crypto/rsa/rsa_oaep.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_oaep.c */
   2 /* Written by Ulf Moeller. This software is distributed on an "AS IS"
   3    basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. */
   4
   5 /* EME-OAEP as defined in RFC 2437 (PKCS #1 v2.0) */
   6
   7 /* See Victor Shoup, "OAEP reconsidered," Nov. 2000,
   8  * <URL: http://www.shoup.net/papers/oaep.ps.Z>
   9  * for problems with the security proof for the
  10  * original OAEP scheme, which EME-OAEP is based on.
  11  *
  12  * A new proof can be found in E. Fujisaki, T. Okamoto,
  13  * D. Pointcheval, J. Stern, "RSA-OEAP is Still Alive!",
  14  * Dec. 2000, <URL: http://eprint.iacr.org/2000/061/>.
  15  * The new proof has stronger requirements for the
  16  * underlying permutation: "partial-one-wayness" instead
  17  * of one-wayness.  For the RSA function, this is
  18  * an equivalent notion.
  19  */
  20
  21
  22 #if !defined(OPENSSL_NO_SHA) && !defined(OPENSSL_NO_SHA1)
  23 #include <stdio.h>
  24 #include "cryptlib.h"
  25 #include <openssl/bn.h>
  26 #include <openssl/rsa.h>
  27 #include <openssl/evp.h>
  28 #include <openssl/rand.h>
  29 #include <openssl/sha.h>
  30
  31 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
  32         const unsigned char *seed, long seedlen);
  33
  34 int RSA_padding_add_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  35         const unsigned char *from, int flen,
  36         const unsigned char *param, int plen)
  37     {
  38     int i, emlen = tlen - 1;
  39     unsigned char *db, *seed;
  40     unsigned char *dbmask, seedmask[SHA_DIGEST_LENGTH];
  41
  42     if (flen > emlen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1)
  43         {
  44         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP,
  45                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
  46         return (0);
  47         }
  48
  49     if (emlen < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
  50         {
  51         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
  52         return (0);
  53         }
  54
  55     dbmask = OPENSSL_malloc(emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  56     if (dbmask == NULL)
  57         {
  58         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  59         return (0);
  60         }
  61
  62     to[0] = 0;
  63     seed = to + 1;
  64     db = to + SHA_DIGEST_LENGTH + 1;
  65
  66     EVP_Digest((void *)param, plen, db, NULL, EVP_sha1());
  67     memset(db + SHA_DIGEST_LENGTH, 0,
  68            emlen - flen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1);
  69     db[emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH - 1] = 0x01;
  70     memcpy(db + emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH, from, (unsigned int) flen);
  71     if (RAND_bytes(seed, SHA_DIGEST_LENGTH) <= 0)
  72         return (0);
  73 #ifdef PKCS_TESTVECT
  74     memcpy(seed,
  75            "\xaa\xfd\x12\xf6\x59\xca\xe6\x34\x89\xb4\x79\xe5\x07\x6d\xde\xc2\xf0\x6c\xb5\x8f",
  76            20);
  77 #endif
  78
  79     MGF1(dbmask, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
  80     for (i = 0; i < emlen - SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  81         db[i] ^= dbmask[i];
  82
  83     MGF1(seedmask, SHA_DIGEST_LENGTH, db, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  84     for (i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  85         seed[i] ^= seedmask[i];
  86
  87     OPENSSL_free(dbmask);
  88     return (1);
  89     }
  90
  91 int RSA_padding_check_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  92         const unsigned char *from, int flen, int num,
  93         const unsigned char *param, int plen)
  94     {
  95     int i, dblen, mlen = -1;
  96     const unsigned char *maskeddb;
  97     int lzero;
  98     unsigned char *db = NULL, seed[SHA_DIGEST_LENGTH], phash[SHA_DIGEST_LENGTH];
  99
 100     if (--num < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
 101         goto decoding_err;
 102
 103     lzero = num - flen;
 104     if (lzero < 0)
 105         goto decoding_err;
 106     maskeddb = from - lzero + SHA_DIGEST_LENGTH;
 107
 108     dblen = num - SHA_DIGEST_LENGTH;
 109     db = OPENSSL_malloc(dblen);
 110     if (db == NULL)
 111         {
 112         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 113         return (-1);
 114         }
 115
 116     MGF1(seed, SHA_DIGEST_LENGTH, maskeddb, dblen);
 117     for (i = lzero; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 118         seed[i] ^= from[i - lzero];
 119
 120     MGF1(db, dblen, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
 121     for (i = 0; i < dblen; i++)
 122         db[i] ^= maskeddb[i];
 123
 124     EVP_Digest((void *)param, plen, phash, NULL, EVP_sha1());
 125
 126     if (memcmp(db, phash, SHA_DIGEST_LENGTH) != 0)
 127         goto decoding_err;
 128     else
 129         {
 130         for (i = SHA_DIGEST_LENGTH; i < dblen; i++)
 131             if (db[i] != 0x00)
 132                 break;
 133         if (db[i] != 0x01 || i++ >= dblen)
 134           goto decoding_err;
 135         else
 136             {
 137             mlen = dblen - i;
 138             if (tlen < mlen)
 139                 {
 140                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 141                 mlen = -1;
 142                 }
 143             else
 144                 memcpy(to, db + i, mlen);
 145             }
 146         }
 147     OPENSSL_free(db);
 148     return (mlen);
 149
 150 decoding_err:
 151     /* to avoid chosen ciphertext attacks, the error message should not reveal
 152      * which kind of decoding error happened */
 153     RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_OAEP_DECODING_ERROR);
 154     if (db != NULL) OPENSSL_free(db);
 155     return -1;
 156     }
 157
 158 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
 159         const unsigned char *seed, long seedlen)
 160     {
 161     long i, outlen = 0;
 162     unsigned char cnt[4];
 163     EVP_MD_CTX c;
 164     unsigned char md[SHA_DIGEST_LENGTH];
 165
 166     EVP_MD_CTX_init(&c);
 167     for (i = 0; outlen < len; i++)
 168         {
 169         cnt[0] = (unsigned char)((i >> 24) & 255);
 170         cnt[1] = (unsigned char)((i >> 16) & 255);
 171         cnt[2] = (unsigned char)((i >> 8)) & 255;
 172         cnt[3] = (unsigned char)(i & 255);
 173         EVP_DigestInit(&c,EVP_sha1());
 174         EVP_DigestUpdate(&c, seed, seedlen);
 175         EVP_DigestUpdate(&c, cnt, 4);
 176         if (outlen + SHA_DIGEST_LENGTH <= len)
 177             {
 178             EVP_DigestFinal(&c, mask + outlen, NULL);
 179             outlen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 180             }
 181         else
 182             {
 183             EVP_DigestFinal(&c, md, NULL);
 184             memcpy(mask + outlen, md, len - outlen);
 185             outlen = len;
 186             }
 187         }
 188     EVP_MD_CTX_cleanup(&c);
 189     return (0);
 190     }
 191 #endif