如何使/ dev / random在Ubuntu虚拟机上工作？

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显然，/ dev / random基于硬件中断或物理硬件的类似不可预测的方面。由于虚拟机没有物理硬件，因此cat /dev/random在虚拟机中运行不会产生任何结果。我将Ubuntu Server 11.04与libvirt / KVM用作主机和来宾。

我需要在VM内设置Kerberos，但krb5_newrealm由于系统未生成任何文件，因此它会永久挂起“加载随机数据”。

有谁知道如何解决这个问题？是否可以将主机的/ dev / random（非常随意）传递给vm，以便vm可以使用其随机数据？

我读过一些软件替代品，但是它们对于密码学不是很好，因为它们不够随机。

编辑：看来，vm上的cat / dev / random确实会产生输出，只是非常非常缓慢。我等待大约两个小时，即“正在加载随机数据”，从而完成了领域设置。最终，它足够继续。我仍然对加快这一过程的方法感兴趣。

— 缺口
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它应该“正常工作”。即使虚拟机没有专用的物理硬件，它仍然可以访问几个非常好的随机性源。例如，它可以使用CPU的TSC来定时从虚拟磁盘读取数据，这最终将定时对物理磁盘进行计时到十亿分之一秒。这些时间取决于硬盘驱动器中的湍流气流剪切，这是无法预料的。

类似的逻辑适用于网络流量。即使接口是虚拟化的，只要数据包起源于物理网络（并且不是位于盒子本地，例如起源于另一个虚拟机），数据包的时间就取决于网卡上晶体振荡器之间的相位偏移。和驱动TSC的晶体振荡器。这取决于两个石英晶体中微观区域的温度变化。这也是不可预测的。

如果由于某种原因它不起作用，最简单的解决方案是编写一个程序来挖掘熵并将其添加到系统池中。网络接口是您最可靠的来源。例如，您可以将代码编写为：

1）查询TSC。

2）向已知不在同一台物理计算机上的服务器发出DNS查询。

3）查询完成后，查询TSC。

4）重复几次，累积所有TSC值。

5）对累积的TSC功能执行安全哈希。

6）将安全哈希函数的输出传递到系统的熵池。

7）监视熵池级别，然后等待其变低。如果是，请返回步骤1。

Linux使用简单的IOCTL调用将熵添加到池中，检查池的级别，等等。您可能拥有rngd，它可以从管道中获取熵并将其提供给系统池。您可以从任何所需的源（无论是TSC还是来自您自己的熵源的“ wget”请求）填充管道。

— 大卫·施瓦兹
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从理论上来说，您的第二个建议似乎很有趣，但是我希望找到一种不涉及编程的解决方案。我想知道从USB驱动器向主机复制大文件还是从主机复制大文件会影响vm的熵池（即使其工作更快）？如果是这样，我可以尝试在主机上运行计算机映像的备份时创建自己的领域……

— Nick

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您可以进行一些测试，以查看是什么补充了熵池。一旦找到有效的方法，就可以做到。网络流量应该做到这一点。驱动器活动应该做到这一点。您可以测试一下该命令的作用：cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail任何增加的工作。

— 大卫·史瓦兹

请记住，正在运行的猫“吃掉”了熵（地址空间的随机化）。您可以使用

python -c 'while True: import time; print str(time.sleep(1))[0:0] + open("/proc/sys/kernel/random/entropy_avail", "rb").read(),'

。是的，这很难看懂，但是我看不到在评论中输入新行的方法……

— Doncho Gunchev 2013年

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我在所有执行加密操作的无头服务器（例如TLS握手，kerberos等）上使用Haveged。它应该在大多数Ubuntu版本的软件包存储库中：http : //packages.ubuntu.com/search?keywords=haveged&searchon=names&suite=all§ion=all

Haveged使用HAVAGE算法从现代处理器的内部状态中提取熵。以下是详细说明：http : //www.irisa.fr/caps/projects/hipsor/

您可以使用ent包检查生成的熵的随机性。在我的系统上，haved产生的熵通过ent的所有随机性测试

— 弗兰克·L
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您还需要运行NIST测试套件以确保。

— 迈克尔·汉普顿

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是的，您可以从以下渠道播种：

http://manpages.ubuntu.com/manpages/jaunty/man4/random.4.html

您可以将其放入/ dev / urandom中，它应该为熵池设定种子。我可以通过以下方式确认这一点：

root@mx01-ewr:/proc/sys/kernel/random# cat entropy_avail 
128
root@mx01-ewr:/proc/sys/kernel/random# cat /dev/xvda >/dev/urandom  &
[1] 16187 # just using this as a source of data, you could do ssh hostIP 'cat /dev/random' >... etc
root@mx01-ewr:/proc/sys/kernel/random# cat entropy_avail 
1221
root@mx01-ewr:/proc/sys/kernel/random# cat entropy_avail 
1398

如果使ssh命令通过路由器，则它会产生熵* :)，这会带来额外的好处。

— 多项式
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我对中间部分感到困惑。我的系统上没有“ / dev / xvda”。使用ssh将主机的/ dev / random路由到vm的/ dev / urandom是目标吗？我可以将我想要的任何内容发送到“ / dev / urandom”中，并且它来自“ / dev / random”吗？

— 尼克，

我可以使用“ ssh 192.168.1.1'cat / dev / random'”从主机获取随机数据，但是我不知道如何使其影响来宾“ / dev / random”。“ ssh 192.168.1.1'cat / dev / random'> / dev / urandom”似乎没有任何作用。

— 尼克，

我只是通过在一个终端上运行'cat / dev / random'并等待直到它停止输出数据来进行测试。然后在另一个目录中我执行了“ cat somerandomfile> / dev / urandom”，然后慢慢地，“ cat / dev / random”开始再次输出内容。看起来您需要在/ dev / urandom上进行大量随机输入，以进行有价值的/ dev / random输入。您是说在做猫...'> / dev / urandom时，在/ dev / random上根本看不到任何输出吗？

— 多项式

我最终会看到一些输出，但是非常慢。我不确定它是否超过自然产生的东西。我发现在虚拟机中生成非常缓慢且少量的随机数据，这将永远耗时。将其放置并“收集随机数据”大约2小时后，便创建了我的领域。

— 尼克，

+1为有用的答案。

— 尼克，

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这对我有用

在VM中运行krb5_newrealm可能需要很长时间才能完成（显示“正在加载随机数据”消息之后）。您可以使用以下技巧来加快速度。

$ sudo aptitude install rng-tools -y
$ sudo rngd -r /dev/urandom -o /dev/random  # don't do this in production!

发表在http://fossies.org/linux/john/doc/Kerberos-Auditing-HOWTO.md

— 维维克
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X86的答案是确保您的VM不会捕获RdRand或RdSeed。您对VM信任很多，这就是其中之一。

后Snady Bridge CPU上的RNGd足够新，将（或被告知）使用RdRand或RdSeed，并且未捕获的RdRand或RdSeed会熵进入VM。然后，/ dev / random可以与真实的（而非虚拟的）熵源一起使用。

这不是偶然的。英特尔架构文档中就在那里。

对于基于设备的硬件熵源（IE使用内核驱动程序来共享它），您需要VM来正确虚拟化物理源。我不知道他们是否这样做，如果这样做，则针对哪些设备。

如果您的RNGd在下面没有drng选项，请对其进行更新。如果您的硬件没有快速的硬件RNG，那么您注定要失败，并且出于安全目的，应考虑使用其他硬件。

# rngd --help
Usage: rngd [OPTION...]
Check and feed random data from hardware device to kernel entropy pool.

  -b, --background           Become a daemon (default)
  **-d, --no-drng=1|0          Do not use drng as a source of random number input**
                             (default: 0)
  -f, --foreground           Do not fork and become a daemon
  -n, --no-tpm=1|0           Do not use tpm as a source of random number input
                             (default: 0)
  -o, --random-device=file   Kernel device used for random number output
                             (default: /dev/random)
  -p, --pid-file=file        File used for recording daemon PID, and multiple
                             exclusion (default: /var/run/rngd.pid)
  -q, --quiet                Suppress error messages
  -r, --rng-device=file      Kernel device used for random number input
                             (default: /dev/hwrng)
  -s, --random-step=nnn      Number of bytes written to random-device at a time
                             (default: 64)
  -v, --verbose              Report available entropy sources
  -W, --fill-watermark=n     Do not stop feeding entropy to random-device until
                             at least n bits of entropy are available in the
                             pool (default: 2048), 0 <= n <= 4096
 -?, --help                 Give this help list
  --usage                Give a short usage message
  -V, --version              Print program version

Mandatory or optional arguments to long options are also mandatory or optional
for any corresponding short options.

Report bugs to Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>.

— 戴维·约翰斯顿
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我也有krb5_newrealm挂起的问题。根据上述答案，这对我来说效果很好：

cat /dev/sda > /dev/urandom

处理完随机数据后，您可能想杀死它。/ dev / sda可能具有比您需要的更多数据。

注意：我不确定以这种方式生成的随机数据实际上有多随机。

— 威廉姆斯
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请使用张贴者的名字参考其他帖子。说“上”或“下”是没有意义的，因为您我们看到的帖子并不完全相同。

— 约翰·加迪尼尔

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这可能有效，但是/ dev / sda包含许多非随机数据（至少为零），这从安全性的角度来看并不理想。除了零以外，它还以MBR开头，实际上这是非常可预测的，我可以猜测至少3个字节...否则它将无法启动;）

— Doncho Gunchev