Use common source files for FIPS mode and utilize same optimizations.
[oweals/openssl.git] / fips-1.0 / dh / fips_dh_key.c
1 /* crypto/dh/dh_key.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include <openssl/err.h>
61 #include <openssl/bn.h>
62 #ifndef OPENSSL_NO_RAND
63 #include <openssl/rand.h>
64 #endif
65 #ifndef OPENSSL_NO_DH
66 #include <openssl/dh.h>
67 #include <openssl/fips.h>
68
69 #ifdef OPENSSL_FIPS
70
71 static int generate_key(DH *dh);
72 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
73 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
74                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
75                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
76                         BN_MONT_CTX *m_ctx);
77 static int dh_init(DH *dh);
78 static int dh_finish(DH *dh);
79
80 int DH_generate_key(DH *dh)
81         {
82         return dh->meth->generate_key(dh);
83         }
84
85 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
86         {
87         return dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
88         }
89
90 static const DH_METHOD dh_ossl = {
91 "OpenSSL DH Method",
92 generate_key,
93 compute_key,
94 dh_bn_mod_exp,
95 dh_init,
96 dh_finish,
97 0,
98 NULL
99 };
100
101 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
102 {
103         return &dh_ossl;
104 }
105
106 static int generate_key(DH *dh)
107         {
108         int ok=0;
109         int generate_new_key=0;
110         unsigned l;
111         BN_CTX *ctx;
112         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
113         BIGNUM *pub_key=NULL,*priv_key=NULL;
114
115         ctx = BN_CTX_new();
116         if (ctx == NULL) goto err;
117
118         if (dh->priv_key == NULL)
119                 {
120                 priv_key=BN_new();
121                 if (priv_key == NULL) goto err;
122                 generate_new_key=1;
123                 }
124         else
125                 priv_key=dh->priv_key;
126
127         if (dh->pub_key == NULL)
128                 {
129                 pub_key=BN_new();
130                 if (pub_key == NULL) goto err;
131                 }
132         else
133                 pub_key=dh->pub_key;
134
135         if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P)
136                 {
137                 mont = BN_MONT_CTX_set_locked(
138                                 (BN_MONT_CTX **)&dh->method_mont_p,
139                                 CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
140                 if (!mont)
141                         goto err;
142                 }
143
144         if (generate_new_key)
145                 {
146                 l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p)-1; /* secret exponent length */
147                 if (!BN_rand(priv_key, l, 0, 0)) goto err;
148                 }
149
150         {
151                 BIGNUM local_prk;
152                 BIGNUM *prk;
153
154                 if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
155                         {
156                         BN_init(&local_prk);
157                         prk = &local_prk;
158                         BN_with_flags(prk, priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
159                         }
160                 else
161                         prk = priv_key;
162
163                 if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g, prk, dh->p, ctx, mont))
164                         goto err;
165         }
166                 
167         dh->pub_key=pub_key;
168         dh->priv_key=priv_key;
169         ok=1;
170 err:
171         if (ok != 1)
172                 DHerr(DH_F_DH_GENERATE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
173
174         if ((pub_key != NULL)  && (dh->pub_key == NULL))  BN_free(pub_key);
175         if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL)) BN_free(priv_key);
176         BN_CTX_free(ctx);
177         return(ok);
178         }
179
180 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
181         {
182         BN_CTX *ctx;
183         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
184         BIGNUM *tmp;
185         int ret= -1;
186
187         ctx = BN_CTX_new();
188         if (ctx == NULL) goto err;
189         BN_CTX_start(ctx);
190         tmp = BN_CTX_get(ctx);
191         
192         if (dh->priv_key == NULL)
193                 {
194                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
195                 goto err;
196                 }
197
198         if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P)
199                 {
200                 mont = BN_MONT_CTX_set_locked(
201                                 (BN_MONT_CTX **)&dh->method_mont_p,
202                                 CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
203                 if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
204                         {
205                         /* XXX */
206                         BN_set_flags(dh->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
207                         }
208                 if (!mont)
209                         goto err;
210                 }
211
212         if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key, dh->priv_key,dh->p,ctx,mont))
213                 {
214                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
215                 goto err;
216                 }
217
218         ret=BN_bn2bin(tmp,key);
219 err:
220         BN_CTX_end(ctx);
221         BN_CTX_free(ctx);
222         return(ret);
223         }
224
225 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
226                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
227                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
228                         BN_MONT_CTX *m_ctx)
229         {
230         /* If a is only one word long and constant time is false, use the faster
231          * exponenentiation function.
232          */
233         if (a->top == 1 && ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) != 0))
234                 {
235                 BN_ULONG A = a->d[0];
236                 return BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,m_ctx);
237                 }
238         else
239                 return BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,m_ctx);
240         }
241
242
243 static int dh_init(DH *dh)
244         {
245         FIPS_selftest_check();
246         dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
247         return(1);
248         }
249
250 static int dh_finish(DH *dh)
251         {
252         if(dh->method_mont_p)
253                 BN_MONT_CTX_free((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p);
254         return(1);
255         }
256
257 #endif
258 #endif