.TH haveged 8  "10 فوریه 2014" "نسخه 1.9" "دستورهای مدیریت سیستم"
.SH "نام (NAME)"
haveged \- تولید اعداد تصادفی و تغذیه دستگاه تصادفی لینوکس.
.SH "خلاصه دستور (SYNOPSIS)"
.B haveged [گزینه‌ها]
.SH "توضیحات (DESCRIPTION)"
دستور
.B haveged
جریانی غیرقابل پیش‌بینی از اعداد تصادفی را با استفاده از الگوریتم HAVEGE (سرنام HArdware Volatile Entropy Gathering and Expansion یا جمع‌آوری و گسترش انتروپی ناپایدار سخت‌افزاری) از اثرات غیرمستقیم رویدادهای سخت‌افزاری بر وضعیت پنهان پردازنده (حافظه‌های نهان، پیش‌بینی‌کننده‌های انشعاب، جدول‌های ترجمه حافظه و غیره) تولید و جمع‌آوری می‌کند. این الگوریتم در فضای کاربری (user space) عمل می‌کند و برای دسترسی در سطح فایل‌سیستم به جریان خروجی، نیازی به مجوز ویژه نیست.
.P
لینوکس تصادفی‌بودن را در مخازنی برای توزیع از طریق رابط‌های دستگاهی /dev/random و /dev/urandom تجمیع می‌کند. سازوکارهای استاندارد پر کردن مخزن /dev/random ممکن است برای پاسخگویی به تقاضا در سیستم‌هایی با نیازهای بالا یا تعامل کاربری محدود کافی نباشد. در چنین شرایطی،
.B haveged
می‌تواند به‌عنوان یک دیمن با دسترسی‌های ویژه اجرا شود تا هر زمان که ذخیره بیت‌های تصادفی در /dev/random به زیر حد آستانه پایینی (low water mark) دستگاه کاهش یافت، مخزن /dev/random را پر کند.
.P
برنامه
.B haveged
خود را با محیط اجرای خود تطبیق می‌دهد و همان مجموعه آزمون‌های داخلی را برای جریان خروجی ارائه می‌دهد که در دستگاه‌های امنیتی سخت‌افزاری دارای گواهی‌نامه استفاده می‌شود. برای اطلاعات بیشتر به بخش
.B "نکات (NOTES)"
در ادامه مراجعه کنید.

.SH "گزینه‌ها (OPTIONS)"
.TP
-b nnn, --buffer=nnn
تنظیم اندازه بافر جمع‌آوری بر حسب nnn کیلو-کلمه (KW). مقدار پیش‌فرض 128KW (یا ۵۱۲ کیلوبایت) است.
.TP
-c cmd, --command=cmd
تغییر به حالت فرمان و ارسال یک فرمان به یک فرایند یا دیمن
.B haveged
در حال اجرا. در حال حاضر تنها فرمان‌های شناخته‌شده عبارتند از:
.I close
برای بستن سوکت ارتباطی فعلی فرایند در حال اجرای
.B haveged
و همچنین
.IR root = <new_root>
که در آن
.I <new_root>
یک جای‌نگه‌دار برای مسیر دایرکتوری ریشه جدید واقعی است که باید نصب haveged را فراهم کند. فرایند یا دیمن
.B haveged
یک فراخوان سیستمی
.BR chroot (2)
و به دنبال آن یک
.BR execv (3)
انجام می‌دهد تا مبنای ریشه خود را
.B درون
دایرکتوری ریشه جدید بازتنظیم کند.
.TP
-C , --no-command
غیرفعال‌سازی حالت فرمان. دیمن سوکت فرمانی باز نخواهد کرد و سمافور ایجاد نخواهد کرد. این کار سطح حمله را در صورتی که به حالت فرمان نیازی نباشد (برای مثال در سرویس‌های سیستمی طولانی‌مدت) کاهش می‌دهد. حالت فرمان همچنان برای ارسال دستورات به یک نمونه در حال اجرا از طریق
.BR "-c"
در دسترس است.
.TP
-d nnn, --data=nnn
تنظیم اندازه حافظه نهان داده به nnn کیلوبایت. مقدار پیش‌فرض ۱۶ است یا به‌صورت پویا تعیین می‌شود.
.TP
-f file, --file=file
تنظیم مسیر فایل خروجی برای استفاده غیردیمن. مقدار پیش‌فرض "sample" است؛ برای خروجی استاندارد از "-" استفاده کنید.
.TP
-F , --Foreground
اجرای دیمن در پیش‌زمینه. عملیات انشعاب (fork) و جدا شدن از ترمینال انجام نمی‌شود.
.TP
-e , --once
تأمین انتروپی برای هسته به صورت یک‌باره و خروج فوری.
.TP
-i nnn, --inst=nnn
تنظیم اندازه حافظه نهان دستورالعمل به nnn کیلوبایت. مقدار پیش‌فرض ۱۶ است یا به‌صورت پویا تعیین می‌شود.
.TP
-n nnn, --number=nnn
تنظیم تعداد بایت‌های نوشته‌شده در فایل خروجی. این مقدار می‌تواند با استفاده از یکی از پسوندهای k، m، g یا t مشخص شود. کران بالای این مقدار "16t" است (۲ به توان ۴۴ بایت = ۱۶ ترابایت). مقدار ۰ نشان‌دهنده خروجی نامحدود است و خروجی را به خروجی استاندارد هدایت می‌کند. این آرگومان در صورتی که رابط دیمن وجود نداشته باشد الزامی است. اگر رابط دیمن حاضر باشد، این تنظیم بر هر مقدار --run اولویت دارد.
.TP
-o <spec>, --onlinetest=<spec>
مشخص کردن آزمون‌های برخط برای اجرا. مقدار <spec> شامل گروه‌های اختیاری "t"ot (زمان راه‌اندازی) و "c"ontinuous (مداوم) است؛ هر گروه روال‌هایی را که باید اجرا شوند مشخص می‌کند، با استفاده از "a<n>" برای نشان دادن نسخه‌ای از روال A در AIS-31، و "b" برای نشان دادن روال B در AIS. مشخصات به ترتیب وابسته نیستند (روال B همیشه ابتدا در هر گروه اجرا می‌شود) و به بزرگی و کوچکی حروف حساس نیستند. تغییرات a<n> برای تعدیل و کاستن بار آزمون کند خودهمبستگی (آزمون ۵) وجود دارند. در حالت عادی، تمام آزمون‌های روال A به جز اولی ۲۵۷ بار تکرار می‌شوند. گزینه a<n> نشان می‌دهد که آزمون ۵ فقط باید هر چند بار یک‌بار بر پایه پیمانه <n> در طول ۲۵۷ تکرار روال اجرا شود. این اثر چنان چشمگیر است که A8 انتخاب معمول است.

آزمون‌های "tot" فقط هنگام مقداردهی اولیه اجرا می‌شوند؛ هیچ پیامد منفی در کارایی به جز افزایش اندکی در زمان راه‌اندازی ندارند. آزمون‌های "tot" تضمین می‌کنند که haveged به درستی مقداردهی اولیه شده است. استفاده از هر دو روال آزمون در آزمون "tot" به شدت توصیه می‌شود زیرا دو آزمون بر جنبه‌های متفاوتی از کیفیت RNG تأکید دارند.

در آزمون مداوم، توالی آزمون به طور مکرر چرخش می‌کند. برای مثال، رشته "tbca8b" (مناسب برای یک دستگاه AIS NTG.1) روال B را برای آزمون "tot" اجرا می‌کند، سپس به طور مداوم برای تمام خروجی‌های بعدی بین روال A8 و روال B چرخش می‌کند. آزمون مداوم بدون هزینه نیست و هم بر توان عملیاتی و هم بر مصرف منابع تأثیر می‌گذارد. آزمون مداوم همچنین احتمال شکست در آزمون را باز می‌گذارد. یک روال تلاش مجدد سخت‌گیرانه خطاهای کاذب را در تمام موارد به جز شدیدترین شرایط بازیابی و برطرف می‌کند. هنگامی که تلاش مجدد شکست بخورد، عملیات متوقف می‌شود مگر اینکه یک "w" به نشانه آزمون پیوست شده باشد تا آزمون صرفاً جنبه مشورتی پیدا کند. در مثال بالا، رشته "tbca8wbw" تمام آزمون‌های مداوم را مشورتی می‌کند. برای اطلاعات دقیق‌تر درباره تلاش‌های مجدد AIS به بخش
.B "نکات (NOTES)"
در ادامه مراجعه کنید.

کنترل کامل روی پیکربندی آزمون برای انعطاف‌پذیری فراهم شده است. مقادیر پیش‌فرض ("ta8bcb" در صورت اجرا به عنوان دیمن و "ta8b" در غیر این صورت) برای بیشتر شرایط مناسب هستند.

.TP
-p file, --pidfile=file
تنظیم مسیر فایل برای فایل pid دیمن. مقدار پیش‌فرض "/var/run/haveged.pid" است.
.TP
-r n, --run=n
تنظیم سطح اجرا برای رابط دیمن:

n = 0 اجرا به عنوان دیمن - باید کاربر ریشه باشد. هر زمان که ذخیره بیت‌های تصادفی به زیر حد آستانه پایینی دستگاه کاهش یابد، /dev/random را پر می‌کند.

n = 1 نمایش اطلاعات پیکربندی و خروج.

n > 1 نوشتن <n> کیلوبایت خروجی. منسوخ شده است (به جای آن از --number استفاده کنید) و صرفاً برای سازگاری با گذشته ارائه شده است.

اگر --number مشخص شده باشد، مقادیر غیر از 0 و 1 نادیده گرفته می‌شوند. مقدار پیش‌فرض ۰ است.
.TP
-v n, --verbose=n
تنظیم بیت‌مپ تشخیصی به صورت مجموع گزینه‌های زیر:

1=نمایش خلاصه ساخت/تنظیم هنگام خاتمه، خلاصه تلاش‌های مجدد آزمون‌های برخط.

2=نمایش جزئیات تلاش مجدد آزمون‌های برخط.

4=نمایش زمان‌بندی برای جمع‌آوری‌ها.

8=نمایش چیدمان حلقه جمع‌آوری.

16=نمایش آفست‌های کد حلقه جمع‌آوری.

32=نمایش تمام جزئیات تکمیل آزمون‌های برخط.

64=نمایش اطلاعات مربوط به عملیات RNDADDENTROPY.

مقدار پیش‌فرض ۰ است. از 1- برای تمام پیام‌های تشخیصی استفاده کنید.
.TP
-w nnn, --write=nnn
تنظیم write_wakeup_threshold در رابط دیمن بر حسب nnn بیت. فقط برای سطح اجرای 0 اعمال می‌شود.
.TP
-V, --version
چاپ اطلاعات نسخه و خروج
.TP
-?, --help
خلاصه گزینه‌های برنامه.

.SH "نکات (NOTES)"
.P
برنامه haveged الگوریتم HAVEGE را برای بیشترین اثربخشی با استفاده از سلسله‌مراتبی از مقادیر پیش‌فرض، گزینه‌های خط فرمان، اطلاعات فایل‌سیستم مجازی و اطلاعات cpuid (در صورت وجود) تنظیم می‌کند. در بیشتر شرایط، برای دستیابی به نتایج عالی نیازی به ورودی کاربر نیست.
.P
آزمون‌های زمان اجرا اطمینان از عملکرد صحیح haveged را فراهم می‌کنند. مجموعه آزمون زمان اجرا بر اساس مشخصات AIS-31 از نهاد ارزیابی معیارهای مشترک آلمان، BSI الگوبرداری شده است. این مشخصات معمولاً برای دستگاه‌های سخت‌افزاری به کار می‌رود و نیازمند گواهی‌نامه رسمی و آزمون‌های عملیاتی اجباری در زمان راه‌اندازی و به صورت مداوم است. از آنجا که haveged روی پلتفرم‌های سخت‌افزاری متعددی اجرا می‌شود، دریافت گواهی‌نامه نمی‌تواند یک هدف باشد، اما مجموعه آزمون‌های AIS-31 ابزاری برای ارزیابی خروجی haveged با همان آزمون‌های عملیاتی فراهم می‌کند که برای دستگاه‌های سخت‌افزاری دارای گواهی‌نامه به کار می‌رود.
.P
روال آزمون A در AIS تعداد ۶ آزمون را برای بررسی رفتارهای غیرمحسوس از نظر آماری انجام می‌دهد. روال آزمون B در AIS آزمون‌های نظری‌تری مانند بررسی احتمالات گذار چندمرحله‌ای و ارائه تخمین تجربی از انتروپی را انجام می‌دهد. روال A از میان این دو به مراتب نیازمند منابع و پردازش بیشتری است، اما همچنان برای آزمون‌های زمان راه‌اندازی haveged توصیه می‌شود. روال B برای استفاده از haveged به عنوان دیمن بسیار مناسب است، زیرا تخمین انتروپی در آزمون، تخمین انتروپی مورد استفاده haveged را هنگام افزودن انتروپی به دستگاه /dev/random تایید می‌کند.
.P
هیچ آزمونی بی‌نقص نیست. احتمال 10e-4 وجود دارد که یک تولیدکننده بی‌نقص در یکی از روال‌های آزمون شکست بخورد. استاندارد AIS-31 یک سیاست سخت‌گیرانه برای تلاش مجدد تعیین می‌کند تا هشدارهای کاذب فیلتر شوند و haveged همواره شکست‌های روال آزمون را ثبت می‌کند. تلاش‌های مجدد مورد انتظار هستند اما به ندرت مشاهده می‌شوند، مگر زمانی که مجموعه‌داده‌های بزرگی با آزمون مداوم تولید شوند. برای اطلاعات دقیق‌تر به یادداشت‌های
.BR libhavege (3)
مراجعه کنید.

.SH "فایل‌ها (FILES)"

در صورت اجرا به عنوان دیمن، دسترسی به فایل‌های زیر الزامی است:
.RS
.P
.I /dev/random
.P
.I /proc/sys/kernel/osrelease
.P
.I /proc/sys/kernel/random/poolsize
.P
.I /proc/sys/kernel/random/write_wakeup_threshold
.RE

.SH "عیب‌یابی (DIAGNOSTICS)"
برنامه Haveged در صورت موفقیت مقدار ۰ و در صورت شکست مقداری غیر از صفر بازمی‌گرداند. کد بازگشتی شکست ۱ («شکست عمومی») است، مگر اینکه اجرا با سیگنال <n> متوقف شده باشد، که در این صورت کد بازگشتی 128 + <n> خواهد بود. پیام‌های تشخیصی زیر در صورت خاتمه غیرصفر در stderr صادر می‌شوند:

Cannot fork into the background
.RS
فراخوانی daemon(3) شکست خورد.

.RE
Cannot open file <s> for writing.
.RS
امکان باز کردن فایل نمونه <s> برای نوشتن وجود نداشت.

.RE
Cannot write data in file:
.RS
امکان نوشتن داده در فایل نمونه وجود نداشت.

.RE
Couldn't get pool size.
.RS
امکان خواندن /proc/sys/kernel/random/poolsize وجود نداشت.

.RE
Couldn't initialize HAVEGE rng
.RS
اندازه نامعتبر حافظه نهان داده یا دستورالعمل.

.RE
Couldn't open PID file <s> for writing
.RS
امکان نوشتن PID دیمن وجود نداشت.

.RE
Couldn't open random device
.RS
امکان باز کردن /dev/random برای خواندن و نوشتن وجود نداشت.

.RE
Couldn't query entropy-level from kernel: error
.RS
فراخوانی ioctl(2) شکست خورد.

.RE
Couldn't open PID file <path> for writing
.RS
خطا در نوشتن /var/run/haveged.pid.

.RE
Fail:set_watermark()
.RS
امکان نوشتن در /proc/sys/kernel/random/write_wakeup_threshold وجود نداشت.

.RE
RNDADDENTROPY failed!
.RS
فراخوانی ioctl(2) برای افزودن انتروپی شکست خورد.

.RE
RNG failed
.RS
تولیدکننده اعداد تصادفی در خودآزمایی شکست خورد یا با یک خطای مهلک مواجه شد.

.RE
Select error
.RS
فراخوانی select(2) شکست خورد.

.RE
Stopping due to signal <n>
.RS
سیگنال <n> دریافت شد.

.RE
Unable to setup online tests
.RS
حافظه برای منابع آزمون‌های برخط در دسترس نیست.

.RE

.SH "مثال‌ها (EXAMPLES)"
.TP
نوشتن ۱.۵ مگابایت داده تصادفی در فایل /tmp/random:
haveged -n 1.5M -f /tmp/random
.TP
تولید یک /tmp/keyfile برای رمزنگاری دیسک با LUKS:
haveged -n 2048 -f /tmp/keyfile
.TP
رونویسی روی پارتیشن /dev/sda1 با داده‌های تصادفی. مراقب باشید، تمام داده‌های روی پارتیشن از بین خواهند رفت!
haveged -n 0 | dd of=/dev/sda1
.TP
تولید گذرواژه‌های تصادفی ASCII به طول ۱۶ کاراکتر:
(haveged -n 1000 -f - 2>/dev/null | tr -cd '[:graph:]' | fold -w 16 && echo ) | head
.TP
نوشتن جریانی بی‌پایان از بایت‌های تصادفی در پایپ. ابزار pv سرعتی را که داده‌ها در پایپ نوشته می‌شوند اندازه‌گیری می‌کند:
haveged -n 0 | pv > /dev/null
.TP
ارزیابی سرعت haveged برای تولید ۱ گیگابایت داده تصادفی:
haveged -n 1g -f - | dd of=/dev/null
.TP
ایجاد یک فایل کلید تصادفی حاوی ۶۵ کلید تصادفی برای برنامه رمزنگاری aespipe:
haveged -n 3705 -f - 2>/dev/null | uuencode -m - | head -n 66 | tail -n 65
.TP
آزمون تصادفی‌بودن داده‌های تولیدشده با مجموعه آزمون dieharder:
haveged -n 0 | dieharder -g 200 -a
.TP
آزمون تصادفی‌بودن داده‌های تولیدشده با مجموعه آزمون PractRand:
haveged -n 0 | practrand-RNG_test stdin64 -tlmax 16G -multithreaded
.TP
تولید 16k داده، آزمون با روال‌های A و B با نتایج تفصیلی آزمون. هیچ نتیجه‌ای برای c مشاهده نمی‌شود زیرا یک‌بار پر شدن بافر حاوی داده کافی برای تکمیل آزمون نبوده است:
haveged -n 16k -o tba8ca8 -v 33
.TP
تولید 16k داده مانند بالا با بافر بزرگ‌تر. آزمون c اکنون کامل می‌شود - داده کافی برای تکمیل آزمون تولید شده است:
haveged -n 16k -o tba8ca8 -v 33 -b 512
.TP
تولید 16m داده مانند بالا، مشاهده تکمیل مکرر آزمون c با اندازه بافر پیش‌فرض:
haveged -n 16m -o tba8ca8 -v 33
.TP
تولید مقادیر زیادی داده - در این مورد ۱۶ ترابایت. فعال کردن آزمون راه‌اندازی اما تبدیل آزمون‌های مداوم به حالت صرفاً مشورتی برای جلوگیری از احتمال توقف برنامه به دلیل دو بار شکست متوالی روال B. احتمال شکست متوالی روال B را می‌توان به صورت <TB برای تولید>/3000 تخمین زد که برای ۱۶ ترابایت برابر با 0.5% است:
haveged -n 16T -o tba8cbw -f - | pv > /dev/null
.TP
تولید مقادیر زیادی داده (۱۶ ترابایت). غیرفعال کردن آزمون‌های مداوم برای حداکثر توان عملیاتی، اما اجرای آزمون‌های برخط در زمان راه‌اندازی برای اطمینان از مقداردهی اولیه صحیح تولیدکننده:
haveged -n 16T -o tba8c -f - | pv > /dev/null
.TP
ایجاد یک گذرواژه معادل با استحکام کلید ۲۵۶ بیتی:
haveged -f - -n 32 2>/dev/null | base64 | tr -d =

.SH "همچنین ببینید (SEE ALSO)"
.TP
.BR libhavege (3),
.BR cryptsetup (8),
.BR aespipe (1),
.BR pv (1),
.BR openssl (1),
.BR uuencode (1)

.SH "منابع (REFERENCES)"

.I HArdware Volatile Entropy Gathering and Expansion: generating unpredictable random numbers at user level
نوشته A. Seznec, N. Sendrier، گزارش پژوهشی INRIA، شماره RR-4592، اکتبر ۲۰۰۲

.I A proposal for: Functionality classes for random number generators
نوشته W. Killmann و W. Schindler، نسخه ۲.۰، اداره فدرال امنیت در فناوری اطلاعات آلمان (BSI)، سپتامبر ۲۰۱۱

.I A Statistical Test Suite for the Validation of Random NUmber Generators and Pseudorandom Number Generators for Cryptographic Applications,
انتشار ویژه SP800-22، مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST)، بازنگری‌شده در آوریل ۲۰۱۰

اطلاعات تکمیلی را همچنین می‌توانید در نشانی زیر بیابید:
.B http://www.issihosts.com/haveged/

.SH "نویسندگان (AUTHORS)"
Gary Wuertz <gary@issiweb.com> و Jirka Hladky <hladky jiri AT gmail DOT com>