crypto/rsa/rsa_pss.c

   1 /* rsa_pss.c */
   2 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
   3  * project 2005.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  *
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21  *    software must display the following acknowledgment:
  22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  24  *
  25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26  *    endorse or promote products derived from this software without
  27  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28  *    licensing@OpenSSL.org.
  29  *
  30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32  *    permission of the OpenSSL Project.
  33  *
  34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35  *    acknowledgment:
  36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  38  *
  39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51  * ====================================================================
  52  *
  53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56  *
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "cryptlib.h"
  61 #include <openssl/bn.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include <openssl/evp.h>
  64 #include <openssl/rand.h>
  65 #include <openssl/sha.h>
  66
  67 const static unsigned char zeroes[] = {0,0,0,0,0,0,0,0};
  68
  69 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  70                         const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM, int sLen)
  71         {
  72         int i;
  73         int ret = 0;
  74         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
  75         const unsigned char *H;
  76         unsigned char *DB = NULL;
  77         EVP_MD_CTX ctx;
  78         unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
  79
  80         hLen = EVP_MD_size(Hash);
  81         /*
  82          * Negative sLen has special meanings:
  83          *      -1      sLen == hLen
  84          *      -2      salt length is autorecovered from signature
  85          *      -N      reserved
  86          */
  87         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
  88         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
  89         else if (sLen < -2)
  90                 {
  91                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
  92                 goto err;
  93                 }
  94
  95         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
  96         emLen = RSA_size(rsa);
  97         if (EM[0] & (0xFF << MSBits))
  98                 {
  99                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
 100                 goto err;
 101                 }
 102         if (MSBits == 0)
 103                 {
 104                 EM++;
 105                 emLen--;
 106                 }
 107         if (emLen < (hLen + sLen + 2)) /* sLen can be small negative */
 108                 {
 109                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 110                 goto err;
 111                 }
 112         if (EM[emLen - 1] != 0xbc)
 113                 {
 114                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
 115                 goto err;
 116                 }
 117         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 118         H = EM + maskedDBLen;
 119         DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
 120         if (!DB)
 121                 {
 122                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 123                 goto err;
 124                 }
 125         PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, Hash);
 126         for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
 127                 DB[i] ^= EM[i];
 128         if (MSBits)
 129                 DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 130         for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen-1); i++) ;
 131         if (DB[i++] != 0x1)
 132                 {
 133                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
 134                 goto err;
 135                 }
 136         if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen)
 137                 {
 138                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 139                 goto err;
 140                 }
 141         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 142         EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL);
 143         EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes);
 144         EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen);
 145         if (maskedDBLen - i)
 146                 EVP_DigestUpdate(&ctx, DB + i, maskedDBLen - i);
 147         EVP_DigestFinal(&ctx, H_, NULL);
 148         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 149         if (memcmp(H_, H, hLen))
 150                 {
 151                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
 152                 ret = 0;
 153                 }
 154         else
 155                 ret = 1;
 156
 157         err:
 158         if (DB)
 159                 OPENSSL_free(DB);
 160
 161         return ret;
 162
 163         }
 164
 165 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 166                         const unsigned char *mHash,
 167                         const EVP_MD *Hash, int sLen)
 168         {
 169         int i;
 170         int ret = 0;
 171         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
 172         unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
 173         EVP_MD_CTX ctx;
 174
 175         hLen = EVP_MD_size(Hash);
 176         /*
 177          * Negative sLen has special meanings:
 178          *      -1      sLen == hLen
 179          *      -2      salt length is maximized
 180          *      -N      reserved
 181          */
 182         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
 183         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
 184         else if (sLen < -2)
 185                 {
 186                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 187                 goto err;
 188                 }
 189
 190         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 191         emLen = RSA_size(rsa);
 192         if (MSBits == 0)
 193                 {
 194                 *EM++ = 0;
 195                 emLen--;
 196                 }
 197         if (sLen == -2)
 198                 {
 199                 sLen = emLen - hLen - 2;
 200                 }
 201         else if (emLen < (hLen + sLen + 2))
 202                 {
 203                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
 204                    RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 205                 goto err;
 206                 }
 207         if (sLen > 0)
 208                 {
 209                 salt = OPENSSL_malloc(sLen);
 210                 if (!salt)
 211                         {
 212                         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
 213                                 ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 214                         goto err;
 215                         }
 216                 if (!RAND_bytes(salt, sLen))
 217                         goto err;
 218                 }
 219         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 220         H = EM + maskedDBLen;
 221         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 222         EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL);
 223         EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes);
 224         EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen);
 225         if (sLen)
 226                 EVP_DigestUpdate(&ctx, salt, sLen);
 227         EVP_DigestFinal(&ctx, H, NULL);
 228         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 229
 230         /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
 231         PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, Hash);
 232
 233         p = EM;
 234
 235         /* Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update
 236          * pointer. Note from a test above this value is guaranteed to
 237          * be non-negative.
 238          */
 239         p += emLen - sLen - hLen - 2;
 240         *p++ ^= 0x1;
 241         if (sLen > 0)
 242                 {
 243                 for (i = 0; i < sLen; i++)
 244                         *p++ ^= salt[i];
 245                 }
 246         if (MSBits)
 247                 EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 248
 249         /* H is already in place so just set final 0xbc */
 250
 251         EM[emLen - 1] = 0xbc;
 252
 253         ret = 1;
 254
 255         err:
 256         if (salt)
 257                 OPENSSL_free(salt);
 258
 259         return ret;
 260
 261         }