EntropyService分析

3.3　EntropyService分析

根据物理学基本原理，一个系统的熵越大，该系统就越不稳定。在Android中，目前也只有随机数常处于这种不稳定的系统中了。

SystemServer中添加该服务的代码如下：

ServiceManager.addService("entropy", new EntropyService()); 

上边代码非常简单，从中可直接分析EntropyService的构造函数：

[-->EntropyService.java::EntropyService构选函数]

public EntropyService() {  
      //调用另外一个构造函数，getSystemDir函数返回的是/data/system目录  
      this(getSystemDir() + "/entropy.dat", "/dev/urandom");  
}  
public EntropyService(String entropyFile, String randomDevice) {  
 this.randomDevice = randomDevice;//urandom是Linux系统中产生随机数的设备  
 // /data/system/entropy.dat文件保存了系统此前的熵信息  
 this.entropyFile = entropyFile;  
//下面有4个关键函数  
 loadInitialEntropy();//①  
 addDeviceSpecificEntropy();//②  
 writeEntropy();//③  
 scheduleEntropyWriter();//④  
} 

从以上代码中可以看出，EntropyService构造函数中依次调用了4个关键函数，这4个函数比较简单，这里只介绍它们的作用。感兴趣的读者可自行分析其代码。

loadInitialEntropy函数：将entropy.dat文件的中内容写到urandom设备，这样可增加系统的随机性。根据代码中的注释，系统中有一个entropy pool。在系统刚启动时，该pool中的内容为空，导致早期生成的随机数变得可预测。通过将entropy.dat数据写到该entropy pool（这样该pool中的内容就不为空）中，随机数的生成就无规律可言了。

addDeviceSpecificEntropy函数：将一些和设备相关的信息写入urandom设备。这些信息如下：

out.println("Copyright (C) 2009 The Android Open Source Project");  
out.println("All Your Randomness Are Belong To Us");  
out.println(START_TIME);  
out.println(START_NANOTIME);  
out.println(SystemProperties.get("ro.serialno"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.bootmode"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.baseband"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.carrier"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.bootloader"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.hardware"));  
out.println(SystemProperties.get("ro.revision"));  
out.println(new Object().hashCode());  
out.println(System.currentTimeMillis());  
out.println(System.nanoTime()); 

该函数的注释表明，即使向urandom的entropy pool中写入固定信息，也能增加随机数生成的随机性。从熵的角度考虑，系统的质量越大（即pool中的内容越多），该系统越不稳定。

writeEntropy函数：读取urandom设备的内容到entropy.dat文件。

scheduleEntropyWriter函数：向EntropyService内部的Handler发送一个ENTROPY_WHAT消息。该消息每3小时发送一次。收到该消息后，EntropyService会再次调用writeEntropy函数，将urandom设备的内容写到entropy.dat中。

通过上面的分析可知，entropy.dat文件保存了urandom设备内容的快照（每3小时更新一次）。当系统重新启动时，EntropyService又利用这个文件来增加系统的熵，通过这种方式使随机数的生成更加不可预测。

注意　EntropyService本身的代码很简单，但是为了尽量保证随机数的随机性，Android还是下了一番苦功的。