crypto/srp/srp_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
  11 # include "internal/cryptlib.h"
  12 # include <openssl/sha.h>
  13 # include <openssl/srp.h>
  14 # include <openssl/evp.h>
  15 # include "internal/bn_srp.h"
  16
  17 static BIGNUM *srp_Calc_k(BIGNUM *N, BIGNUM *g)
  18 {
  19     /* k = SHA1(N | PAD(g)) -- tls-srp draft 8 */
  20
  21     unsigned char digest[SHA_DIGEST_LENGTH];
  22     unsigned char *tmp;
  23     EVP_MD_CTX *ctxt = NULL;
  24     int longg;
  25     int longN = BN_num_bytes(N);
  26     BIGNUM *res = NULL;
  27
  28     if (BN_ucmp(g, N) >= 0)
  29         return NULL;
  30
  31     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
  32     if (ctxt == NULL)
  33         return NULL;
  34     if ((tmp = OPENSSL_malloc(longN)) == NULL)
  35         goto err;
  36     BN_bn2bin(N, tmp);
  37
  38     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
  39     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp, longN);
  40
  41     memset(tmp, 0, longN);
  42     longg = BN_bn2bin(g, tmp);
  43     /* use the zeros behind to pad on left */
  44     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp + longg, longN - longg);
  45     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp, longg);
  46     OPENSSL_free(tmp);
  47
  48     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, digest, NULL);
  49     res = BN_bin2bn(digest, sizeof(digest), NULL);
  50  err:
  51     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
  52     return res;
  53 }
  54
  55 BIGNUM *SRP_Calc_u(BIGNUM *A, BIGNUM *B, BIGNUM *N)
  56 {
  57     /* k = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp draft 8 */
  58
  59     BIGNUM *u = NULL;
  60     unsigned char cu[SHA_DIGEST_LENGTH];
  61     unsigned char *cAB = NULL;
  62     EVP_MD_CTX *ctxt = NULL;
  63     int longN;
  64     if ((A == NULL) || (B == NULL) || (N == NULL))
  65         return NULL;
  66
  67     if (BN_ucmp(A, N) >= 0 || BN_ucmp(B, N) >= 0)
  68         return NULL;
  69
  70     longN = BN_num_bytes(N);
  71
  72     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
  73     if (ctxt == NULL)
  74         return NULL;
  75     if ((cAB = OPENSSL_malloc(2 * longN)) == NULL)
  76         goto err;
  77
  78     memset(cAB, 0, longN);
  79
  80     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
  81     EVP_DigestUpdate(ctxt, cAB + BN_bn2bin(A, cAB + longN), longN);
  82     EVP_DigestUpdate(ctxt, cAB + BN_bn2bin(B, cAB + longN), longN);
  83     OPENSSL_free(cAB);
  84     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, cu, NULL);
  85
  86     if ((u = BN_bin2bn(cu, sizeof(cu), NULL)) == NULL)
  87         goto err;
  88     if (BN_is_zero(u)) {
  89         BN_free(u);
  90         u = NULL;
  91     }
  92  err:
  93     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
  94
  95     return u;
  96 }
  97
  98 BIGNUM *SRP_Calc_server_key(BIGNUM *A, BIGNUM *v, BIGNUM *u, BIGNUM *b,
  99                             BIGNUM *N)
 100 {
 101     BIGNUM *tmp = NULL, *S = NULL;
 102     BN_CTX *bn_ctx;
 103
 104     if (u == NULL || A == NULL || v == NULL || b == NULL || N == NULL)
 105         return NULL;
 106
 107     if ((bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL || (tmp = BN_new()) == NULL)
 108         goto err;
 109
 110     /* S = (A*v**u) ** b */
 111
 112     if (!BN_mod_exp(tmp, v, u, N, bn_ctx))
 113         goto err;
 114     if (!BN_mod_mul(tmp, A, tmp, N, bn_ctx))
 115         goto err;
 116
 117     S = BN_new();
 118     if (S != NULL && !BN_mod_exp(S, tmp, b, N, bn_ctx)) {
 119         BN_free(S);
 120         S = NULL;
 121     }
 122  err:
 123     BN_CTX_free(bn_ctx);
 124     BN_clear_free(tmp);
 125     return S;
 126 }
 127
 128 BIGNUM *SRP_Calc_B(BIGNUM *b, BIGNUM *N, BIGNUM *g, BIGNUM *v)
 129 {
 130     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
 131     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
 132     BN_CTX *bn_ctx;
 133
 134     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
 135         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 136         return NULL;
 137
 138     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
 139         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
 140         goto err;
 141
 142     /* B = g**b + k*v */
 143
 144     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
 145         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
 146         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
 147         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
 148         BN_free(B);
 149         B = NULL;
 150     }
 151  err:
 152     BN_CTX_free(bn_ctx);
 153     BN_clear_free(kv);
 154     BN_clear_free(gb);
 155     BN_free(k);
 156     return B;
 157 }
 158
 159 BIGNUM *SRP_Calc_x(BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
 160 {
 161     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
 162     EVP_MD_CTX *ctxt;
 163     unsigned char *cs;
 164     BIGNUM *res = NULL;
 165
 166     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
 167         return NULL;
 168
 169     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
 170     if (ctxt == NULL)
 171         return NULL;
 172     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
 173         goto err;
 174
 175     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 176     EVP_DigestUpdate(ctxt, user, strlen(user));
 177     EVP_DigestUpdate(ctxt, ":", 1);
 178     EVP_DigestUpdate(ctxt, pass, strlen(pass));
 179     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 180
 181     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 182     BN_bn2bin(s, cs);
 183     EVP_DigestUpdate(ctxt, cs, BN_num_bytes(s));
 184     OPENSSL_free(cs);
 185     EVP_DigestUpdate(ctxt, dig, sizeof(dig));
 186     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 187
 188     res = BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
 189  err:
 190     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
 191     return res;
 192 }
 193
 194 BIGNUM *SRP_Calc_A(BIGNUM *a, BIGNUM *N, BIGNUM *g)
 195 {
 196     BN_CTX *bn_ctx;
 197     BIGNUM *A = NULL;
 198
 199     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 200         return NULL;
 201
 202     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
 203         BN_free(A);
 204         A = NULL;
 205     }
 206     BN_CTX_free(bn_ctx);
 207     return A;
 208 }
 209
 210 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(BIGNUM *N, BIGNUM *B, BIGNUM *g, BIGNUM *x,
 211                             BIGNUM *a, BIGNUM *u)
 212 {
 213     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
 214     BN_CTX *bn_ctx;
 215
 216     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
 217         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 218         return NULL;
 219
 220     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
 221         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
 222         (tmp3 = BN_new()) == NULL)
 223         goto err;
 224
 225     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
 226         goto err;
 227     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
 228         goto err;
 229     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
 230         goto err;
 231     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
 232         goto err;
 233     if (!BN_mul(tmp3, u, x, bn_ctx))
 234         goto err;
 235     if (!BN_add(tmp2, a, tmp3))
 236         goto err;
 237     K = BN_new();
 238     if (K != NULL && !BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx)) {
 239         BN_free(K);
 240         K = NULL;
 241     }
 242
 243  err:
 244     BN_CTX_free(bn_ctx);
 245     BN_clear_free(tmp);
 246     BN_clear_free(tmp2);
 247     BN_clear_free(tmp3);
 248     BN_free(k);
 249     return K;
 250 }
 251
 252 int SRP_Verify_B_mod_N(BIGNUM *B, BIGNUM *N)
 253 {
 254     BIGNUM *r;
 255     BN_CTX *bn_ctx;
 256     int ret = 0;
 257
 258     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 259         return 0;
 260
 261     if ((r = BN_new()) == NULL)
 262         goto err;
 263     /* Checks if B % N == 0 */
 264     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
 265         goto err;
 266     ret = !BN_is_zero(r);
 267  err:
 268     BN_CTX_free(bn_ctx);
 269     BN_free(r);
 270     return ret;
 271 }
 272
 273 int SRP_Verify_A_mod_N(BIGNUM *A, BIGNUM *N)
 274 {
 275     /* Checks if A % N == 0 */
 276     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
 277 }
 278
 279 static SRP_gN knowngN[] = {
 280     {"8192", (BIGNUM *)&bn_generator_19, (BIGNUM *)&bn_group_8192},
 281     {"6144", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_6144},
 282     {"4096", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_4096},
 283     {"3072", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_3072},
 284     {"2048", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_2048},
 285     {"1536", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_1536},
 286     {"1024", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_1024},
 287 };
 288
 289 # define KNOWN_GN_NUMBER sizeof(knowngN) / sizeof(SRP_gN)
 290
 291 /*
 292  * Check if G and N are known parameters. The values have been generated
 293  * from the ietf-tls-srp draft version 8
 294  */
 295 char *SRP_check_known_gN_param(BIGNUM *g, BIGNUM *N)
 296 {
 297     size_t i;
 298     if ((g == NULL) || (N == NULL))
 299         return 0;
 300
 301     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 302         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
 303             return knowngN[i].id;
 304     }
 305     return NULL;
 306 }
 307
 308 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
 309 {
 310     size_t i;
 311
 312     if (id == NULL)
 313         return knowngN;
 314     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 315         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
 316             return knowngN + i;
 317     }
 318     return NULL;
 319 }
 320 #endif