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(const BIGNUM *N, const 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(const BIGNUM *A, const BIGNUM *B, const 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(const BIGNUM *A, const BIGNUM *v, const BIGNUM *u,
  99                             const BIGNUM *b, const 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(const BIGNUM *b, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g,
 129                    const BIGNUM *v)
 130 {
 131     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
 132     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
 133     BN_CTX *bn_ctx;
 134
 135     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
 136         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 137         return NULL;
 138
 139     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
 140         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
 141         goto err;
 142
 143     /* B = g**b + k*v */
 144
 145     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
 146         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
 147         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
 148         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
 149         BN_free(B);
 150         B = NULL;
 151     }
 152  err:
 153     BN_CTX_free(bn_ctx);
 154     BN_clear_free(kv);
 155     BN_clear_free(gb);
 156     BN_free(k);
 157     return B;
 158 }
 159
 160 BIGNUM *SRP_Calc_x(const BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
 161 {
 162     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
 163     EVP_MD_CTX *ctxt;
 164     unsigned char *cs;
 165     BIGNUM *res = NULL;
 166
 167     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
 168         return NULL;
 169
 170     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
 171     if (ctxt == NULL)
 172         return NULL;
 173     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
 174         goto err;
 175
 176     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 177     EVP_DigestUpdate(ctxt, user, strlen(user));
 178     EVP_DigestUpdate(ctxt, ":", 1);
 179     EVP_DigestUpdate(ctxt, pass, strlen(pass));
 180     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 181
 182     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 183     BN_bn2bin(s, cs);
 184     EVP_DigestUpdate(ctxt, cs, BN_num_bytes(s));
 185     OPENSSL_free(cs);
 186     EVP_DigestUpdate(ctxt, dig, sizeof(dig));
 187     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 188
 189     res = BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
 190  err:
 191     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
 192     return res;
 193 }
 194
 195 BIGNUM *SRP_Calc_A(const BIGNUM *a, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g)
 196 {
 197     BN_CTX *bn_ctx;
 198     BIGNUM *A = NULL;
 199
 200     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 201         return NULL;
 202
 203     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
 204         BN_free(A);
 205         A = NULL;
 206     }
 207     BN_CTX_free(bn_ctx);
 208     return A;
 209 }
 210
 211 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(const BIGNUM *N, const BIGNUM *B, const BIGNUM *g,
 212                             const BIGNUM *x, const BIGNUM *a, const BIGNUM *u)
 213 {
 214     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
 215     BN_CTX *bn_ctx;
 216
 217     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
 218         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 219         return NULL;
 220
 221     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
 222         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
 223         (tmp3 = BN_new()) == NULL)
 224         goto err;
 225
 226     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
 227         goto err;
 228     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
 229         goto err;
 230     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
 231         goto err;
 232     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
 233         goto err;
 234     if (!BN_mul(tmp3, u, x, bn_ctx))
 235         goto err;
 236     if (!BN_add(tmp2, a, tmp3))
 237         goto err;
 238     K = BN_new();
 239     if (K != NULL && !BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx)) {
 240         BN_free(K);
 241         K = NULL;
 242     }
 243
 244  err:
 245     BN_CTX_free(bn_ctx);
 246     BN_clear_free(tmp);
 247     BN_clear_free(tmp2);
 248     BN_clear_free(tmp3);
 249     BN_free(k);
 250     return K;
 251 }
 252
 253 int SRP_Verify_B_mod_N(const BIGNUM *B, const BIGNUM *N)
 254 {
 255     BIGNUM *r;
 256     BN_CTX *bn_ctx;
 257     int ret = 0;
 258
 259     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 260         return 0;
 261
 262     if ((r = BN_new()) == NULL)
 263         goto err;
 264     /* Checks if B % N == 0 */
 265     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
 266         goto err;
 267     ret = !BN_is_zero(r);
 268  err:
 269     BN_CTX_free(bn_ctx);
 270     BN_free(r);
 271     return ret;
 272 }
 273
 274 int SRP_Verify_A_mod_N(const BIGNUM *A, const BIGNUM *N)
 275 {
 276     /* Checks if A % N == 0 */
 277     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
 278 }
 279
 280 static SRP_gN knowngN[] = {
 281     {"8192", &bn_generator_19, &bn_group_8192},
 282     {"6144", &bn_generator_5, &bn_group_6144},
 283     {"4096", &bn_generator_5, &bn_group_4096},
 284     {"3072", &bn_generator_5, &bn_group_3072},
 285     {"2048", &bn_generator_2, &bn_group_2048},
 286     {"1536", &bn_generator_2, &bn_group_1536},
 287     {"1024", &bn_generator_2, &bn_group_1024},
 288 };
 289
 290 # define KNOWN_GN_NUMBER sizeof(knowngN) / sizeof(SRP_gN)
 291
 292 /*
 293  * Check if G and N are known parameters. The values have been generated
 294  * from the ietf-tls-srp draft version 8
 295  */
 296 char *SRP_check_known_gN_param(const BIGNUM *g, const BIGNUM *N)
 297 {
 298     size_t i;
 299     if ((g == NULL) || (N == NULL))
 300         return 0;
 301
 302     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 303         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
 304             return knowngN[i].id;
 305     }
 306     return NULL;
 307 }
 308
 309 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
 310 {
 311     size_t i;
 312
 313     if (id == NULL)
 314         return knowngN;
 315     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 316         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
 317             return knowngN + i;
 318     }
 319     return NULL;
 320 }
 321 #endif