Day 21 我試著用 Mbed TLS 產生亂數，然後把產生亂數所需要的取熵以我自己實作的 mbedtls_hardware_poll 去給 Mbed TLS 取熵，昨天我以為我成功了，後來我 double confirm, 把多餘的 .c 刪掉再檢驗，我發現我失敗了，因為我在 Makefile 的 BUG，導致自始我就一直停在 NIST KAT rng.c，並沒有切換到 Mbed TLS。

這一行寫錯了，應該是 override export KAT_RNG := 0

override export KAT := 0

因為 KAT_RNG 由外傳進來的 1，並沒有在 Makefile 的開頭被強制指定為 0，所以這個 BUG，將導致取亂數的路線仍然停留在 NIST KAT rng.c。

# Only use KAT rng.c when make KAT_RNG=1
ifeq ($(KAT_RNG),1)
  RNG_SRC := kat/rng.c kat/kat_rng.c kat/aes256.c
  CFLAGS  += -DKAT_RNG
else
  #RNG_SRC := $(PLATFORM)/rng.c
  RNG_SRC := platforms/mbedtls/rng.c
endif

我刻意在 mbedtls_hardware_poll 裡放著跟 NIST KAT rng.c 一樣的熵，然後企圖產生跟 KAT rng.c 一樣的亂數做種子，想藉由觀察是不是也產生出一樣的亂數，來判斷我 mbedtls_hardware_poll 提供熵的功能是否正常。結果，我是看到一樣的亂數，我以為我確實提供了熵給 Mbed TLS，但事實上熵是一樣，但這熵並非來自於我實作的 mbedtls_hardware_poll，而是自始仍然停留在 NIST KAT rng.c。所以，今天我繼續試，讓我能在 Renode 上提供熵。

我試了重新 make mbedtls 搭配實作 PSA External RNG，也就是 -DMBEDTLS_PSA_CRYPTO_EXTERNAL_RNG 搭配實作 mbedtls_psa_external_get_random，結果無效。也試了重新 make mbedtls，再搭配實作 mbedtls_platform_entropy_poll，也是無效。

我就在想，如果我把 mbedtls_platform_entropy_poll 或 mbedtls_hardware_poll 直接寫在 mbedtls 裡再重新 make 一版 mbedtls，是不是就能從根本上實現軟體的取熵？但我覺得這樣做的意義不大，首先這不是本系列的重點，其次是因為我已經有了 nRF52840 dongle 和 nRF5340 DK 的開發版，大可直接用 CC310/CC312 上的 TRNG 取熵，如果還要花很多時間去搞軟體版的取熵，就有點本末倒置了，所以我決定換一個方向，以 PSA Certified Crypto API 的 interface 實作 SLH-DSA 演算法，也就是用 psa/crypto.h 的 function declaration 去實作 SLH-DSA 的簽章，在實作的過程中，全綁定 psa/crypto.h，底層直接用軟體版實現，不去接硬體，全在 Renode 上實現，等到全寫完了，再直接把底層換成平台提供的實作，例如 nrf_cc3xx_platform，到時候只需要處理 Makefile 怎麼寫就可以了。

所以我將繼續把焦點放在 PSA Certified Crypto API 的 psa/crypto.h，舉例來說，我就是直接實作 psa_crypto_init 和 psa_generate_random 這兩個 function

psa_status_t psa_crypto_init() {
    unsigned char       entropy_input[48];

    for (int i=0; i<48; i++) {
        entropy_input[i] = i;
    }

    unsigned char *personalization_string = NULL;
    randombytes_init(entropy_input, personalization_string, 256);
    return PSA_SUCCESS;
}

psa_status_t psa_generate_random(uint8_t *output, size_t output_size) {
    return randombytes((unsigned char*)output, (unsigned long long)output_size);
}

References

1. FIPS 205 Stateless Hash-Based Digital Signature Standard