으로부터 읽어들일 때 (GRND_RANDOM이 설정되어 있지 않을 때) getrandom()은 (GRND_NONBLOCK 플래그를 지정하지 않았다면) 엔트로피 풀이 초기화 될 때까지 블록 하게 된다. 많은 수의 (256 넘는) 바이트를 읽도록 요청하면 그 바이트들을 생성하여 커널 메모리에서 buf로 복사할 때까지 getrandom()이 블록 하게 된다. random 원천으로부터 읽어들일 때 (GRND_RANDOM이 설정되어 있을 때) getrandom()은 (GRND_NONBLOCK 플래그를 지정하지 않았다면) 사용 가능한 난수 바이트가 있게 될 때까지 블록 하게 된다.

urandom 원천으로부터 읽고 있는 동안 블록 된 getrandom() 호출이 시그널 핸들러에 의해 중단되었을 때의 동작 방식은 엔트로피 버퍼의 최초 상태와 요청 크기인 buflen에 따라 달라진다. 아직 엔트로피가 초기화 되지 않았으면 EINTR 오류로 호출이 실패한다. 엔트로피 풀이 초기화 되었으며 요청 크기가 크면 (buflen > 256) 호출이 일부만 채워진 버퍼를 반환하며 성공하거나 EINTR 오류로 실패한다. 엔트로피 풀이 초기화 되었으며 요청 크기가 작으면 (buflen <= 256) getrandom()이 EINTR로 실패하지 않게 된다. 요청 받은 만큼의 바이트를 모두 반환하게 된다.

random 원천으로부터 읽고 있는 중에 임의 크기의 블로킹 요청이 시그널 핸들러에 의해 중단될 수 있다. (호출이 EINTR 오류로 실패한다.)

urandom 원천으로부터 작은 (<= 256바이트) 버퍼를 읽어들이는 것이 getrandom()의 선호 사용 방식이다.

작은 buflen 값에 대한 특별한 처리는 요즘 glibc에서도 지원하는 OpenBSD의 getentropy(3)와의 호환성을 위해 설계된 것이다.

getrandom() 사용자는 언제나 반환 값을 확인하여 오류가 발생했거나 요청보다 적은 바이트가 반환되었는지 판단해야 한다. GRND_RANDOM을 지정하지 않았고 buflen가 256 이하인 경우에는 요청보다 적은 바이트가 반환되는 경우가 절대 없을 테지만 세심한 프로그래머라면 그래도 확인할 것이다!

리눅스 3.19 현재 다음 버그가 존재한다.

• CPU 부하에 따라 getrandom()이 요청한 바이트 모두를 읽기 전까지 시그널에 반응하지 않는다.

getentropy(3), random(4), urandom(4), random(7), signal(7)

2017-09-15