伪随机数算法

DRBG是指基于哈希函数的确定性随机比特生成器。

/* seedlen for hash_drgb, table 2 of nist sp 800-90a rev.1 */
#define HASH_DRBG_SM3_SEED_BITS		440 /* 55 bytes */
#define HASH_DRBG_SHA1_SEED_BITS	440
#define HASH_DRBG_SHA224_SEED_BITS	440
#define HASH_DRBG_SHA512_224_SEED_BITS	440
#define HASH_DRBG_SHA256_SEED_BITS	440
#define HASH_DRBG_SHA512_256_SEED_BITS	440
#define HASH_DRBG_SHA384_SEED_BITS	888 /* 110 bytes */
#define HASH_DRBG_SHA512_SEED_BITS	888
#define HASH_DRBG_MAX_SEED_BITS		888

#define HASH_DRBG_SM3_SEED_SIZE		(HASH_DRBG_SM3_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA1_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA1_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA224_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA224_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA512_224_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA512_224_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA256_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA256_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA512_256_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA512_256_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA384_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA384_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_SHA512_SEED_SIZE	(HASH_DRBG_SHA512_SEED_BITS/8)
#define HASH_DRBG_MAX_SEED_SIZE		(HASH_DRBG_MAX_SEED_BITS/8)

#define HASH_DRBG_RESEED_INTERVAL	((uint64_t)1 << 48)

定义了使用各哈希算法时能够产生的最大比特数和字节数，支持SM3和SHA家族算法。

typedef struct {
	const DIGEST *digest;
	uint8_t V[HASH_DRBG_MAX_SEED_SIZE];
	uint8_t C[HASH_DRBG_MAX_SEED_SIZE];
	size_t seedlen;
	uint64_t reseed_counter;
} HASH_DRBG;

HASH_DRBG结构包含以下成员变量：

• DIGEST结构常量digest（参见“通用哈希函数接口”部分）；

• 在每次调用DRBG时更新的变量字节数组V；

• 由随机种子确定的常量字节数组C；

• 上述两个数组的长度seedlen；

• 重置随机种子的次数reseed_counter。

int hash_drbg_init(HASH_DRBG *drbg,
	const DIGEST *digest,
	const uint8_t *entropy, size_t entropy_len,
	const uint8_t *nonce, size_t nonce_len,
	const uint8_t *personalstr, size_t personalstr_len);

初始化HASH_DRBG结构drbg，需要提供的参数包括：

• DIGEST结构常量digest（参见“通用哈希函数接口”部分）；

• 常量数组entropy及其长度entropy_len；

• 常量数组nonce及其长度nonce_len；

• 常量数组personalstr及其长度personalstr_len。

int hash_drbg_reseed(HASH_DRBG *drbg,
	const uint8_t *entropy, size_t entropy_len,
	const uint8_t *additional, size_t additional_len);

重置HASH_DRBG结构drbg的种子，需要提供的参数包括：

• 常量数组entropy及其长度entropy_len；

• 常量数组additional及其长度additional_len。

int hash_drbg_generate(HASH_DRBG *drbg,
	const uint8_t *additional, size_t additional_len,
	size_t outlen, uint8_t *out);

从HASH_DRBG结构drbg产生长度为outlen的随机字节数组out，需要提供的参数包括：

• 常量数组additional及其长度additional_len。

以上函数执行成功返回1，失败返回0。