Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Если программисту требуются случайные числа, основанные на непредсказуемых событиях, он может воспользоваться пулом энтропии с помощью одного из двух похожих устройств: /dev/randomи /dev/urandom. Устройство /dev/randomвозвращает только то количество байт случайных данных, которое находится в пуле по текущей оценке самого устройства. Устройство /dev/urandomне предоставляет никаких гарантий касательно уровня неупорядоченности возвращаемой информации; оно генерирует на основе пула столько случайных данных, сколько вам нужно. Какое бы устройство не использовалось, оно уменьшает счетчик энтропии на количество прочитанных байтов.

Оба устройства не просто возвращают данные в том виде, в каком они содержатся в пуле энтропии. Они также перемешивают данные с помощью алгоритма однонаправленного хеширования, который в своих выходных данных не воспроизводит состояние пула.

• Не используйте ни /dev/random, ни /dev/urandomдля тех данных, которые потребуется продублировать. Они также являются крайне неподходящими источниками данных для методов Монте-Карло. Даже последовательность 1, 2, …, n– 1, n для них более приемлема; ее, по крайней мере, можно воспроизвести.

• Если вам требуется определенное количество энтропии, но в виде необработанных данных, вы можете извлечь небольшое множество при помощи одного из случайных методов (в зависимости от того, какое качество вы хотите гарантировать), а после этого расширить его одной из функций хеширования, такой как MD5 или SHA.

Исходный код драйвера случайных чисел, drivers/char/random.с, включает в себя важную информацию о технических деталях. Если вы планируете создание криптографической программы на основе данных, предоставляемых одним из описанных интерфейсов, настоятельно рекомендуем сначала изучить всю документацию.

Интерфейс программирования виртуальных консолей Linux основан на интерфейсе, который предоставляют некоторые версии UNIX. Это не полная реализация (хотя ее достаточно для совместимости исходного кода почти со всеми программами), но в ней также предусмотрено несколько важных дополнений.

Система Linux может переключать несколько сеансов работы с терминалом на одном экране и одной клавиатуре. Специальные клавиатурные последовательности позволяют пользователю определять, какой сеанс отображается в данный момент. Каждый из этих сеансов входа в систему имеет собственные установки клавиатуры (подобные тем, которые работают при нажатии или отключении клавиши ), установки терминала (размеры, графический режим экрана, шрифты и так далее), компоненты устройств (такие как /dev/tty1, /dev/vcs1и /dev/vcsa1).

Клавиатурные и терминальные установки вместе называются виртуальными консолями(virtual console — VC). Это название объясняется их схожестью с виртуальной памятью, в которой система использует дисковое пространство для предоставления большего объема доступной памяти, чем физически установлено в компьютере.

Если вы не собираетесь управлять или обрабатывать VC, то можете пропустить эту главу. Работу с VC могут выполнять вместо вас несколько программных библиотек. При этом вам, возможно, захочется узнать, что они делают "за кулисами", чтобы вы могли работать с ними, а не против них.

Например, svgalib(библиотека для использования графики на нескольких типах графических контроллеров) содержит функции, которые производят большинство основных операций над виртуальными консолями. При этом требуется, чтобы вы избегали передачи случайных битов в графический контроллер в то время, когда он находится в текстовом режиме. Это может привести к искажению экрана. Из-за того, что документация по svgalibв настоящее время отсутствует, еще более важным для вас становится понимание того, что происходит внутри [149] Мы не рекомендуем применять библиотеку svgalib для графического программирования. Во многих книгах описывается программирование для X Window System, и система X предоставляет более разумный, безопасный и мобильный метод программирования графики. С другой стороны, если вы действительно собираетесь программировать для сервера X Window, то не сможете обойтись без кодирования VC. Таким образом, в любом случае данная глава окажется полезной. .

Виртуальные консоли предлагают пользователям множество опций, однако многие пренебрегают ними и просто используют X Window System. Те пользователи, которые предпочитают применять VC, имеют перечисленные ниже возможности.