]> scripts.mit.edu Git - autoinstallsdev/mediawiki.git/blobdiff - includes/libs/CryptRand.php
MediaWiki 1.30.2
[autoinstallsdev/mediawiki.git] / includes / libs / CryptRand.php
similarity index 58%
rename from includes/CryptRand.php
rename to includes/libs/CryptRand.php
index e4be1b3788398378d5a929e042d09c0ab72da64c..859d58b5ddb151a1fd2f620206b52f525191d2c9 100644 (file)
@@ -5,12 +5,27 @@
  * This is based in part on Drupal code as well as what we used in our own code
  * prior to introduction of this class.
  *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License along
+ * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
+ * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
+ * http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
+ *
  * @author Daniel Friesen
  * @file
  */
+use Psr\Log\LoggerInterface;
 
-class MWCryptRand {
-
+class CryptRand {
        /**
         * Minimum number of iterations we want to make in our drift calculations.
         */
@@ -25,28 +40,39 @@ class MWCryptRand {
        const MSEC_PER_BYTE = 0.5;
 
        /**
-        * Singleton instance for public use
+        * A boolean indicating whether the previous random generation was done using
+        * cryptographically strong random number generator or not.
         */
-       protected static $singleton = null;
+       protected $strong = null;
 
        /**
-        * The hash algorithm being used
+        * List of functions to call to generate some random state
+        *
+        * @var callable[]
         */
-       protected $algo = null;
+       protected $randomFuncs = [];
 
        /**
-        * The number of bytes outputted by the hash algorithm
+        * List of files to generate some random state from
+        *
+        * @var string[]
         */
-       protected $hashLength = null;
+       protected $randomFiles = [];
 
        /**
-        * A boolean indicating whether the previous random generation was done using
-        * cryptographically strong random number generator or not.
+        * @var LoggerInterface
         */
-       protected $strong = null;
+       protected $logger;
+
+       public function __construct( array $randomFuncs, array $randomFiles, LoggerInterface $logger ) {
+               $this->randomFuncs = $randomFuncs;
+               $this->randomFiles = $randomFiles;
+               $this->logger = $logger;
+       }
 
        /**
         * Initialize an initial random state based off of whatever we can find
+        * @return string
         */
        protected function initialRandomState() {
                // $_SERVER contains a variety of unstable user and system specific information
@@ -54,26 +80,23 @@ class MWCryptRand {
                // It'll also vary slightly across different machines
                $state = serialize( $_SERVER );
 
-               // To try and vary the system information of the state a bit more
-               // by including the system's hostname into the state
-               $state .= wfHostname();
-
                // Try to gather a little entropy from the different php rand sources
                $state .= rand() . uniqid( mt_rand(), true );
 
                // Include some information about the filesystem's current state in the random state
-               $files = array();
-               // We know this file is here so grab some info about ourself
+               $files = $this->randomFiles;
+
+               // We know this file is here so grab some info about ourselves
                $files[] = __FILE__;
-               // The config file is likely the most often edited file we know should be around
-               // so if the constant with it's location is defined include it's stat info into the state
-               if ( defined( 'MW_CONFIG_FILE' ) ) {
-                       $files[] = MW_CONFIG_FILE;
-               }
+
+               // We must also have a parent folder, and with the usual file structure, a grandparent
+               $files[] = __DIR__;
+               $files[] = dirname( __DIR__ );
+
                foreach ( $files as $file ) {
-                       wfSuppressWarnings();
+                       MediaWiki\suppressWarnings();
                        $stat = stat( $file );
-                       wfRestoreWarnings();
+                       MediaWiki\restoreWarnings();
                        if ( $stat ) {
                                // stat() duplicates data into numeric and string keys so kill off all the numeric ones
                                foreach ( $stat as $k => $v ) {
@@ -82,7 +105,12 @@ class MWCryptRand {
                                        }
                                }
                                // The absolute filename itself will differ from install to install so don't leave it out
-                               $state .= realpath( $file );
+                               $path = realpath( $file );
+                               if ( $path !== false ) {
+                                       $state .= $path;
+                               } else {
+                                       $state .= $file;
+                               }
                                $state .= implode( '', $stat );
                        } else {
                                // The fact that the file isn't there is worth at least a
@@ -103,15 +131,8 @@ class MWCryptRand {
                        $state .= memory_get_usage( true );
                }
 
-               // It's mostly worthless but throw the wiki's id into the data for a little more variance
-               $state .= wfWikiID();
-
-               // If we have a secret key or proxy key set then throw it into the state as well
-               global $wgSecretKey, $wgProxyKey;
-               if ( $wgSecretKey ) {
-                       $state .= $wgSecretKey;
-               } elseif ( $wgProxyKey ) {
-                       $state .= $wgProxyKey;
+               foreach ( $this->randomFuncs as $randomFunc ) {
+                       $state .= call_user_func( $randomFunc );
                }
 
                return $state;
@@ -120,21 +141,22 @@ class MWCryptRand {
        /**
         * Randomly hash data while mixing in clock drift data for randomness
         *
-        * @param $data string The data to randomly hash.
-        * @return String The hashed bytes
+        * @param string $data The data to randomly hash.
+        * @return string The hashed bytes
         * @author Tim Starling
         */
        protected function driftHash( $data ) {
-               // Minimum number of iterations (to avoid slow operations causing the loop to gather little entropy)
+               // Minimum number of iterations (to avoid slow operations causing the
+               // loop to gather little entropy)
                $minIterations = self::MIN_ITERATIONS;
                // Duration of time to spend doing calculations (in seconds)
-               $duration = ( self::MSEC_PER_BYTE / 1000 ) * $this->hashLength();
+               $duration = ( self::MSEC_PER_BYTE / 1000 ) * MWCryptHash::hashLength();
                // Create a buffer to use to trigger memory operations
                $bufLength = 10000000;
                $buffer = str_repeat( ' ', $bufLength );
                $bufPos = 0;
 
-               // Iterate for $duration seconds or at least $minIerations number of iterations
+               // Iterate for $duration seconds or at least $minIterations number of iterations
                $iterations = 0;
                $startTime = microtime( true );
                $currentTime = $startTime;
@@ -155,12 +177,13 @@ class MWCryptRand {
                        $iterations++;
                }
                $timeTaken = $currentTime - $startTime;
-               $data = $this->hash( $data );
+               $data = MWCryptHash::hash( $data );
 
-               wfDebug( __METHOD__ . ": Clock drift calculation " .
+               $this->logger->debug( "Clock drift calculation " .
                        "(time-taken=" . ( $timeTaken * 1000 ) . "ms, " .
                        "iterations=$iterations, " .
-                       "time-per-iteration=" . ( $timeTaken / $iterations * 1e6 ) . "us)\n" );
+                       "time-per-iteration=" . ( $timeTaken / $iterations * 1e6 ) . "us)" );
+
                return $data;
        }
 
@@ -174,97 +197,43 @@ class MWCryptRand {
                        // Initialize the state with whatever unstable data we can find
                        // It's important that this data is hashed right afterwards to prevent
                        // it from being leaked into the output stream
-                       $state = $this->hash( $this->initialRandomState() );
+                       $state = MWCryptHash::hash( $this->initialRandomState() );
                }
                // Generate a new random state based on the initial random state or previous
                // random state by combining it with clock drift
                $state = $this->driftHash( $state );
-               return $state;
-       }
-
-       /**
-        * Decide on the best acceptable hash algorithm we have available for hash()
-        * @throws MWException
-        * @return String A hash algorithm
-        */
-       protected function hashAlgo() {
-               if ( !is_null( $this->algo ) ) {
-                       return $this->algo;
-               }
 
-               $algos = hash_algos();
-               $preference = array( 'whirlpool', 'sha256', 'sha1', 'md5' );
-
-               foreach ( $preference as $algorithm ) {
-                       if ( in_array( $algorithm, $algos ) ) {
-                               $this->algo = $algorithm;
-                               wfDebug( __METHOD__ . ": Using the {$this->algo} hash algorithm.\n" );
-                               return $this->algo;
-                       }
-               }
-
-               // We only reach here if no acceptable hash is found in the list, this should
-               // be a technical impossibility since most of php's hash list is fixed and
-               // some of the ones we list are available as their own native functions
-               // But since we already require at least 5.2 and hash() was default in
-               // 5.1.2 we don't bother falling back to methods like sha1 and md5.
-               throw new MWException( "Could not find an acceptable hashing function in hash_algos()" );
-       }
-
-       /**
-        * Return the byte-length output of the hash algorithm we are
-        * using in self::hash and self::hmac.
-        *
-        * @return int Number of bytes the hash outputs
-        */
-       protected function hashLength() {
-               if ( is_null( $this->hashLength ) ) {
-                       $this->hashLength = strlen( $this->hash( '' ) );
-               }
-               return $this->hashLength;
-       }
-
-       /**
-        * Generate an acceptably unstable one-way-hash of some text
-        * making use of the best hash algorithm that we have available.
-        *
-        * @param $data string
-        * @return String A raw hash of the data
-        */
-       protected function hash( $data ) {
-               return hash( $this->hashAlgo(), $data, true );
+               return $state;
        }
 
        /**
-        * Generate an acceptably unstable one-way-hmac of some text
-        * making use of the best hash algorithm that we have available.
+        * Return a boolean indicating whether or not the source used for cryptographic
+        * random bytes generation in the previously run generate* call
+        * was cryptographically strong.
         *
-        * @param $data string
-        * @param $key string
-        * @return String A raw hash of the data
-        */
-       protected function hmac( $data, $key ) {
-               return hash_hmac( $this->hashAlgo(), $data, $key, true );
-       }
-
-       /**
-        * @see self::wasStrong()
+        * @return bool Returns true if the source was strong, false if not.
         */
-       public function realWasStrong() {
+       public function wasStrong() {
                if ( is_null( $this->strong ) ) {
-                       throw new MWException( __METHOD__ . ' called before generation of random data' );
+                       throw new RuntimeException( __METHOD__ . ' called before generation of random data' );
                }
+
                return $this->strong;
        }
 
        /**
-        * @see self::generate()
+        * Generate a run of (ideally) cryptographically random data and return
+        * it in raw binary form.
+        * You can use CryptRand::wasStrong() if you wish to know if the source used
+        * was cryptographically strong.
+        *
+        * @param int $bytes The number of bytes of random data to generate
+        * @param bool $forceStrong Pass true if you want generate to prefer cryptographically
+        *                          strong sources of entropy even if reading from them may steal
+        *                          more entropy from the system than optimal.
+        * @return string Raw binary random data
         */
-       public function realGenerate( $bytes, $forceStrong = false ) {
-               wfProfileIn( __METHOD__ );
-
-               wfDebug( __METHOD__ . ": Generating cryptographic random bytes for " . wfGetAllCallers( 5 ) . "\n" );
-
+       public function generate( $bytes, $forceStrong = false ) {
                $bytes = floor( $bytes );
                static $buffer = '';
                if ( is_null( $this->strong ) ) {
@@ -272,64 +241,78 @@ class MWCryptRand {
                        $this->strong = true;
                }
 
+               if ( strlen( $buffer ) < $bytes ) {
+                       // If available make use of PHP 7's random_bytes
+                       // On Linux, getrandom syscall will be used if available.
+                       // On Windows CryptGenRandom will always be used
+                       // On other platforms, /dev/urandom will be used.
+                       // Avoids polyfills from before php 7.0
+                       // All error situations will throw Exceptions and or Errors
+                       if ( PHP_VERSION_ID >= 70000
+                               || ( defined( 'HHVM_VERSION_ID' ) && HHVM_VERSION_ID >= 31101 )
+                       ) {
+                               $rem = $bytes - strlen( $buffer );
+                               $buffer .= random_bytes( $rem );
+                       }
+                       if ( strlen( $buffer ) >= $bytes ) {
+                               $this->strong = true;
+                       }
+               }
+
                if ( strlen( $buffer ) < $bytes ) {
                        // If available make use of mcrypt_create_iv URANDOM source to generate randomness
                        // On unix-like systems this reads from /dev/urandom but does it without any buffering
-                       // and bypasses openbasdir restrictions so it's preferable to reading directly
+                       // and bypasses openbasedir restrictions, so it's preferable to reading directly
                        // On Windows starting in PHP 5.3.0 Windows' native CryptGenRandom is used to generate
                        // entropy so this is also preferable to just trying to read urandom because it may work
                        // on Windows systems as well.
                        if ( function_exists( 'mcrypt_create_iv' ) ) {
-                               wfProfileIn( __METHOD__ . '-mcrypt' );
                                $rem = $bytes - strlen( $buffer );
                                $iv = mcrypt_create_iv( $rem, MCRYPT_DEV_URANDOM );
                                if ( $iv === false ) {
-                                       wfDebug( __METHOD__ . ": mcrypt_create_iv returned false.\n" );
+                                       $this->logger->debug( "mcrypt_create_iv returned false." );
                                } else {
                                        $buffer .= $iv;
-                                       wfDebug( __METHOD__ . ": mcrypt_create_iv generated " . strlen( $iv ) . " bytes of randomness.\n" );
+                                       $this->logger->debug( "mcrypt_create_iv generated " . strlen( $iv ) .
+                                               " bytes of randomness." );
                                }
-                               wfProfileOut( __METHOD__ . '-mcrypt' );
                        }
                }
 
                if ( strlen( $buffer ) < $bytes ) {
-                       // If available make use of openssl's random_pesudo_bytes method to attempt to generate randomness.
-                       // However don't do this on Windows with PHP < 5.3.4 due to a bug:
-                       // http://stackoverflow.com/questions/1940168/openssl-random-pseudo-bytes-is-slow-php
-                       if ( function_exists( 'openssl_random_pseudo_bytes' )
-                               && ( !wfIsWindows() || version_compare( PHP_VERSION, '5.3.4', '>=' ) )
-                       ) {
-                               wfProfileIn( __METHOD__ . '-openssl' );
+                       if ( function_exists( 'openssl_random_pseudo_bytes' ) ) {
                                $rem = $bytes - strlen( $buffer );
                                $openssl_bytes = openssl_random_pseudo_bytes( $rem, $openssl_strong );
                                if ( $openssl_bytes === false ) {
-                                       wfDebug( __METHOD__ . ": openssl_random_pseudo_bytes returned false.\n" );
+                                       $this->logger->debug( "openssl_random_pseudo_bytes returned false." );
                                } else {
                                        $buffer .= $openssl_bytes;
-                                       wfDebug( __METHOD__ . ": openssl_random_pseudo_bytes generated " . strlen( $openssl_bytes ) . " bytes of " . ( $openssl_strong ? "strong" : "weak" ) . " randomness.\n" );
+                                       $this->logger->debug( "openssl_random_pseudo_bytes generated " .
+                                               strlen( $openssl_bytes ) . " bytes of " .
+                                               ( $openssl_strong ? "strong" : "weak" ) . " randomness." );
                                }
                                if ( strlen( $buffer ) >= $bytes ) {
                                        // openssl tells us if the random source was strong, if some of our data was generated
                                        // using it use it's say on whether the randomness is strong
                                        $this->strong = !!$openssl_strong;
                                }
-                               wfProfileOut( __METHOD__ . '-openssl' );
                        }
                }
 
                // Only read from urandom if we can control the buffer size or were passed forceStrong
-               if ( strlen( $buffer ) < $bytes && ( function_exists( 'stream_set_read_buffer' ) || $forceStrong ) ) {
-                       wfProfileIn( __METHOD__ . '-fopen-urandom' );
+               if ( strlen( $buffer ) < $bytes &&
+                       ( function_exists( 'stream_set_read_buffer' ) || $forceStrong )
+               ) {
                        $rem = $bytes - strlen( $buffer );
                        if ( !function_exists( 'stream_set_read_buffer' ) && $forceStrong ) {
-                               wfDebug( __METHOD__ . ": Was forced to read from /dev/urandom without control over the buffer size.\n" );
+                               $this->logger->debug( "Was forced to read from /dev/urandom " .
+                                       "without control over the buffer size." );
                        }
                        // /dev/urandom is generally considered the best possible commonly
                        // available random source, and is available on most *nix systems.
-                       wfSuppressWarnings();
+                       MediaWiki\suppressWarnings();
                        $urandom = fopen( "/dev/urandom", "rb" );
-                       wfRestoreWarnings();
+                       MediaWiki\restoreWarnings();
 
                        // Attempt to read all our random data from urandom
                        // php's fread always does buffered reads based on the stream's chunk_size
@@ -348,15 +331,16 @@ class MWCryptRand {
                                $random_bytes = fread( $urandom, max( $chunk_size, $rem ) );
                                $buffer .= $random_bytes;
                                fclose( $urandom );
-                               wfDebug( __METHOD__ . ": /dev/urandom generated " . strlen( $random_bytes ) . " bytes of randomness.\n" );
+                               $this->logger->debug( "/dev/urandom generated " . strlen( $random_bytes ) .
+                                       " bytes of randomness." );
+
                                if ( strlen( $buffer ) >= $bytes ) {
                                        // urandom is always strong, set to true if all our data was generated using it
                                        $this->strong = true;
                                }
                        } else {
-                               wfDebug( __METHOD__ . ": /dev/urandom could not be opened.\n" );
+                               $this->logger->debug( "/dev/urandom could not be opened." );
                        }
-                       wfProfileOut( __METHOD__ . '-fopen-urandom' );
                }
 
                // If we cannot use or generate enough data from a secure source
@@ -366,15 +350,14 @@ class MWCryptRand {
                // We hash the random state with more salt to avoid the state from leaking
                // out and being used to predict the /randomness/ that follows.
                if ( strlen( $buffer ) < $bytes ) {
-                       wfDebug( __METHOD__ . ": Falling back to using a pseudo random state to generate randomness.\n" ); 
+                       $this->logger->debug( __METHOD__ .
+                               ": Falling back to using a pseudo random state to generate randomness." );
                }
                while ( strlen( $buffer ) < $bytes ) {
-                       wfProfileIn( __METHOD__ . '-fallback' );
-                       $buffer .= $this->hmac( $this->randomState(), mt_rand() );
+                       $buffer .= MWCryptHash::hmac( $this->randomState(), strval( mt_rand() ) );
                        // This code is never really cryptographically strong, if we use it
                        // at all, then set strong to false.
                        $this->strong = false;
-                       wfProfileOut( __METHOD__ . '-fallback' );
                }
 
                // Once the buffer has been filled up with enough random data to fulfill
@@ -383,22 +366,32 @@ class MWCryptRand {
                $generated = substr( $buffer, 0, $bytes );
                $buffer = substr( $buffer, $bytes );
 
-               wfDebug( __METHOD__ . ": " . strlen( $buffer ) . " bytes of randomness leftover in the buffer.\n" );
+               $this->logger->debug( strlen( $buffer ) .
+                       " bytes of randomness leftover in the buffer." );
 
-               wfProfileOut( __METHOD__ );
                return $generated;
        }
 
        /**
-        * @see self::generateHex()
+        * Generate a run of (ideally) cryptographically random data and return
+        * it in hexadecimal string format.
+        * You can use CryptRand::wasStrong() if you wish to know if the source used
+        * was cryptographically strong.
+        *
+        * @param int $chars The number of hex chars of random data to generate
+        * @param bool $forceStrong Pass true if you want generate to prefer cryptographically
+        *                          strong sources of entropy even if reading from them may steal
+        *                          more entropy from the system than optimal.
+        * @return string Hexadecimal random data
         */
-       public function realGenerateHex( $chars, $forceStrong = false ) {
+       public function generateHex( $chars, $forceStrong = false ) {
                // hex strings are 2x the length of raw binary so we divide the length in half
                // odd numbers will result in a .5 that leads the generate() being 1 character
                // short, so we use ceil() to ensure that we always have enough bytes
                $bytes = ceil( $chars / 2 );
                // Generate the data and then convert it to a hex string
                $hex = bin2hex( $this->generate( $bytes, $forceStrong ) );
+
                // A bit of paranoia here, the caller asked for a specific length of string
                // here, and it's possible (eg when given an odd number) that we may actually
                // have at least 1 char more than they asked for. Just in case they made this
@@ -408,61 +401,4 @@ class MWCryptRand {
                // hence, we strip out any run of characters longer than what we were asked for.
                return substr( $hex, 0, $chars );
        }
-
-       /** Publicly exposed static methods **/
-
-       /**
-        * Return a singleton instance of MWCryptRand
-        * @return MWCryptRand
-        */
-       protected static function singleton() {
-               if ( is_null( self::$singleton ) ) {
-                       self::$singleton = new self;
-               }
-               return self::$singleton;
-       }
-
-       /**
-        * Return a boolean indicating whether or not the source used for cryptographic
-        * random bytes generation in the previously run generate* call
-        * was cryptographically strong.
-        *
-        * @return bool Returns true if the source was strong, false if not.
-        */
-       public static function wasStrong() {
-               return self::singleton()->realWasStrong();
-       }
-
-       /**
-        * Generate a run of (ideally) cryptographically random data and return
-        * it in raw binary form.
-        * You can use MWCryptRand::wasStrong() if you wish to know if the source used
-        * was cryptographically strong.
-        *
-        * @param $bytes int the number of bytes of random data to generate
-        * @param $forceStrong bool Pass true if you want generate to prefer cryptographically
-        *                          strong sources of entropy even if reading from them may steal
-        *                          more entropy from the system than optimal.
-        * @return String Raw binary random data
-        */
-       public static function generate( $bytes, $forceStrong = false ) {
-               return self::singleton()->realGenerate( $bytes, $forceStrong );
-       }
-
-       /**
-        * Generate a run of (ideally) cryptographically random data and return
-        * it in hexadecimal string format.
-        * You can use MWCryptRand::wasStrong() if you wish to know if the source used
-        * was cryptographically strong.
-        *
-        * @param $chars int the number of hex chars of random data to generate
-        * @param $forceStrong bool Pass true if you want generate to prefer cryptographically
-        *                          strong sources of entropy even if reading from them may steal
-        *                          more entropy from the system than optimal.
-        * @return String Hexadecimal random data
-        */
-       public static function generateHex( $chars, $forceStrong = false ) {
-               return self::singleton()->realGenerateHex( $chars, $forceStrong );
-       }
-
 }