crypto/rsa/rsa_gen.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_gen.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59
  60 /* NB: these functions have been "upgraded", the deprecated versions (which are
  61  * compatibility wrappers using these functions) are in rsa_depr.c.
  62  * - Geoff
  63  */
  64
  65 #include <stdio.h>
  66 #include <time.h>
  67 #include "cryptlib.h"
  68 #include <openssl/bn.h>
  69 #include <openssl/rsa.h>
  70
  71 static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, unsigned long e_value, BN_GENCB *cb);
  72
  73 /* NB: this wrapper would normally be placed in rsa_lib.c and the static
  74  * implementation would probably be in rsa_eay.c. Nonetheless, is kept here so
  75  * that we don't introduce a new linker dependency. Eg. any application that
  76  * wasn't previously linking object code related to key-generation won't have to
  77  * now just because key-generation is part of RSA_METHOD. */
  78 int RSA_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, unsigned long e_value, BN_GENCB *cb)
  79         {
  80         if(rsa->meth->rsa_keygen)
  81                 return rsa->meth->rsa_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
  82         return rsa_builtin_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
  83         }
  84
  85 static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, unsigned long e_value, BN_GENCB *cb)
  86         {
  87         BIGNUM *r0=NULL,*r1=NULL,*r2=NULL,*r3=NULL,*tmp;
  88         int bitsp,bitsq,ok= -1,n=0,i;
  89         BN_CTX *ctx=NULL,*ctx2=NULL;
  90
  91         ctx=BN_CTX_new();
  92         if (ctx == NULL) goto err;
  93         ctx2=BN_CTX_new();
  94         if (ctx2 == NULL) goto err;
  95         BN_CTX_start(ctx);
  96         r0 = BN_CTX_get(ctx);
  97         r1 = BN_CTX_get(ctx);
  98         r2 = BN_CTX_get(ctx);
  99         r3 = BN_CTX_get(ctx);
 100         if (r3 == NULL) goto err;
 101
 102         bitsp=(bits+1)/2;
 103         bitsq=bits-bitsp;
 104
 105         /* We need the RSA components non-NULL */
 106         if(!rsa->n && ((rsa->n=BN_new()) == NULL)) goto err;
 107         if(!rsa->d && ((rsa->d=BN_new()) == NULL)) goto err;
 108         if(!rsa->e && ((rsa->e=BN_new()) == NULL)) goto err;
 109         if(!rsa->p && ((rsa->p=BN_new()) == NULL)) goto err;
 110         if(!rsa->q && ((rsa->q=BN_new()) == NULL)) goto err;
 111         if(!rsa->dmp1 && ((rsa->dmp1=BN_new()) == NULL)) goto err;
 112         if(!rsa->dmq1 && ((rsa->dmq1=BN_new()) == NULL)) goto err;
 113         if(!rsa->iqmp && ((rsa->iqmp=BN_new()) == NULL)) goto err;
 114
 115 #if 1
 116         /* The problem is when building with 8, 16, or 32 BN_ULONG,
 117          * unsigned long can be larger */
 118         for (i=0; i<sizeof(unsigned long)*8; i++)
 119                 {
 120                 if (e_value & (1UL<<i))
 121                         BN_set_bit(rsa->e,i);
 122                 }
 123 #else
 124         if (!BN_set_word(rsa->e,e_value)) goto err;
 125 #endif
 126
 127         /* generate p and q */
 128         for (;;)
 129                 {
 130                 if(!BN_generate_prime_ex(rsa->p, bitsp, 0, NULL, NULL, cb))
 131                         goto err;
 132                 if (!BN_sub(r2,rsa->p,BN_value_one())) goto err;
 133                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
 134                 if (BN_is_one(r1)) break;
 135                 if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
 136                         goto err;
 137                 }
 138         if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 0))
 139                 goto err;
 140         for (;;)
 141                 {
 142                 if(!BN_generate_prime_ex(rsa->q, bitsq, 0, NULL, NULL, cb))
 143                         goto err;
 144                 if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;
 145                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
 146                 if (BN_is_one(r1) && (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) != 0))
 147                         break;
 148                 if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
 149                         goto err;
 150                 }
 151         if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 1))
 152                 goto err;
 153         if (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) < 0)
 154                 {
 155                 tmp=rsa->p;
 156                 rsa->p=rsa->q;
 157                 rsa->q=tmp;
 158                 }
 159
 160         /* calculate n */
 161         if (!BN_mul(rsa->n,rsa->p,rsa->q,ctx)) goto err;
 162
 163         /* calculate d */
 164         if (!BN_sub(r1,rsa->p,BN_value_one())) goto err;        /* p-1 */
 165         if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;        /* q-1 */
 166         if (!BN_mul(r0,r1,r2,ctx)) goto err;    /* (p-1)(q-1) */
 167
 168 /* should not be needed, since gcd(p-1,e) == 1 and gcd(q-1,e) == 1 */
 169 /*      for (;;)
 170                 {
 171                 if (!BN_gcd(r3,r0,rsa->e,ctx)) goto err;
 172                 if (BN_is_one(r3)) break;
 173
 174                 if (1)
 175                         {
 176                         if (!BN_add_word(rsa->e,2L)) goto err;
 177                         continue;
 178                         }
 179                 RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,RSA_R_BAD_E_VALUE);
 180                 goto err;
 181                 }
 182 */
 183         if (!BN_mod_inverse(rsa->d,rsa->e,r0,ctx2)) goto err;   /* d */
 184
 185         /* calculate d mod (p-1) */
 186         if (!BN_mod(rsa->dmp1,rsa->d,r1,ctx)) goto err;
 187
 188         /* calculate d mod (q-1) */
 189         if (!BN_mod(rsa->dmq1,rsa->d,r2,ctx)) goto err;
 190
 191         /* calculate inverse of q mod p */
 192         if (!BN_mod_inverse(rsa->iqmp,rsa->q,rsa->p,ctx2)) goto err;
 193
 194         ok=1;
 195 err:
 196         if (ok == -1)
 197                 {
 198                 RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,ERR_LIB_BN);
 199                 ok=0;
 200                 }
 201         BN_CTX_end(ctx);
 202         BN_CTX_free(ctx);
 203         BN_CTX_free(ctx2);
 204
 205         return ok;
 206         }
 207