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