crypto/rsa/rsa_pmeth.c

   1 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
   2  * project 2006.
   3  */
   4 /* ====================================================================
   5  * Copyright (c) 2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *    the documentation and/or other materials provided with the
  17  *    distribution.
  18  *
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  20  *    software must display the following acknowledgment:
  21  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  22  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  23  *
  24  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  25  *    endorse or promote products derived from this software without
  26  *    prior written permission. For written permission, please contact
  27  *    licensing@OpenSSL.org.
  28  *
  29  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  30  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  31  *    permission of the OpenSSL Project.
  32  *
  33  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  34  *    acknowledgment:
  35  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  36  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  37  *
  38  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  39  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  40  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  41  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  42  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  43  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  44  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  45  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  46  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  47  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  48  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  49  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  50  * ====================================================================
  51  *
  52  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  53  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  54  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  55  *
  56  */
  57
  58 #include <stdio.h>
  59 #include "cryptlib.h"
  60 #include <openssl/asn1t.h>
  61 #include <openssl/x509.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include <openssl/evp.h>
  64 #include "evp_locl.h"
  65
  66 extern int int_rsa_verify(int dtype, const unsigned char *m, unsigned int m_len,
  67                 unsigned char *rm, unsigned int *prm_len,
  68                 const unsigned char *sigbuf, unsigned int siglen,
  69                 RSA *rsa);
  70
  71 /* RSA pkey context structure */
  72
  73 typedef struct
  74         {
  75         /* Key gen parameters */
  76         int nbits;
  77         BIGNUM *pub_exp;
  78         /* RSA padding mode */
  79         int pad_mode;
  80         /* message digest */
  81         const EVP_MD *md;
  82         /* Temp buffer */
  83         unsigned char *tbuf;
  84         } RSA_PKEY_CTX;
  85
  86 static int pkey_rsa_init(EVP_PKEY_CTX *ctx)
  87         {
  88         RSA_PKEY_CTX *rctx;
  89         rctx = OPENSSL_malloc(sizeof(RSA_PKEY_CTX));
  90         if (!rctx)
  91                 return 0;
  92         rctx->nbits = 1024;
  93         rctx->pub_exp = NULL;
  94         rctx->pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING;
  95         rctx->md = NULL;
  96         rctx->tbuf = NULL;
  97
  98         ctx->data = rctx;
  99
 100         return 1;
 101         }
 102
 103 static int setup_tbuf(RSA_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX *pk)
 104         {
 105         if (ctx->tbuf)
 106                 return 1;
 107         ctx->tbuf = OPENSSL_malloc(EVP_PKEY_size(pk->pkey));
 108         if (!ctx->tbuf)
 109                 return 0;
 110         return 1;
 111         }
 112
 113 static void pkey_rsa_cleanup(EVP_PKEY_CTX *ctx)
 114         {
 115         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 116         if (rctx)
 117                 {
 118                 if (rctx->pub_exp)
 119                         BN_free(rctx->pub_exp);
 120                 if (rctx->tbuf)
 121                         OPENSSL_free(rctx->tbuf);
 122                 }
 123         OPENSSL_free(rctx);
 124         }
 125
 126 static int pkey_rsa_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *sig, int *siglen,
 127                                         const unsigned char *tbs, int tbslen)
 128         {
 129         int ret;
 130         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 131
 132         if (rctx->md)
 133                 {
 134                 if (tbslen != EVP_MD_size(rctx->md))
 135                         {
 136                         RSAerr(RSA_F_PKEY_RSA_SIGN,
 137                                         RSA_R_INVALID_DIGEST_LENGTH);
 138                         return -1;
 139                         }
 140                 if (rctx->pad_mode == RSA_X931_PADDING)
 141                         {
 142                         if (!setup_tbuf(rctx, ctx))
 143                                 return -1;
 144                         memcpy(rctx->tbuf, tbs, tbslen);
 145                         rctx->tbuf[tbslen] =
 146                                 RSA_X931_hash_id(EVP_MD_type(rctx->md));
 147                         ret = RSA_private_encrypt(tbslen + 1, rctx->tbuf,
 148                                                 sig, ctx->pkey->pkey.rsa,
 149                                                 RSA_X931_PADDING);
 150                         }
 151                 else if (rctx->pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 152                         {
 153                         unsigned int sltmp;
 154                         ret = RSA_sign(EVP_MD_type(rctx->md),
 155                                                 tbs, tbslen, sig, &sltmp,
 156                                                         ctx->pkey->pkey.rsa);
 157                         if (ret <= 0)
 158                                 return ret;
 159                         ret = sltmp;
 160                         }
 161                 else
 162                         return -1;
 163                 }
 164         else
 165                 ret = RSA_private_encrypt(tbslen, tbs, sig, ctx->pkey->pkey.rsa,
 166                                                         rctx->pad_mode);
 167         if (ret < 0)
 168                 return ret;
 169         *siglen = ret;
 170         return 1;
 171         }
 172
 173
 174 static int pkey_rsa_verifyrecover(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 175                                         unsigned char *rout, int *routlen,
 176                                         const unsigned char *sig, int siglen)
 177         {
 178         int ret;
 179         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 180
 181         if (rctx->md)
 182                 {
 183                 if (rctx->pad_mode == RSA_X931_PADDING)
 184                         {
 185                         if (!setup_tbuf(rctx, ctx))
 186                                 return -1;
 187                         ret = RSA_public_decrypt(siglen, sig,
 188                                                 rctx->tbuf, ctx->pkey->pkey.rsa,
 189                                                 RSA_X931_PADDING);
 190                         if (ret < 1)
 191                                 return 0;
 192                         ret--;
 193                         if (rctx->tbuf[ret] !=
 194                                 RSA_X931_hash_id(EVP_MD_type(rctx->md)))
 195                                 {
 196                                 RSAerr(RSA_F_PKEY_RSA_VERIFYRECOVER,
 197                                                 RSA_R_ALGORITHM_MISMATCH);
 198                                 return 0;
 199                                 }
 200                         if (ret != EVP_MD_size(rctx->md))
 201                                 {
 202                                 RSAerr(RSA_F_PKEY_RSA_VERIFYRECOVER,
 203                                         RSA_R_INVALID_DIGEST_LENGTH);
 204                                 return 0;
 205                                 }
 206                         if (rout)
 207                                 memcpy(rout, rctx->tbuf, ret);
 208                         }
 209                 else if (rctx->pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 210                         {
 211                         unsigned int sltmp;
 212                         ret = int_rsa_verify(EVP_MD_type(rctx->md),
 213                                                 NULL, 0, rout, &sltmp,
 214                                         sig, siglen, ctx->pkey->pkey.rsa);
 215                         ret = sltmp;
 216                         }
 217                 else
 218                         return -1;
 219                 }
 220         else
 221                 ret = RSA_public_decrypt(siglen, sig, rout, ctx->pkey->pkey.rsa,
 222                                                         rctx->pad_mode);
 223         if (ret < 0)
 224                 return ret;
 225         *routlen = ret;
 226         return 1;
 227         }
 228
 229 static int pkey_rsa_verify(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 230                                         const unsigned char *sig, int siglen,
 231                                         const unsigned char *tbs, int tbslen)
 232         {
 233         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 234         int rslen;
 235         if (rctx->md)
 236                 {
 237                 if (rctx->pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 238                         return RSA_verify(EVP_MD_type(rctx->md), tbs, tbslen,
 239                                         sig, siglen, ctx->pkey->pkey.rsa);
 240                 if (rctx->pad_mode == RSA_X931_PADDING)
 241                         {
 242                         if (pkey_rsa_verifyrecover(ctx, NULL, &rslen,
 243                                         sig, siglen) <= 0)
 244                                 return 0;
 245                         }
 246                 else
 247                         return -1;
 248                 }
 249         else
 250                 {
 251                 if (!setup_tbuf(rctx, ctx))
 252                         return -1;
 253                 rslen = RSA_public_decrypt(siglen, sig, rctx->tbuf,
 254                                         ctx->pkey->pkey.rsa, rctx->pad_mode);
 255                 if (rslen <= 0)
 256                         return 0;
 257                 }
 258
 259         if ((rslen != tbslen) || memcmp(tbs, rctx->tbuf, rslen))
 260                 return 0;
 261
 262         return 1;
 263
 264         }
 265
 266
 267 static int pkey_rsa_encrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outlen,
 268                                         const unsigned char *in, int inlen)
 269         {
 270         int ret;
 271         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 272         ret = RSA_public_encrypt(inlen, in, out, ctx->pkey->pkey.rsa,
 273                                                         rctx->pad_mode);
 274         if (ret < 0)
 275                 return ret;
 276         *outlen = ret;
 277         return 1;
 278         }
 279
 280 static int pkey_rsa_decrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outlen,
 281                                         const unsigned char *in, int inlen)
 282         {
 283         int ret;
 284         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 285         ret = RSA_private_decrypt(inlen, in, out, ctx->pkey->pkey.rsa,
 286                                                         rctx->pad_mode);
 287         if (ret < 0)
 288                 return ret;
 289         *outlen = ret;
 290         return 1;
 291         }
 292
 293 static int check_padding_md(const EVP_MD *md, int padding)
 294         {
 295         if (!md)
 296                 return 1;
 297         if (padding == RSA_NO_PADDING)
 298                 {
 299                 RSAerr(RSA_F_CHECK_PADDING_NID, RSA_R_INVALID_PADDING_MODE);
 300                 return 0;
 301                 }
 302
 303         if (padding == RSA_X931_PADDING)
 304                 {
 305                 if (RSA_X931_hash_id(EVP_MD_type(md)) == -1)
 306                         {
 307                         RSAerr(RSA_F_CHECK_PADDING_NID,
 308                                                 RSA_R_INVALID_X931_DIGEST);
 309                         return 0;
 310                         }
 311                 return 1;
 312                 }
 313
 314         return 1;
 315         }
 316
 317
 318 static int pkey_rsa_ctrl(EVP_PKEY_CTX *ctx, int type, int p1, void *p2)
 319         {
 320         RSA_PKEY_CTX *rctx = ctx->data;
 321         switch (type)
 322                 {
 323                 case EVP_PKEY_CTRL_RSA_PADDING:
 324                 /* TODO: add PSS support */
 325                 if ((p1 >= RSA_PKCS1_PADDING) && (p1 <= RSA_X931_PADDING))
 326                         {
 327                         if (ctx->operation == EVP_PKEY_OP_KEYGEN)
 328                                 return -2;
 329                         if (!check_padding_md(rctx->md, p1))
 330                                 return 0;
 331                         rctx->pad_mode = p1;
 332                         return 1;
 333                         }
 334                 return -2;
 335
 336                 case EVP_PKEY_CTRL_MD:
 337                 if (!check_padding_md(p2, rctx->pad_mode))
 338                         return 0;
 339                 rctx->md = p2;
 340                 return 1;
 341
 342                 default:
 343                 return -2;
 344
 345                 }
 346         }
 347
 348 static int pkey_rsa_ctrl_str(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 349                         const char *type, const char *value)
 350         {
 351         if (!strcmp(type, "rsa_padding_mode"))
 352                 {
 353                 int pm;
 354                 if (!value)
 355                         return 0;
 356                 if (!strcmp(value, "pkcs1"))
 357                         pm = RSA_PKCS1_PADDING;
 358                 else if (!strcmp(value, "sslv23"))
 359                         pm = RSA_SSLV23_PADDING;
 360                 else if (!strcmp(value, "none"))
 361                         pm = RSA_NO_PADDING;
 362                 else if (!strcmp(value, "oeap"))
 363                         pm = RSA_PKCS1_OAEP_PADDING;
 364                 else if (!strcmp(value, "x931"))
 365                         pm = RSA_X931_PADDING;
 366                 else
 367                         return -2;
 368                 return EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, pm);
 369                 }
 370         return -2;
 371         }
 372
 373 const EVP_PKEY_METHOD rsa_pkey_meth =
 374         {
 375         EVP_PKEY_RSA,
 376         0,
 377         pkey_rsa_init,
 378         pkey_rsa_cleanup,
 379
 380         0,0,
 381
 382         0,0,
 383
 384         0,
 385         pkey_rsa_sign,
 386
 387         0,
 388         pkey_rsa_verify,
 389
 390         0,
 391         pkey_rsa_verifyrecover,
 392
 393
 394         0,0,0,0,
 395
 396         0,
 397         pkey_rsa_encrypt,
 398
 399         0,
 400         pkey_rsa_decrypt,
 401
 402         pkey_rsa_ctrl,
 403         pkey_rsa_ctrl_str
 404
 405
 406         };