main/uuid.c

   1 /*
   2  * Asterisk -- An open source telephony toolkit.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012, Digium, Inc.
   5  *
   6  * Mark Michelson <mmmichelson@digium.com>
   7  *
   8  * See http://www.asterisk.org for more information about
   9  * the Asterisk project. Please do not directly contact
  10  * any of the maintainers of this project for assistance;
  11  * the project provides a web site, mailing lists and IRC
  12  * channels for your use.
  13  *
  14  * This program is free software, distributed under the terms of
  15  * the GNU General Public License Version 2. See the LICENSE file
  16  * at the top of the source tree.
  17  */
  18
  19 /*! \file
  20  * \brief Universally unique identifier support
  21  */
  22
  23 #include "asterisk.h"
  24 #include <uuid/uuid.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26
  27 #include "asterisk/uuid.h"
  28 #include "asterisk/utils.h"
  29 #include "asterisk/strings.h"
  30 #include "asterisk/logger.h"
  31 #include "asterisk/lock.h"
  32
  33 AST_MUTEX_DEFINE_STATIC(uuid_lock);
  34
  35 static int has_dev_urandom;
  36
  37 struct ast_uuid {
  38         uuid_t uu;
  39 };
  40
  41 /*!
  42  * \internal
  43  * \brief Generate a UUID.
  44  * \since 12.0.0
  45  *
  46  * \param uuid Fill this with a generated UUID.
  47  *
  48  * \return Nothing
  49  */
  50 static void generate_uuid(struct ast_uuid *uuid)
  51 {
  52         /* libuuid provides three methods of generating uuids,
  53          * uuid_generate(), uuid_generate_random(), and uuid_generate_time().
  54          *
  55          * uuid_generate_random() creates a UUID based on random numbers. The method
  56          * attempts to use either /dev/urandom or /dev/random to generate random values.
  57          * If these resources are unavailable, then random numbers will be generated
  58          * using C library calls to generate pseudorandom numbers.
  59          * This method of generating UUIDs corresponds to section 4.4 of RFC 4122.
  60          *
  61          * uuid_generate_time() creates a UUID based on the current time plus
  62          * a system identifier (MAC address of the ethernet interface). This
  63          * method of generating UUIDs corresponds to section 4.2 of RFC 4122.
  64          *
  65          * uuid_generate() will check if /dev/urandom or /dev/random is available to
  66          * use. If so, it will use uuid_generate_random(). Otherwise, it will use
  67          * uuid_generate_time(). The idea is that it avoids using pseudorandom
  68          * numbers if necessary.
  69          *
  70          * For our purposes, we do not use the time-based UUID at all. There are
  71          * several reasons for this:
  72          *
  73          * 1) The time-based algorithm makes use of a daemon process (uuidd) in order
  74          * to ensure that any concurrent requests for UUIDs result in unique results.
  75          * Use of this daemon is a bit dodgy for a few reasons
  76          *
  77          *     a) libuuid assumes a hardcoded location for the .pid file of the daemon.
  78          *     However, the daemon could already be running on the system in a different
  79          *     location than expected. If this is the case, then attempting to connect
  80          *     to the daemon will fail, and attempting to launch another instance in
  81          *     the expected location will also fail.
  82          *
  83          *     b) If the daemon is not running, then the first attempt to create a
  84          *     time-based UUID will result in launching the daemon. Because of the hard-
  85          *     coded locations that libuuid assumes for the daemon, Asterisk must be
  86          *     run with permissions that will allow for the daemon to be launched in
  87          *     the expected directories.
  88          *
  89          *     c) Once the daemon is running, concurrent requests for UUIDs are thread-safe.
  90          *     However, the actual launching of the daemon is not thread-safe since libuuid
  91          *     uses no synchronization primitives to ensure that only one thread (or process)
  92          *     launches the daemon.
  93          *
  94          *     d) When libuuid launches the daemon, it sets an inactivity timer.
  95          *     If no UUID generation requests are issued in that time period,
  96          *     then the daemon will exit. If a new request should occur after the daemon
  97          *     exits, then the daemon will be relaunched. Given point c), we cannot
  98          *     necessarily guarantee the thread-safety of time-based UUID generation since
  99          *     we cannot necessarily guarantee the daemon is running as we expect.
 100          *     We could set up a watchdog thread to generate UUIDs at regular intervals to
 101          *     prevent the daemon from exiting, but frankly, that sucks.
 102          *
 103          * 2) Since the MAC address of the Ethernet interface is part of the UUID when
 104          * using the time-based method, there is information leaked.
 105          *
 106          * Given these drawbacks, we stick to only using random UUIDs. The chance of /dev/random
 107          * or /dev/urandom not existing on systems in this age is next to none.
 108          */
 109
 110         /* XXX Currently, we only protect this call if the user has no /dev/urandon on their system.
 111          * If it turns out that there are issues with UUID generation despite the presence of
 112          * /dev/urandom, then we may need to make the locking/unlocking unconditional.
 113          */
 114         if (!has_dev_urandom) {
 115                 ast_mutex_lock(&uuid_lock);
 116         }
 117         uuid_generate_random(uuid->uu);
 118         if (!has_dev_urandom) {
 119                 ast_mutex_unlock(&uuid_lock);
 120         }
 121 }
 122
 123 struct ast_uuid *ast_uuid_generate(void)
 124 {
 125         struct ast_uuid *uuid = ast_malloc(sizeof(*uuid));
 126
 127         if (!uuid) {
 128                 return NULL;
 129         }
 130         generate_uuid(uuid);
 131         return uuid;
 132 }
 133
 134 char *ast_uuid_to_str(const struct ast_uuid *uuid, char *buf, size_t size)
 135 {
 136         ast_assert(size >= AST_UUID_STR_LEN);
 137         uuid_unparse_lower(uuid->uu, buf);
 138         return buf;
 139 }
 140
 141 char *ast_uuid_generate_str(char *buf, size_t size)
 142 {
 143         struct ast_uuid uuid;
 144
 145         generate_uuid(&uuid);
 146         return ast_uuid_to_str(&uuid, buf, size);
 147 }
 148
 149 struct ast_uuid *ast_str_to_uuid(const char *str)
 150 {
 151         struct ast_uuid *uuid = ast_malloc(sizeof(*uuid));
 152         int res;
 153
 154         if (!uuid) {
 155                 return NULL;
 156         }
 157         res = uuid_parse(str, uuid->uu);
 158         if (res) {
 159                 ast_log(LOG_WARNING, "Unable to convert string %s into a UUID\n", str);
 160                 ast_free(uuid);
 161                 return NULL;
 162         }
 163         return uuid;
 164 }
 165
 166 struct ast_uuid *ast_uuid_copy(const struct ast_uuid *src)
 167 {
 168         struct ast_uuid *dst = ast_malloc(sizeof(*dst));
 169
 170         if (!dst) {
 171                 return NULL;
 172         }
 173         uuid_copy(dst->uu, src->uu);
 174         return dst;
 175 }
 176
 177 int ast_uuid_compare(const struct ast_uuid *left, const struct ast_uuid *right)
 178 {
 179         return uuid_compare(left->uu, right->uu);
 180 }
 181
 182 void ast_uuid_clear(struct ast_uuid *uuid)
 183 {
 184         uuid_clear(uuid->uu);
 185 }
 186
 187 int ast_uuid_is_nil(const struct ast_uuid *uuid)
 188 {
 189         return uuid_is_null(uuid->uu);
 190 }
 191
 192 void ast_uuid_init(void)
 193 {
 194         /* This requires some explanation.
 195          *
 196          * libuuid generates UUIDs based on random number generation. This involves
 197          * opening a handle to /dev/urandom or /dev/random in order to get random
 198          * data for the UUIDs.
 199          *
 200          * This is thread-safe, to a point. The problem is that the first attempt
 201          * to generate a UUID will result in opening the random number handle. Once
 202          * the handle is opened, all further generation is thread safe. This
 203          * first generation can be potentially risky if multiple threads attempt
 204          * to generate a UUID at the same time, though, since there is no thread
 205          * synchronization used within libuuid. To get around this potential
 206          * issue, we go ahead and generate a UUID up front so that the underlying
 207          * work is done before we start requesting UUIDs for real.
 208          *
 209          * Think of this along the same lines as initializing a singleton.
 210          */
 211         uuid_t uu;
 212         int dev_urandom_fd;
 213
 214         dev_urandom_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
 215         if (dev_urandom_fd < 0) {
 216                 ast_log(LOG_WARNING, "It appears your system does not have /dev/urandom on it. This\n"
 217                                 "means that UUID generation will use a pseudorandom number generator. Since\n"
 218                                 "the thread-safety of your system's random number generator cannot\n"
 219                                 "be guaranteed, we have to synchronize UUID generation. This may result\n"
 220                                 "in decreased performance. It is highly recommended that you set up your\n"
 221                                 "system to have /dev/urandom\n");
 222         } else {
 223                 has_dev_urandom = 1;
 224                 close(dev_urandom_fd);
 225         }
 226         uuid_generate_random(uu);
 227
 228         ast_debug(1, "UUID system initiated\n");
 229 }