/dev/random和/dev/urandom是linux上的隨機數生成器,是個字符設備,為系統提供隨機數。隨機數主要應用在加密方面,沒有加密的操作都是可預測且不安全的。
linux上隨機數的生成原理
linux上隨機數的生成原理是將系統的中斷信息收集起來放入熵池中,通過算法生成更多無序的數據,有了大量的無序數據之后,每次獲取隨機數,就會從池子中讀取指定的字節序列,而這些字節序列就是生成器生成的隨機數。
linux開機時就會伴隨著random設備的初始化,一般我們經常會遇見這兩條log:
random: crng init done,
random: 7 urandom warning(s) missed due to ratelimiting,
這說明隨機數已經初始化完成,可以隨時請求使用。但是在某些時候會卡在這個log很長時間,這是因為在開機時系統中斷不夠或程序運行時熵不足,生成隨機數非常緩慢,導致阻塞,進而導致無法開機、app無法正常運行等一系列bug。
為了解決這個問題,我們可以移植一個工具對熵池進行補熵,這樣隨機數生成器就會快速生成隨機數,解決阻塞導致的一系列問題。
解決方案
解決這個問題的工具有很多,這里我們選用移植haveged工具,并使用啟揚IAC-IMX8MM-kit開發板展示具體操作過程。
移植haveged-1.9.3
首先source我們的sdk開發環境,然后進入到源碼內,通過configure配置makfile文件,命令如下:
./configure --host=aarch64-poky-linux --prefix=/home/ylook/haveged
配置完成后執行make && make install命令,會在/home/ylook/haveged目錄下生成編譯完成后的二進制文件以及相關庫文件,如下圖所示:
(注:筆者路徑有所不同,根據環境自行更改即可)
注意:
為防止錯誤,可以使用file命令檢查二進制文件架構,保證為aarch64架構即可。
將編譯出來的二進制文件拷貝到板子的/usr/bin/目錄,庫文件拷貝到/usr/lib/目錄,執行haveged --h命令,如下圖所示:
這里就相當于我們已經把板子里的環境配置好了,為了能夠開機就使用該工具生成熵,所以我們需要在開機進程中將該工具設置為自動運行。
因為啟揚i.MX8M Mini開發板上使用systemed工具配置相關服務,所以我們需要寫一個service,然后讓它開機運行,具體service如下:
使用systemctl enable haveged之后重啟就會生效,可從開機log中看出,如圖所示,在很早之前初始化就已經完成了。
也可以使用命令cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail,查看當前熵值,在沒有haveged之前該值只有幾十幾百,而開啟之后有幾千。
這樣,就完美解決了隨機數生成過慢導致系統阻塞的問題。
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