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random: crng init 卡死几分钟的 haveged / rng-tools / virtio-rng 加速

冷漠man

冷漠man

发布时间:2026-01-28 13:04:02

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来源于php中文网

原创

Linux内核启动时crng init卡住是因等待足够熵,属主动保护机制;推荐优先使用rng-tools5配合virtio-rng硬件透传,haveged在虚拟机中熵质量不可靠。

random: crng init 卡死几分钟的 haveged / rng-tools / virtio-rng 加速

为什么 crng init 卡住几分钟?

Linux 内核在启动时会等待足够的熵(entropy)来初始化密码学随机数生成器(CRNG),表现为 dmesg 中卡在 random: crng init done 之前,且系统响应迟缓。这不是 bug,而是内核的主动保护机制:没有足够熵时,/dev/random 会阻塞,连带影响 sshdsystemd、容器拉起等依赖随机源的服务。

haveged 和 rng-tools 哪个更靠谱?

两者都试图向内核熵池注入熵,但原理和稳定性差异明显:

  • haveged 基于 CPU 时间戳抖动提取熵,无需硬件支持,但在虚拟机(尤其是 KVM/QEMU)中可能因定时器虚拟化失真导致熵质量低,甚至被内核拒绝(haveged: getrusage() failed 或静默不注入)
  • rng-tools 是传统方案,需配合硬件 RNG 设备(如 /dev/hwrng);在无硬件时可启用 --fill-watermark 模式轮询注入,但若底层没可用 RNG,它会空转或报错 Failed to open entropy source /dev/hwrng
  • 现代推荐优先用 rng-tools5(Debian/Ubuntu)或 rng-tools(RHEL/CentOS 8+),并确保配置指向真实熵源

virtio-rng 在 KVM 虚拟机里怎么配才生效?

这是最干净的解法——把宿主机的硬件 RNG 透传给客户机。但常见失效点不在客户机配置,而在宿主机和 QEMU 启动参数:

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  • 宿主机必须有可用 RNG 设备(ls -l /dev/hwrng 存在且可读),常见于 Intel RDRAND(rdrand 模块已加载)或 AMD rng_core + tpm-rng
  • QEMU 启动时需显式添加:-device virtio-rng-pci,rng=rng0,max-bytes=1024,period=1000 -object rng-random,filename=/dev/hwrng,id=rng0
  • 客户机内核需启用:CONFIG_HW_RANDOM_VIRTIO=y(通常默认开启),启动后应看到 dmesg | grep -i rng 输出 virtio_rng virtio0: registered as random source
  • 验证是否生效:cat /sys/devices/virtual/misc/hwrng/rng_current 应返回 virtio_rngwatch -n1 'cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail' 启动后应快速升至 2000+,而非长期卡在 100–200

绕过 crng init 卡顿的临时手段(慎用)

仅限调试或嵌入式受限环境,生产系统不建议:

  • 加内核启动参数:random.trust_cpu=on(告诉内核信任 RDRAND/AMD X86_RDRAND 指令产出的熵),适用于较新 CPU 且 BIOS 开启了相关特性
  • 强制提前初始化:echo 1 > /proc/sys/kernel/random/urandom_min_reseed_secs(无效);真正起效的是在 initramfs 阶段注入熵,例如在 dracut 配置中加入 rd.random=1 并确保 rng-tools 已打包进 initramfs
  • 绝对不要用 rngd -r /dev/urandom —— 这是用伪随机数充熵,违反密码学前提,crng init 可能跳过但后续密钥极可能被预测

真正卡住时,先看 dmesg | grep -i -E 'random|rng|entropy',再确认 /dev/hwrng 是否存在、virtio-rng 设备是否被识别、rngd 进程是否在跑且没报 open 失败——多数问题出在链路断在第一环,而不是工具选错。

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