src/util/crypto_rsa.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2009 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 2, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20
  21 /**
  22  * @file util/crypto_rsa.c
  23  * @brief public key cryptography (RSA) with libgcrypt
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include <gcrypt.h>
  28 #include "gnunet_common.h"
  29 #include "gnunet_util_lib.h"
  30
  31 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "util", __VA_ARGS__)
  32
  33 #define LOG_STRERROR(kind,syscall) GNUNET_log_from_strerror (kind, "util", syscall)
  34
  35 #define LOG_STRERROR_FILE(kind,syscall,filename) GNUNET_log_from_strerror_file (kind, "util", syscall, filename)
  36
  37 #define HOSTKEY_LEN 2048
  38
  39 #define EXTRA_CHECKS ALLOW_EXTRA_CHECKS
  40
  41
  42 /**
  43  * The private information of an RSA key pair.
  44  * NOTE: this must match the definition in crypto_ksk.c and gnunet-rsa.c!
  45  */
  46 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
  47 {
  48   /**
  49    * Libgcrypt S-expression for the ECC key.
  50    */
  51   gcry_sexp_t sexp;
  52 };
  53
  54 /**
  55  * Log an error message at log-level 'level' that indicates
  56  * a failure of the command 'cmd' with the message given
  57  * by gcry_strerror(rc).
  58  */
  59 #define LOG_GCRY(level, cmd, rc) do { LOG(level, _("`%s' failed at %s:%d with error: %s\n"), cmd, __FILE__, __LINE__, gcry_strerror(rc)); } while(0);
  60
  61 /**
  62  * If target != size, move target bytes to the
  63  * end of the size-sized buffer and zero out the
  64  * first target-size bytes.
  65  *
  66  * @param buf original buffer
  67  * @param size number of bytes in the buffer
  68  * @param target target size of the buffer
  69  */
  70 static void
  71 adjust (unsigned char *buf, size_t size, size_t target)
  72 {
  73   if (size < target)
  74   {
  75     memmove (&buf[target - size], buf, size);
  76     memset (buf, 0, target - size);
  77   }
  78 }
  79
  80
  81 /**
  82  * Free memory occupied by RSA private key.
  83  *
  84  * @param key pointer to the memory to free
  85  */
  86 void
  87 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key)
  88 {
  89   gcry_sexp_release (key->sexp);
  90   GNUNET_free (key);
  91 }
  92
  93
  94 /**
  95  * Extract values from an S-expression.
  96  *
  97  * @param array where to store the result(s)
  98  * @param sexp S-expression to parse
  99  * @param topname top-level name in the S-expression that is of interest
 100  * @param elems names of the elements to extract
 101  * @return 0 on success
 102  */
 103 static int
 104 key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
 105                const char *elems)
 106 {
 107   gcry_sexp_t list;
 108   gcry_sexp_t l2;
 109   const char *s;
 110   unsigned int i;
 111   unsigned int idx;
 112
 113   if (! (list = gcry_sexp_find_token (sexp, topname, 0)))
 114     return 1;
 115   l2 = gcry_sexp_cadr (list);
 116   gcry_sexp_release (list);
 117   list = l2;
 118   if (! list)
 119     return 2;
 120   idx = 0;
 121   for (s = elems; *s; s++, idx++)
 122   {
 123     if (! (l2 = gcry_sexp_find_token (list, s, 1)))
 124     {
 125       for (i = 0; i < idx; i++)
 126       {
 127         gcry_free (array[i]);
 128         array[i] = NULL;
 129       }
 130       gcry_sexp_release (list);
 131       return 3;                 /* required parameter not found */
 132     }
 133     array[idx] = gcry_sexp_nth_mpi (l2, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 134     gcry_sexp_release (l2);
 135     if (! array[idx])
 136     {
 137       for (i = 0; i < idx; i++)
 138       {
 139         gcry_free (array[i]);
 140         array[i] = NULL;
 141       }
 142       gcry_sexp_release (list);
 143       return 4;                 /* required parameter is invalid */
 144     }
 145   }
 146   gcry_sexp_release (list);
 147   return 0;
 148 }
 149
 150
 151 /**
 152  * Extract the public key of the host.
 153  *
 154  * @param priv the private key
 155  * @param pub where to write the public key
 156  */
 157 void
 158 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
 159                                   *priv,
 160                                   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
 161                                   *pub)
 162 {
 163   gcry_mpi_t skey[2];
 164   size_t size;
 165   int rc;
 166
 167   rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "public-key", "ne");
 168   if (0 != rc)
 169     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "private-key", "ne");
 170   if (0 != rc)
 171     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "rsa", "ne");
 172   GNUNET_assert (0 == rc);
 173   pub->len =
 174       htons (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded) -
 175              sizeof (pub->padding));
 176   pub->sizen = htons (GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 177   pub->padding = 0;
 178   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 179   GNUNET_assert (0 ==
 180                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, &pub->key[0], size, &size,
 181                                  skey[0]));
 182   adjust (&pub->key[0], size, GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 183   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH - GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 184   GNUNET_assert (0 ==
 185                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
 186                                  &pub->key
 187                                  [GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH], size,
 188                                  &size, skey[1]));
 189   adjust (&pub->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH], size,
 190           GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH -
 191           GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 192   gcry_mpi_release (skey[0]);
 193   gcry_mpi_release (skey[1]);
 194 }
 195
 196
 197 /**
 198  * Get hash of the public key that corresponds to a private key.
 199  *
 200  * @param key RSA private key
 201  * @param id buffer for hash of the public key
 202  */
 203 void
 204 GNUNET_CRYPTO_rsa_get_public_key_hash (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
 205     struct GNUNET_HashCode *id)
 206 {
 207   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pk;
 208   GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (key, &pk);
 209   GNUNET_CRYPTO_hash (&pk, sizeof (pk), id);
 210 }
 211
 212
 213 /**
 214  * Convert a public key to a string.
 215  *
 216  * @param pub key to convert
 217  * @return string representing  'pub'
 218  */
 219 char *
 220 GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_to_string (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
 221 {
 222   char *pubkeybuf;
 223   size_t keylen = (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) * 8;
 224   char *end;
 225
 226   if (keylen % 5 > 0)
 227     keylen += 5 - keylen % 5;
 228   keylen /= 5;
 229   pubkeybuf = GNUNET_malloc (keylen + 1);
 230   end = GNUNET_STRINGS_data_to_string ((unsigned char *) pub,
 231                                        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded),
 232                                        pubkeybuf,
 233                                        keylen);
 234   if (NULL == end)
 235   {
 236     GNUNET_free (pubkeybuf);
 237     return NULL;
 238   }
 239   *end = '\0';
 240   return pubkeybuf;
 241 }
 242
 243
 244 /**
 245  * Convert a string representing a public key to a public key.
 246  *
 247  * @param enc encoded public key
 248  * @param enclen number of bytes in enc (without 0-terminator)
 249  * @param pub where to store the public key
 250  * @return GNUNET_OK on success
 251  */
 252 int
 253 GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_from_string (const char *enc,
 254                                           size_t enclen,
 255                                           struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
 256 {
 257   size_t keylen = (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) * 8;
 258
 259   if (keylen % 5 > 0)
 260     keylen += 5 - keylen % 5;
 261   keylen /= 5;
 262   if (enclen != keylen)
 263     return GNUNET_SYSERR;
 264
 265   if (GNUNET_OK != GNUNET_STRINGS_string_to_data (enc, enclen,
 266                                                  (unsigned char*) pub,
 267                                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)))
 268     return GNUNET_SYSERR;
 269   if ( (ntohs (pub->len) != sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) ||
 270        (ntohs (pub->padding) != 0) ||
 271        (ntohs (pub->sizen) != GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH) )
 272     return GNUNET_SYSERR;
 273   return GNUNET_OK;
 274 }
 275
 276
 277 /**
 278  * Convert the given public key from the network format to the
 279  * S-expression that can be used by libgcrypt.
 280  *
 281  * @param publicKey public key to decode
 282  * @return NULL on error
 283  */
 284 static gcry_sexp_t
 285 decode_public_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *publicKey)
 286 {
 287   gcry_sexp_t result;
 288   gcry_mpi_t n;
 289   gcry_mpi_t e;
 290   size_t size;
 291   size_t erroff;
 292   int rc;
 293
 294   if ((ntohs (publicKey->sizen) != GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH) ||
 295       (ntohs (publicKey->len) !=
 296        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded) -
 297        sizeof (publicKey->padding)))
 298   {
 299     GNUNET_break (0);
 300     return NULL;
 301   }
 302   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 303   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG, &publicKey->key[0], size, &size)))
 304   {
 305     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 306     return NULL;
 307   }
 308   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH - GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 309   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
 310                                 &publicKey->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH],
 311                                 size, &size)))
 312   {
 313     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 314     gcry_mpi_release (n);
 315     return NULL;
 316   }
 317   rc = gcry_sexp_build (&result, &erroff, "(public-key(rsa(n %m)(e %m)))", n,
 318                         e);
 319   gcry_mpi_release (n);
 320   gcry_mpi_release (e);
 321   if (0 != rc)
 322   {
 323     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);  /* erroff gives more info */
 324     return NULL;
 325   }
 326   return result;
 327 }
 328
 329
 330 /**
 331  * Encode the private key in a format suitable for
 332  * storing it into a file.
 333  *
 334  * @return encoding of the private key.
 335  *    The first 4 bytes give the size of the array, as usual.
 336  */
 337 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *
 338 GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
 339 {
 340   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *retval;
 341   gcry_mpi_t pkv[6];
 342   void *pbu[6];
 343   size_t sizes[6];
 344   int rc;
 345   int i;
 346   int size;
 347
 348 #if EXTRA_CHECKS
 349   if (gcry_pk_testkey (hostkey->sexp))
 350   {
 351     GNUNET_break (0);
 352     return NULL;
 353   }
 354 #endif
 355
 356   memset (pkv, 0, sizeof (gcry_mpi_t) * 6);
 357   rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "nedpqu");
 358   if (rc)
 359     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "nedpqu");
 360   if (rc)
 361     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "nedpq");
 362   if (rc)
 363     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "nedpq");
 364   if (rc)
 365     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "ned");
 366   if (rc)
 367     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "ned");
 368   GNUNET_assert (0 == rc);
 369   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded);
 370   for (i = 0; i < 6; i++)
 371   {
 372     if (NULL != pkv[i])
 373     {
 374       GNUNET_assert (0 ==
 375                      gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_USG,
 376                                       (unsigned char **) &pbu[i], &sizes[i],
 377                                       pkv[i]));
 378       size += sizes[i];
 379     }
 380     else
 381     {
 382       pbu[i] = NULL;
 383       sizes[i] = 0;
 384     }
 385   }
 386   GNUNET_assert (size < 65536);
 387   retval = GNUNET_malloc (size);
 388   retval->len = htons (size);
 389   i = 0;
 390   retval->sizen = htons (sizes[0]);
 391   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[0], sizes[0]);
 392   i += sizes[0];
 393   retval->sizee = htons (sizes[1]);
 394   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[1], sizes[1]);
 395   i += sizes[1];
 396   retval->sized = htons (sizes[2]);
 397   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[2], sizes[2]);
 398   i += sizes[2];
 399   /* swap p and q! */
 400   retval->sizep = htons (sizes[4]);
 401   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[4], sizes[4]);
 402   i += sizes[4];
 403   retval->sizeq = htons (sizes[3]);
 404   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[3], sizes[3]);
 405   i += sizes[3];
 406   retval->sizedmp1 = htons (0);
 407   retval->sizedmq1 = htons (0);
 408   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[5], sizes[5]);
 409   for (i = 0; i < 6; i++)
 410   {
 411     if (pkv[i] != NULL)
 412       gcry_mpi_release (pkv[i]);
 413     if (pbu[i] != NULL)
 414       free (pbu[i]);
 415   }
 416   return retval;
 417 }
 418
 419
 420 /**
 421  * Decode the private key from the file-format back
 422  * to the "normal", internal format.
 423  *
 424  * @param buf the buffer where the private key data is stored
 425  * @param len the length of the data in 'buffer'
 426  * @return NULL on error
 427  */
 428 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 429 GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
 430 {
 431   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 432   const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *encoding =
 433       (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *) buf;
 434   gcry_sexp_t res;
 435   gcry_mpi_t n;
 436   gcry_mpi_t e;
 437   gcry_mpi_t d;
 438   gcry_mpi_t p;
 439   gcry_mpi_t q;
 440   gcry_mpi_t u;
 441   int rc;
 442   size_t size;
 443   size_t pos;
 444   uint16_t enc_len;
 445   size_t erroff;
 446
 447   enc_len = ntohs (encoding->len);
 448   if (len != enc_len)
 449     return NULL;
 450
 451   pos = 0;
 452   size = ntohs (encoding->sizen);
 453   rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG,
 454                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 455                       &size);
 456   pos += ntohs (encoding->sizen);
 457   if (0 != rc)
 458   {
 459     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 460     return NULL;
 461   }
 462   size = ntohs (encoding->sizee);
 463   rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
 464                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 465                       &size);
 466   pos += ntohs (encoding->sizee);
 467   if (0 != rc)
 468   {
 469     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 470     gcry_mpi_release (n);
 471     return NULL;
 472   }
 473   size = ntohs (encoding->sized);
 474   rc = gcry_mpi_scan (&d, GCRYMPI_FMT_USG,
 475                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 476                       &size);
 477   pos += ntohs (encoding->sized);
 478   if (0 != rc)
 479   {
 480     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 481     gcry_mpi_release (n);
 482     gcry_mpi_release (e);
 483     return NULL;
 484   }
 485   /* swap p and q! */
 486   size = ntohs (encoding->sizep);
 487   if (size > 0)
 488   {
 489     rc = gcry_mpi_scan (&q, GCRYMPI_FMT_USG,
 490                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 491                         &size);
 492     pos += ntohs (encoding->sizep);
 493     if (0 != rc)
 494     {
 495       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 496       gcry_mpi_release (n);
 497       gcry_mpi_release (e);
 498       gcry_mpi_release (d);
 499       return NULL;
 500     }
 501   }
 502   else
 503     q = NULL;
 504   size = ntohs (encoding->sizeq);
 505   if (size > 0)
 506   {
 507     rc = gcry_mpi_scan (&p, GCRYMPI_FMT_USG,
 508                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 509                         &size);
 510     pos += ntohs (encoding->sizeq);
 511     if (0 != rc)
 512     {
 513       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 514       gcry_mpi_release (n);
 515       gcry_mpi_release (e);
 516       gcry_mpi_release (d);
 517       if (NULL != q)
 518         gcry_mpi_release (q);
 519       return NULL;
 520     }
 521   }
 522   else
 523     p = NULL;
 524   pos += ntohs (encoding->sizedmp1);
 525   pos += ntohs (encoding->sizedmq1);
 526   size =
 527       ntohs (encoding->len) - sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded) - pos;
 528   if (size > 0)
 529   {
 530     rc = gcry_mpi_scan (&u, GCRYMPI_FMT_USG,
 531                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 532                         &size);
 533     if (0 != rc)
 534     {
 535       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 536       gcry_mpi_release (n);
 537       gcry_mpi_release (e);
 538       gcry_mpi_release (d);
 539       if (NULL != p)
 540         gcry_mpi_release (p);
 541       if (NULL != q)
 542         gcry_mpi_release (q);
 543       return NULL;
 544     }
 545   }
 546   else
 547     u = NULL;
 548
 549   if ((NULL != p) && (NULL != q) && (NULL != u))
 550   {
 551     rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
 552                           "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)(u %m)))",
 553                           n, e, d, p, q, u);
 554   }
 555   else
 556   {
 557     if ((NULL != p) && (NULL != q))
 558     {
 559       rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
 560                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)))",
 561                             n, e, d, p, q);
 562     }
 563     else
 564     {
 565       rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
 566                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)))", n, e, d);
 567     }
 568   }
 569   gcry_mpi_release (n);
 570   gcry_mpi_release (e);
 571   gcry_mpi_release (d);
 572   if (NULL != p)
 573     gcry_mpi_release (p);
 574   if (NULL != q)
 575     gcry_mpi_release (q);
 576   if (NULL != u)
 577     gcry_mpi_release (u);
 578
 579   if (0 != rc)
 580     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
 581 #if EXTRA_CHECKS
 582   if (0 != (rc = gcry_pk_testkey (res)))
 583   {
 584     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_pk_testkey", rc);
 585     return NULL;
 586   }
 587 #endif
 588   ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
 589   ret->sexp = res;
 590   return ret;
 591 }
 592
 593
 594 /**
 595  * Create a new private key. Caller must free return value.
 596  *
 597  * @return fresh private key
 598  */
 599 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 600 rsa_key_create ()
 601 {
 602   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 603   gcry_sexp_t s_key;
 604   gcry_sexp_t s_keyparam;
 605
 606   GNUNET_assert (0 ==
 607                  gcry_sexp_build (&s_keyparam, NULL,
 608                                   "(genkey(rsa(nbits %d)(rsa-use-e 3:257)))",
 609                                   HOSTKEY_LEN));
 610   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_genkey (&s_key, s_keyparam));
 611   gcry_sexp_release (s_keyparam);
 612 #if EXTRA_CHECKS
 613   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_testkey (s_key));
 614 #endif
 615   ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
 616   ret->sexp = s_key;
 617   return ret;
 618 }
 619
 620
 621 /**
 622  * Try to read the private key from the given file.
 623  *
 624  * @param filename file to read the key from
 625  * @return NULL on error
 626  */
 627 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 628 try_read_key (const char *filename)
 629 {
 630   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 631   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
 632   struct GNUNET_DISK_FileHandle *fd;
 633   OFF_T fs;
 634   uint16_t len;
 635
 636   if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 637     return NULL;
 638
 639   /* hostkey file exists already, read it! */
 640   if (NULL == (fd = GNUNET_DISK_file_open (filename, GNUNET_DISK_OPEN_READ,
 641                                            GNUNET_DISK_PERM_NONE)))
 642   {
 643     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 644     return NULL;
 645   }
 646   if (GNUNET_OK != (GNUNET_DISK_file_handle_size (fd, &fs)))
 647   {
 648     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "stat", filename);
 649     (void) GNUNET_DISK_file_close (fd);
 650     return NULL;
 651   }
 652   if (0 == fs)
 653   {
 654     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 655     return NULL;
 656   }
 657   if (fs > UINT16_MAX)
 658   {
 659     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 660          _("File `%s' does not contain a valid private key (too long, %llu bytes).  Renaming it.\n"),
 661          filename,
 662          (unsigned long long) fs);
 663     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 664     GNUNET_DISK_file_backup (filename);
 665     return NULL;
 666   }
 667
 668   enc = GNUNET_malloc (fs);
 669   GNUNET_break (fs == GNUNET_DISK_file_read (fd, enc, fs));
 670   len = ntohs (enc->len);
 671   ret = NULL;
 672   if ((len != fs) ||
 673       (NULL == (ret = GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key ((char *) enc, len))))
 674   {
 675     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 676          _("File `%s' does not contain a valid private key (failed decode, %llu bytes).  Deleting it.\n"),
 677          filename,
 678          (unsigned long long) fs);
 679     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 680     GNUNET_DISK_file_backup (filename);
 681     GNUNET_free (enc);
 682     return NULL;
 683   }
 684   GNUNET_free (enc);
 685
 686   GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 687   return ret;
 688 }
 689
 690
 691 /**
 692  * Wait for a short time (we're trying to lock a file or want
 693  * to give another process a shot at finishing a disk write, etc.).
 694  * Sleeps for 100ms (as that should be long enough for virtually all
 695  * modern systems to context switch and allow another process to do
 696  * some 'real' work).
 697  */
 698 static void
 699 short_wait ()
 700 {
 701   struct GNUNET_TIME_Relative timeout;
 702
 703   timeout = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, 100);
 704   (void) GNUNET_NETWORK_socket_select (NULL, NULL, NULL, timeout);
 705 }
 706
 707
 708 /**
 709  * Create a new private key by reading it from a file.  If the
 710  * files does not exist, create a new key and write it to the
 711  * file.  Caller must free return value.  Note that this function
 712  * can not guarantee that another process might not be trying
 713  * the same operation on the same file at the same time.
 714  * If the contents of the file
 715  * are invalid the old file is deleted and a fresh key is
 716  * created.
 717  *
 718  * @return new private key, NULL on error (for example,
 719  *   permission denied)
 720  */
 721 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 722 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
 723 {
 724   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 725   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
 726   uint16_t len;
 727   struct GNUNET_DISK_FileHandle *fd;
 728   unsigned int cnt;
 729   int ec;
 730   uint64_t fs;
 731   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pub;
 732   struct GNUNET_PeerIdentity pid;
 733
 734   if (GNUNET_SYSERR == GNUNET_DISK_directory_create_for_file (filename))
 735     return NULL;
 736   while (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 737   {
 738     fd = GNUNET_DISK_file_open (filename,
 739                                 GNUNET_DISK_OPEN_WRITE | GNUNET_DISK_OPEN_CREATE
 740                                 | GNUNET_DISK_OPEN_FAILIFEXISTS,
 741                                 GNUNET_DISK_PERM_USER_READ |
 742                                 GNUNET_DISK_PERM_USER_WRITE);
 743     if (NULL == fd)
 744     {
 745       if (EEXIST == errno)
 746       {
 747         if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 748         {
 749           /* must exist but not be accessible, fail for good! */
 750           if (0 != ACCESS (filename, R_OK))
 751             LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "access", filename);
 752           else
 753             GNUNET_break (0);   /* what is going on!? */
 754           return NULL;
 755         }
 756         continue;
 757       }
 758       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 759       return NULL;
 760     }
 761     cnt = 0;
 762
 763     while (GNUNET_YES !=
 764            GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
 765                                   sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
 766                                   GNUNET_YES))
 767     {
 768       short_wait ();
 769       if (0 == ++cnt % 10)
 770       {
 771         ec = errno;
 772         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 773              _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
 774              STRERROR (ec));
 775       }
 776     }
 777     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 778          _("Creating a new private key.  This may take a while.\n"));
 779     ret = rsa_key_create ();
 780     GNUNET_assert (ret != NULL);
 781     enc = GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (ret);
 782     GNUNET_assert (enc != NULL);
 783     GNUNET_assert (ntohs (enc->len) ==
 784                    GNUNET_DISK_file_write (fd, enc, ntohs (enc->len)));
 785     GNUNET_free (enc);
 786
 787     GNUNET_DISK_file_sync (fd);
 788     if (GNUNET_YES !=
 789         GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 790                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 791       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 792     GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 793     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
 794     GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
 795     return ret;
 796   }
 797   /* hostkey file exists already, read it! */
 798   fd = GNUNET_DISK_file_open (filename, GNUNET_DISK_OPEN_READ,
 799                               GNUNET_DISK_PERM_NONE);
 800   if (NULL == fd)
 801   {
 802     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 803     return NULL;
 804   }
 805   cnt = 0;
 806   while (1)
 807   {
 808     if (GNUNET_YES !=
 809         GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
 810                                sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
 811                                GNUNET_NO))
 812     {
 813       if (0 == ++cnt % 60)
 814       {
 815         ec = errno;
 816         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 817              _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
 818              STRERROR (ec));
 819         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 820              _
 821              ("This may be ok if someone is currently generating a private key.\n"));
 822       }
 823       short_wait ();
 824       continue;
 825     }
 826     if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 827     {
 828       /* eh, what!? File we opened is now gone!? */
 829       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "stat", filename);
 830       if (GNUNET_YES !=
 831           GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 832                                    sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 833         LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 834       GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 835
 836       return NULL;
 837     }
 838     if (GNUNET_OK != GNUNET_DISK_file_size (filename, &fs, GNUNET_YES, GNUNET_YES))
 839       fs = 0;
 840     if (fs < sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded))
 841     {
 842       /* maybe we got the read lock before the key generating
 843        * process had a chance to get the write lock; give it up! */
 844       if (GNUNET_YES !=
 845           GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 846                                    sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 847         LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 848       if (0 == ++cnt % 10)
 849       {
 850         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 851              _
 852              ("When trying to read key file `%s' I found %u bytes but I need at least %u.\n"),
 853              filename, (unsigned int) fs,
 854              (unsigned int) sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded));
 855         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 856              _
 857              ("This may be ok if someone is currently generating a private key.\n"));
 858       }
 859       short_wait ();                /* wait a bit longer! */
 860       continue;
 861     }
 862     break;
 863   }
 864   enc = GNUNET_malloc (fs);
 865   GNUNET_assert (fs == GNUNET_DISK_file_read (fd, enc, fs));
 866   len = ntohs (enc->len);
 867   ret = NULL;
 868   if ((len != fs) ||
 869       (NULL == (ret = GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key ((char *) enc, len))))
 870   {
 871     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 872          _("File `%s' does not contain a valid private key.  Deleting it.\n"),
 873          filename);
 874     GNUNET_DISK_file_backup (filename);
 875   }
 876   GNUNET_free (enc);
 877   if (GNUNET_YES !=
 878       GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 879                                sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 880     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 881   GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 882   if (ret != NULL)
 883   {
 884     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
 885     GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
 886   }
 887   return ret;
 888 }
 889
 890
 891 /**
 892  * Handle to cancel private key generation and state for the
 893  * key generation operation.
 894  */
 895 struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext
 896 {
 897
 898   /**
 899    * Continuation to call upon completion.
 900    */
 901   GNUNET_CRYPTO_RsaKeyCallback cont;
 902
 903   /**
 904    * Closure for 'cont'.
 905    */
 906   void *cont_cls;
 907
 908   /**
 909    * Name of the file.
 910    */
 911   char *filename;
 912
 913   /**
 914    * Handle to the helper process which does the key generation.
 915    */
 916   struct GNUNET_OS_Process *gnunet_rsa;
 917
 918   /**
 919    * Handle to 'stdout' of gnunet-rsa.  We 'read' on stdout to detect
 920    * process termination (instead of messing with SIGCHLD).
 921    */
 922   struct GNUNET_DISK_PipeHandle *gnunet_rsa_out;
 923
 924   /**
 925    * Location where we store the private key if it already existed.
 926    * (if this is used, 'filename', 'gnunet_rsa' and 'gnunet_rsa_out' will
 927    * not be used).
 928    */
 929   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
 930
 931   /**
 932    * Task reading from 'gnunet_rsa_out' to wait for process termination.
 933    */
 934   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier read_task;
 935
 936 };
 937
 938
 939 /**
 940  * Task called upon shutdown or process termination of 'gnunet-rsa' during
 941  * RSA key generation.  Check where we are and perform the appropriate
 942  * action.
 943  *
 944  * @param cls the 'struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext'
 945  * @param tc scheduler context
 946  */
 947 static void
 948 check_key_generation_completion (void *cls,
 949                                  const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 950 {
 951   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc = cls;
 952   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
 953
 954   gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 955   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
 956   {
 957     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("interrupted by shutdown"));
 958     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 959     return;
 960   }
 961   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
 962                  GNUNET_OS_process_wait (gc->gnunet_rsa));
 963   GNUNET_OS_process_destroy (gc->gnunet_rsa);
 964   gc->gnunet_rsa = NULL;
 965   if (NULL == (pk = try_read_key (gc->filename)))
 966   {
 967     GNUNET_break (0);
 968     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("gnunet-rsa failed"));
 969     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 970     return;
 971   }
 972   gc->cont (gc->cont_cls, pk, NULL);
 973   GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
 974   GNUNET_free (gc->filename);
 975   GNUNET_free (gc);
 976 }
 977
 978
 979 /**
 980  * Return the private RSA key which already existed on disk
 981  * (asynchronously) to the caller.
 982  *
 983  * @param cls the 'struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext'
 984  * @param tc scheduler context (unused)
 985  */
 986 static void
 987 async_return_key (void *cls,
 988                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 989 {
 990   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc = cls;
 991
 992   gc->cont (gc->cont_cls,
 993             gc->pk,
 994             NULL);
 995   GNUNET_free (gc);
 996 }
 997
 998
 999 /**
1000  * Create a new private key by reading it from a file.  If the files
1001  * does not exist, create a new key and write it to the file.  If the
1002  * contents of the file are invalid the old file is deleted and a
1003  * fresh key is created.
1004  *
1005  * @param filename name of file to use for storage
1006  * @param cont function to call when done (or on errors)
1007  * @param cont_cls closure for 'cont'
1008  * @return handle to abort operation, NULL on fatal errors (cont will not be called if NULL is returned)
1009  */
1010 struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *
1011 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_start (const char *filename,
1012                                     GNUNET_CRYPTO_RsaKeyCallback cont,
1013                                     void *cont_cls)
1014 {
1015   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc;
1016   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
1017
1018   if (NULL != (pk = try_read_key (filename)))
1019   {
1020     /* quick happy ending: key already exists! */
1021     gc = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext));
1022     gc->pk = pk;
1023     gc->cont = cont;
1024     gc->cont_cls = cont_cls;
1025     gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&async_return_key,
1026                                               gc);
1027     return gc;
1028   }
1029   gc = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext));
1030   gc->filename = GNUNET_strdup (filename);
1031   gc->cont = cont;
1032   gc->cont_cls = cont_cls;
1033   gc->gnunet_rsa_out = GNUNET_DISK_pipe (GNUNET_NO,
1034                                          GNUNET_NO,
1035                                          GNUNET_NO,
1036                                          GNUNET_YES);
1037   if (NULL == gc->gnunet_rsa_out)
1038   {
1039     GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "pipe");
1040     GNUNET_free (gc->filename);
1041     GNUNET_free (gc);
1042     return NULL;
1043   }
1044   gc->gnunet_rsa = GNUNET_OS_start_process (GNUNET_NO,
1045                                             GNUNET_OS_INHERIT_STD_ERR,
1046                                             NULL,
1047                                             gc->gnunet_rsa_out,
1048                                             "gnunet-rsa",
1049                                             "gnunet-rsa",
1050                                             gc->filename,
1051                                             NULL);
1052   if (NULL == gc->gnunet_rsa)
1053   {
1054     GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fork");
1055     GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
1056     GNUNET_free (gc->filename);
1057     GNUNET_free (gc);
1058     return NULL;
1059   }
1060   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1061                  GNUNET_DISK_pipe_close_end (gc->gnunet_rsa_out,
1062                                              GNUNET_DISK_PIPE_END_WRITE));
1063   gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_read_file (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1064                                                   GNUNET_DISK_pipe_handle (gc->gnunet_rsa_out,
1065                                                                            GNUNET_DISK_PIPE_END_READ),
1066                                                   &check_key_generation_completion,
1067                                                   gc);
1068   return gc;
1069 }
1070
1071
1072 /**
1073  * Abort RSA key generation.
1074  *
1075  * @param gc key generation context to abort
1076  */
1077 void
1078 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc)
1079 {
1080   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != gc->read_task)
1081   {
1082     GNUNET_SCHEDULER_cancel (gc->read_task);
1083     gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1084   }
1085   if (NULL != gc->gnunet_rsa)
1086   {
1087     (void) GNUNET_OS_process_kill (gc->gnunet_rsa, SIGKILL);
1088     GNUNET_break (GNUNET_OK ==
1089                   GNUNET_OS_process_wait (gc->gnunet_rsa));
1090     GNUNET_OS_process_destroy (gc->gnunet_rsa);
1091     GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
1092   }
1093
1094   if (NULL != gc->filename)
1095   {
1096     if (0 != UNLINK (gc->filename))
1097       GNUNET_log_strerror_file (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", gc->filename);
1098     GNUNET_free (gc->filename);
1099   }
1100   if (NULL != gc->pk)
1101     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (gc->pk);
1102   GNUNET_free (gc);
1103 }
1104
1105
1106 /**
1107  * Setup a key file for a peer given the name of the
1108  * configuration file (!).  This function is used so that
1109  * at a later point code can be certain that reading a
1110  * key is fast (for example in time-dependent testcases).
1111  *
1112  * @param cfg_name name of the configuration file to use
1113  */
1114 void
1115 GNUNET_CRYPTO_rsa_setup_hostkey (const char *cfg_name)
1116 {
1117   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
1118   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
1119   char *fn;
1120
1121   cfg = GNUNET_CONFIGURATION_create ();
1122   (void) GNUNET_CONFIGURATION_load (cfg, cfg_name);
1123   if (GNUNET_OK ==
1124       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_filename (cfg, "GNUNETD", "HOSTKEY", &fn))
1125   {
1126     pk = GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (fn);
1127     if (NULL != pk)
1128       GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (pk);
1129     GNUNET_free (fn);
1130   }
1131   GNUNET_CONFIGURATION_destroy (cfg);
1132 }
1133
1134
1135 /**
1136  * Encrypt a block with the public key of another host that uses the
1137  * same cipher.
1138  *
1139  * @param block the block to encrypt
1140  * @param size the size of block
1141  * @param publicKey the encoded public key used to encrypt
1142  * @param target where to store the encrypted block
1143  * @returns GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK if ok
1144  */
1145 int
1146 GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block, size_t size,
1147                            const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
1148                            *publicKey,
1149                            struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData *target)
1150 {
1151   gcry_sexp_t result;
1152   gcry_sexp_t data;
1153   gcry_sexp_t psexp;
1154   gcry_mpi_t val;
1155   gcry_mpi_t rval;
1156   size_t isize;
1157   size_t erroff;
1158
1159   GNUNET_assert (size <= sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1160   if (! (psexp = decode_public_key (publicKey)))
1161     return GNUNET_SYSERR;
1162   isize = size;
1163   GNUNET_assert (0 ==
1164                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG, block, isize, &isize));
1165   GNUNET_assert (0 ==
1166                  gcry_sexp_build (&data, &erroff,
1167                                   "(data (flags pkcs1)(value %m))", val));
1168   gcry_mpi_release (val);
1169   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_encrypt (&result, data, psexp));
1170   gcry_sexp_release (data);
1171   gcry_sexp_release (psexp);
1172   GNUNET_assert (0 == key_from_sexp (&rval, result, "rsa", "a"));
1173   gcry_sexp_release (result);
1174   isize = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData);
1175   GNUNET_assert (0 ==
1176                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, (unsigned char *) target,
1177                                  isize, &isize, rval));
1178   gcry_mpi_release (rval);
1179   adjust (&target->encoding[0], isize,
1180           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData));
1181   return GNUNET_OK;
1182 }
1183
1184
1185 /**
1186  * Decrypt a given block with the key.
1187  *
1188  * @param key the key with which to decrypt this block
1189  * @param block the data to decrypt, encoded as returned by encrypt
1190  * @param result pointer to a location where the result can be stored
1191  * @param max the maximum number of bits to store for the result, if
1192  *        the decrypted block is bigger, an error is returned
1193  * @return the size of the decrypted block, -1 on error
1194  */
1195 ssize_t
1196 GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey * key,
1197                            const struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData * block,
1198                            void *result, size_t max)
1199 {
1200   gcry_sexp_t resultsexp;
1201   gcry_sexp_t data;
1202   size_t erroff;
1203   size_t size;
1204   gcry_mpi_t val;
1205   unsigned char *endp;
1206   unsigned char *tmp;
1207
1208 #if EXTRA_CHECKS
1209   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_testkey (key->sexp));
1210 #endif
1211   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData);
1212   GNUNET_assert (0 ==
1213                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG, &block->encoding[0],
1214                                 size, &size));
1215   GNUNET_assert (0 ==
1216                  gcry_sexp_build (&data, &erroff, "(enc-val(flags)(rsa(a %m)))",
1217                                   val));
1218   gcry_mpi_release (val);
1219   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_decrypt (&resultsexp, data, key->sexp));
1220   gcry_sexp_release (data);
1221   /* resultsexp has format "(value %m)" */
1222   GNUNET_assert (NULL !=
1223                  (val = gcry_sexp_nth_mpi (resultsexp, 1, GCRYMPI_FMT_USG)));
1224   gcry_sexp_release (resultsexp);
1225   tmp = GNUNET_malloc (max + HOSTKEY_LEN / 8);
1226   size = max + HOSTKEY_LEN / 8;
1227   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, tmp, size, &size, val));
1228   gcry_mpi_release (val);
1229   endp = tmp;
1230   endp += (size - max);
1231   size = max;
1232   memcpy (result, endp, size);
1233   GNUNET_free (tmp);
1234   return size;
1235 }
1236
1237
1238 /**
1239  * Convert the data specified in the given purpose argument to an
1240  * S-expression suitable for signature operations.
1241  *
1242  * @param purpose data to convert
1243  * @return converted s-expression
1244  */
1245 static gcry_sexp_t
1246 data_to_pkcs1 (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose *purpose)
1247 {
1248   struct GNUNET_HashCode hc;
1249   size_t bufSize;
1250   gcry_sexp_t data;
1251
1252   GNUNET_CRYPTO_hash (purpose, ntohl (purpose->size), &hc);
1253 #define FORMATSTRING "(4:data(5:flags5:pkcs1)(4:hash6:sha51264:0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))"
1254   bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
1255   {
1256     char buff[bufSize];
1257
1258     memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
1259     memcpy (&buff
1260             [bufSize -
1261              strlen
1262              ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")
1263              - 1], &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1264     GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
1265   }
1266 #undef FORMATSTRING
1267   return data;
1268 }
1269
1270
1271 /**
1272  * Sign a given block.
1273  *
1274  * @param key private key to use for the signing
1275  * @param purpose what to sign (size, purpose)
1276  * @param sig where to write the signature
1277  * @return GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK on success
1278  */
1279 int
1280 GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
1281                         const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose *purpose,
1282                         struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature *sig)
1283 {
1284   gcry_sexp_t result;
1285   gcry_sexp_t data;
1286   size_t ssize;
1287   gcry_mpi_t rval;
1288
1289   data = data_to_pkcs1 (purpose);
1290   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_sign (&result, data, key->sexp));
1291   gcry_sexp_release (data);
1292   GNUNET_assert (0 == key_from_sexp (&rval, result, "rsa", "s"));
1293   gcry_sexp_release (result);
1294   ssize = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature);
1295   GNUNET_assert (0 ==
1296                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, (unsigned char *) sig, ssize,
1297                                  &ssize, rval));
1298   gcry_mpi_release (rval);
1299   adjust (sig->sig, ssize, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature));
1300   return GNUNET_OK;
1301 }
1302
1303
1304 /**
1305  * Verify signature.
1306  *
1307  * @param purpose what is the purpose that the signature should have?
1308  * @param validate block to validate (size, purpose, data)
1309  * @param sig signature that is being validated
1310  * @param publicKey public key of the signer
1311  * @returns GNUNET_OK if ok, GNUNET_SYSERR if invalid
1312  */
1313 int
1314 GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (uint32_t purpose,
1315                           const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose
1316                           *validate,
1317                           const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature *sig,
1318                           const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
1319                           *publicKey)
1320 {
1321   gcry_sexp_t data;
1322   gcry_sexp_t sigdata;
1323   size_t size;
1324   gcry_mpi_t val;
1325   gcry_sexp_t psexp;
1326   size_t erroff;
1327   int rc;
1328
1329   if (purpose != ntohl (validate->purpose))
1330     return GNUNET_SYSERR;       /* purpose mismatch */
1331   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature);
1332   GNUNET_assert (0 ==
1333                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG,
1334                                 (const unsigned char *) sig, size, &size));
1335   GNUNET_assert (0 ==
1336                  gcry_sexp_build (&sigdata, &erroff, "(sig-val(rsa(s %m)))",
1337                                   val));
1338   gcry_mpi_release (val);
1339   data = data_to_pkcs1 (validate);
1340   if (! (psexp = decode_public_key (publicKey)))
1341   {
1342     gcry_sexp_release (data);
1343     gcry_sexp_release (sigdata);
1344     return GNUNET_SYSERR;
1345   }
1346   rc = gcry_pk_verify (sigdata, data, psexp);
1347   gcry_sexp_release (psexp);
1348   gcry_sexp_release (data);
1349   gcry_sexp_release (sigdata);
1350   if (rc)
1351   {
1352     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1353          _("RSA signature verification failed at %s:%d: %s\n"), __FILE__,
1354          __LINE__, gcry_strerror (rc));
1355     return GNUNET_SYSERR;
1356   }
1357   return GNUNET_OK;
1358 }
1359
1360
1361 /* end of crypto_rsa.c */