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NOM
random – aperçu d’interfaces pour obtenir un caractère aléatoire
DESCRIPTION
Le générateur de nombres aléatoires du noyau repose sur l’entropie recueillie à partir de pilotes de
périphérique et d’autres sources de bruit environnemental pour ensemencer un générateur de nombres
pseudo-aléatoires (CSPRNG) sûr du point de vue cryptographie. Il est conçu pour la sécurité plutôt que
pour la rapidité.
Les interfaces suivantes fournissent un accès pour obtenir un résultat d’un générateur de nombres
pseudo-aléatoires du noyau :
– Les périphériques /dev/urandom et /dev/random, tous deux décrits dans random(4). Ces périphériques
sont présents dans Linux depuis les premiers temps et sont aussi disponibles dans beaucoup d’autres
systèmes.
– L’appel système getrandom(2) spécifique à Linux, disponible depuis Linux 3.17. Cet appel système
fournit un accès soit à la même source que /dev/urandom (appelée la source urandom dans cette page) ou
à la même source que /dev/random (appelée la source random dans cette page). Celle par défaut est la
source urandom. La source random est sélectionnée avec l’indicateur GRND_RANDOM dans l’appel système.
La fonction getentropy(3) avec getrandom(2) fournit une interface légèrement plus portable.
Initialisation de la réserve d’entropie
Le noyau collecte les bits d’entropie à partir de l’environnement. Lorsque un nombre suffisant de bits a
été collecté, la réserve d’entropie est considérée comme initialisée.
Choix de la source random
À moins de vouloir générer une clef pérenne (et très vraisemblablement même pas dans ce cas), la lecture
ne sera probablement pas faite à partir du périphérique /dev/random ou en employant getrandom(2) avec
l’indicateur GRND_RANDOM. À la place, la lecture sera faite soit à partir du périphérique /dev/urandom ou
en utilisant getrandom(2) sans l’indicateur GRND_RANDOM. Les cryptosystèmes pour la source urandom sont
plutôt conservatifs et par conséquent devraient être suffisants pour toutes les utilisations.
L’inconvénient de GRND_RANDOM et des lectures à partir de /dev/random est que l’opération peut bloquer
pendant une période indéfinie. De plus, gérer des requêtes partiellement remplies pouvant se produire
lors de l’utilisation de GRND_RANDOM ou de la lecture à partir de /dev/random augmente la complexité du
code.
Monte-Carlo et autres applications d’échantillonnage probabiliste
L’utilisation de ces interfaces pour fournir de grandes quantités de données pour les simulations de
Monte-Carlo et d’autres programmes ou algorithmes réalisant un échantillonnage probabiliste, sera peu
rapide. De plus, c’est inutile parce que de telles applications n’ont pas besoin de nombres aléatoires
sûrs du point de vue chiffrement. À la place, les interfaces décrites dans cette page sont à utiliser
pour obtenir une petite quantité de données pour ensemencer un générateur de nombres pseudo-aléatoires
pour ce type d’applications.
Comparaison entre getrandom, /dev/urandom et /dev/random
Le tableau suivant résume le comportement des diverses interfaces qui peuvent être utilisées pour obtenir
un caractère aléatoire. GRND_NONBLOCK est un indicateur qui peut être utilisé pour contrôler le
comportement bloquant de getrandom(2). La dernière colonne du tableau tient compte du cas pouvant se
produire au tout début du démarrage quand la réserve d’entropie n’est pas encore initialisée.
┌───────────────┬──────────────┬────────────────┬────────────────────┐
│ Interface │ Réserve │ Comportement │ Comportement si │
│ │ │ de blocage │ réserve pas encore │
│ │ │ │ prête │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ /dev/random │ Réserve │ Si entropie │ Blocage jusqu’à │
│ │ bloquante │ trop faible, │ suffisamment │
│ │ │ blocage │ d’entropie │
│ │ │ jusqu’à assez │ accumulée │
│ │ │ d’entropie │ │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ /dev/urandom │ Sortie │ Aucun blocage │ CSPRNG non │
│ │ CSPRNG │ │ initialisé │
│ │ │ │ (entropie faible │
│ │ │ │ et inadaptée au │
│ │ │ │ chiffrement ?) │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ getrandom() │ Identique à │ Aucun blocage │ Blocage jusqu’à │
│ │ /dev/urandom │ si réserve │ réserve prête │
│ │ │ prête │ │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ getrandom() │ Identique à │ Si entropie │ Blocage jusqu’à │
│ GRND_RANDOM │ /dev/random │ trop faible, │ réserve prête │
│ │ │ blocage │ │
│ │ │ jusqu’à assez │ │
│ │ │ d’entropie │ │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ getrandom() │ Identique à │ Aucun blocage │ EAGAIN │
│ GRND_NONBLOCK │ /dev/urandom │ si réserve │ │
│ │ │ prête │ │
├───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ getrandom() │ Identique à │ EAGAIN si │ EAGAIN │
│ GRND_RANDOM + │ /dev/random │ manque │ │
│ GRND_NONBLOCK │ │ d’entropie │ │
│ │ │ disponible │ │
└───────────────┴──────────────┴────────────────┴────────────────────┘
Génération des clés de chiffrement
Le montant de matériel d’ensemencement nécessite de générer une clé de chiffrement égale à la taille
effective de la clé. Par exemple, une clé privée ou Diffie-Hellman de 3072 bits a une taille effective de
128 bits (2^128 opérations sont nécessaires pour la casser), aussi un générateur de clé a besoin de
seulement 128 bits (16 octets) de matériel d’ensemencement à partir de /dev/random.
Bien qu’une marge de sécurité au-dessus de ce minimum soit raisonnable comme protection contre des
défauts d’algorithme de CSPRNG, aucune primitive cryptographique disponible actuellement ne peut espérer
promettre plus de 256 bits de sécurité, aussi, si un programme lit plus de 256 bits (32 octets) de la
réserve de caractère aléatoire du noyau par invocation, ou par intervalle raisonnable de réensemencement
(pas moins d’une minute), cela doit être pris comme un signe que son chiffrement n’a pas été implémenté
savamment.
VOIR AUSSI
getrandom(2), getauxval(3), getentropy(3), random(4), urandom(4), signal(7)
COLOPHON
Cette page fait partie de la publication 5.10 du projet man-pages Linux. Une description du projet et des
instructions pour signaler des anomalies et la dernière version de cette page peuvent être trouvées à
l'adresse https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess
<https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud
<tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard
<fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau
<jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François
<nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard
<simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org>, David Prévot
<david@tilapin.org> et Jean-Paul Guillonneau <guillonneau.jeanpaul@free.fr>
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Linux 13 mars 2017 RANDOM(7)