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  * Note that the code locks often needlessly on the gcrypt-locking api.
  27  * One would think that simple MPI operations should not require locking
  28  * (since only global operations on the random pool must be locked,
  29  * strictly speaking).  But libgcrypt does sometimes require locking in
  30  * unexpected places, so the safe solution is to always lock even if it
  31  * is not required.  The performance impact is minimal anyway.
  32  */
  33
  34 #include "platform.h"
  35 #include <gcrypt.h>
  36 #include "gnunet_common.h"
  37 #include "gnunet_util_lib.h"
  38
  39 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "util", __VA_ARGS__)
  40
  41 #define LOG_STRERROR(kind,syscall) GNUNET_log_from_strerror (kind, "util", syscall)
  42
  43 #define LOG_STRERROR_FILE(kind,syscall,filename) GNUNET_log_from_strerror_file (kind, "util", syscall, filename)
  44
  45
  46 /**
  47  * The private information of an RSA key pair.
  48  * NOTE: this must match the definition in crypto_ksk.c and gnunet-rsa.c!
  49  */
  50 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
  51 {
  52   gcry_sexp_t sexp;
  53 };
  54
  55
  56 #define HOSTKEY_LEN 2048
  57
  58 #define EXTRA_CHECKS ALLOW_EXTRA_CHECKS
  59
  60
  61 /**
  62  * Log an error message at log-level 'level' that indicates
  63  * a failure of the command 'cmd' with the message given
  64  * by gcry_strerror(rc).
  65  */
  66 #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);
  67
  68 /**
  69  * If target != size, move target bytes to the
  70  * end of the size-sized buffer and zero out the
  71  * first target-size bytes.
  72  */
  73 static void
  74 adjust (unsigned char *buf, size_t size, size_t target)
  75 {
  76   if (size < target)
  77   {
  78     memmove (&buf[target - size], buf, size);
  79     memset (buf, 0, target - size);
  80   }
  81 }
  82
  83
  84 /**
  85  * Free memory occupied by hostkey
  86  * @param hostkey pointer to the memory to free
  87  */
  88 void
  89 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
  90 {
  91   gcry_sexp_release (hostkey->sexp);
  92   GNUNET_free (hostkey);
  93 }
  94
  95
  96 /**
  97  * FIXME: document!
  98  */
  99 static int
 100 key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
 101                const char *elems)
 102 {
 103   gcry_sexp_t list, l2;
 104   const char *s;
 105   int i, idx;
 106
 107   list = gcry_sexp_find_token (sexp, topname, 0);
 108   if (!list)
 109   {
 110     return 1;
 111   }
 112   l2 = gcry_sexp_cadr (list);
 113   gcry_sexp_release (list);
 114   list = l2;
 115   if (!list)
 116   {
 117     return 2;
 118   }
 119
 120   idx = 0;
 121   for (s = elems; *s; s++, idx++)
 122   {
 123     l2 = gcry_sexp_find_token (list, s, 1);
 124     if (!l2)
 125     {
 126       for (i = 0; i < idx; i++)
 127       {
 128         gcry_free (array[i]);
 129         array[i] = NULL;
 130       }
 131       gcry_sexp_release (list);
 132       return 3;                 /* required parameter not found */
 133     }
 134     array[idx] = gcry_sexp_nth_mpi (l2, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 135     gcry_sexp_release (l2);
 136     if (!array[idx])
 137     {
 138       for (i = 0; i < idx; i++)
 139       {
 140         gcry_free (array[i]);
 141         array[i] = NULL;
 142       }
 143       gcry_sexp_release (list);
 144       return 4;                 /* required parameter is invalid */
 145     }
 146   }
 147   gcry_sexp_release (list);
 148   return 0;
 149 }
 150
 151 /**
 152  * Extract the public key of the host.
 153  * @param priv the private key
 154  * @param pub where to write the public key
 155  */
 156 void
 157 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
 158                                   *priv,
 159                                   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
 160                                   *pub)
 161 {
 162   gcry_mpi_t skey[2];
 163   size_t size;
 164   int rc;
 165
 166   rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "public-key", "ne");
 167   if (rc)
 168     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "private-key", "ne");
 169   if (rc)
 170     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "rsa", "ne");
 171   GNUNET_assert (0 == rc);
 172   pub->len =
 173       htons (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded) -
 174              sizeof (pub->padding));
 175   pub->sizen = htons (GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 176   pub->padding = 0;
 177   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 178   GNUNET_assert (0 ==
 179                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, &pub->key[0], size, &size,
 180                                  skey[0]));
 181   adjust (&pub->key[0], size, GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 182   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH - GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 183   GNUNET_assert (0 ==
 184                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
 185                                  &pub->key
 186                                  [GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH], size,
 187                                  &size, skey[1]));
 188   adjust (&pub->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH], size,
 189           GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH -
 190           GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH);
 191   gcry_mpi_release (skey[0]);
 192   gcry_mpi_release (skey[1]);
 193 }
 194
 195
 196 /**
 197  * Convert a public key to a string.
 198  *
 199  * @param pub key to convert
 200  * @return string representing  'pub'
 201  */
 202 char *
 203 GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_to_string (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
 204 {
 205   char *pubkeybuf;
 206   size_t keylen = (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) * 8;
 207   char *end;
 208
 209   if (keylen % 5 > 0)
 210     keylen += 5 - keylen % 5;
 211   keylen /= 5;
 212   pubkeybuf = GNUNET_malloc (keylen + 1);
 213   end = GNUNET_STRINGS_data_to_string ((unsigned char *) pub,
 214                                        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded),
 215                                        pubkeybuf,
 216                                        keylen);
 217   if (NULL == end)
 218   {
 219     GNUNET_free (pubkeybuf);
 220     return NULL;
 221   }
 222   *end = '\0';
 223   return pubkeybuf;
 224 }
 225
 226
 227 /**
 228  * Convert a string representing a public key to a public key.
 229  *
 230  * @param enc encoded public key
 231  * @param enclen number of bytes in enc (without 0-terminator)
 232  * @param pub where to store the public key
 233  * @return GNUNET_OK on success
 234  */
 235 int
 236 GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_from_string (const char *enc,
 237                                           size_t enclen,
 238                                           struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
 239 {
 240   size_t keylen = (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) * 8;
 241
 242   if (keylen % 5 > 0)
 243     keylen += 5 - keylen % 5;
 244   keylen /= 5;
 245   if (enclen != keylen)
 246     return GNUNET_SYSERR;
 247
 248   if (GNUNET_OK != GNUNET_STRINGS_string_to_data (enc, enclen,
 249                                                  (unsigned char*) pub,
 250                                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)))
 251     return GNUNET_SYSERR;
 252   if ( (ntohs (pub->len) != sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) ||
 253        (ntohs (pub->padding) != 0) ||
 254        (ntohs (pub->sizen) != GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH) )
 255     return GNUNET_SYSERR;
 256   return GNUNET_OK;
 257 }
 258
 259
 260 /**
 261  * Internal: publicKey => RSA-Key.
 262  *
 263  * Note that the return type is not actually a private
 264  * key but rather an sexpression for the public key!
 265  */
 266 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 267 public2PrivateKey (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
 268                    *publicKey)
 269 {
 270   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 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   rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG, &publicKey->key[0], size, &size);
 288   if (rc)
 289   {
 290     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 291     return NULL;
 292   }
 293   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH - GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
 294   rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
 295                       &publicKey->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH],
 296                       size, &size);
 297   if (rc)
 298   {
 299     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 300     gcry_mpi_release (n);
 301     return NULL;
 302   }
 303   rc = gcry_sexp_build (&result, &erroff, "(public-key(rsa(n %m)(e %m)))", n,
 304                         e);
 305   gcry_mpi_release (n);
 306   gcry_mpi_release (e);
 307   if (rc)
 308   {
 309     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);  /* erroff gives more info */
 310     return NULL;
 311   }
 312   ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
 313   ret->sexp = result;
 314   return ret;
 315 }
 316
 317
 318 /**
 319  * Encode the private key in a format suitable for
 320  * storing it into a file.
 321  * @returns encoding of the private key.
 322  *    The first 4 bytes give the size of the array, as usual.
 323  */
 324 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *
 325 GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
 326 {
 327   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *retval;
 328   gcry_mpi_t pkv[6];
 329   void *pbu[6];
 330   size_t sizes[6];
 331   int rc;
 332   int i;
 333   int size;
 334
 335 #if EXTRA_CHECKS
 336   if (gcry_pk_testkey (hostkey->sexp))
 337   {
 338     GNUNET_break (0);
 339     return NULL;
 340   }
 341 #endif
 342
 343   memset (pkv, 0, sizeof (gcry_mpi_t) * 6);
 344   rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "nedpqu");
 345   if (rc)
 346     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "nedpqu");
 347   if (rc)
 348     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "nedpq");
 349   if (rc)
 350     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "nedpq");
 351   if (rc)
 352     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "private-key", "ned");
 353   if (rc)
 354     rc = key_from_sexp (pkv, hostkey->sexp, "rsa", "ned");
 355   GNUNET_assert (0 == rc);
 356   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded);
 357   for (i = 0; i < 6; i++)
 358   {
 359     if (pkv[i] != NULL)
 360     {
 361       GNUNET_assert (0 ==
 362                      gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_USG,
 363                                       (unsigned char **) &pbu[i], &sizes[i],
 364                                       pkv[i]));
 365       size += sizes[i];
 366     }
 367     else
 368     {
 369       pbu[i] = NULL;
 370       sizes[i] = 0;
 371     }
 372   }
 373   GNUNET_assert (size < 65536);
 374   retval = GNUNET_malloc (size);
 375   retval->len = htons (size);
 376   i = 0;
 377   retval->sizen = htons (sizes[0]);
 378   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[0], sizes[0]);
 379   i += sizes[0];
 380   retval->sizee = htons (sizes[1]);
 381   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[1], sizes[1]);
 382   i += sizes[1];
 383   retval->sized = htons (sizes[2]);
 384   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[2], sizes[2]);
 385   i += sizes[2];
 386   /* swap p and q! */
 387   retval->sizep = htons (sizes[4]);
 388   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[4], sizes[4]);
 389   i += sizes[4];
 390   retval->sizeq = htons (sizes[3]);
 391   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[3], sizes[3]);
 392   i += sizes[3];
 393   retval->sizedmp1 = htons (0);
 394   retval->sizedmq1 = htons (0);
 395   memcpy (&((char *) (&retval[1]))[i], pbu[5], sizes[5]);
 396   for (i = 0; i < 6; i++)
 397   {
 398     if (pkv[i] != NULL)
 399       gcry_mpi_release (pkv[i]);
 400     if (pbu[i] != NULL)
 401       free (pbu[i]);
 402   }
 403   return retval;
 404 }
 405
 406
 407 /**
 408  * Decode the private key from the file-format back
 409  * to the "normal", internal format.
 410  *
 411  * @param buf the buffer where the private key data is stored
 412  * @param len the length of the data in 'buffer'
 413  */
 414 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 415 GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
 416 {
 417   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 418   const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *encoding =
 419       (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *) buf;
 420   gcry_sexp_t res;
 421   gcry_mpi_t n, e, d, p, q, u;
 422   int rc;
 423   size_t size;
 424   int pos;
 425   uint16_t enc_len;
 426
 427   enc_len = ntohs (encoding->len);
 428   if (len != enc_len)
 429     return NULL;
 430
 431   pos = 0;
 432   size = ntohs (encoding->sizen);
 433   rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG,
 434                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 435                       &size);
 436   pos += ntohs (encoding->sizen);
 437   if (rc)
 438   {
 439     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 440     return NULL;
 441   }
 442   size = ntohs (encoding->sizee);
 443   rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
 444                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 445                       &size);
 446   pos += ntohs (encoding->sizee);
 447   if (rc)
 448   {
 449     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 450     gcry_mpi_release (n);
 451     return NULL;
 452   }
 453   size = ntohs (encoding->sized);
 454   rc = gcry_mpi_scan (&d, GCRYMPI_FMT_USG,
 455                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 456                       &size);
 457   pos += ntohs (encoding->sized);
 458   if (rc)
 459   {
 460     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 461     gcry_mpi_release (n);
 462     gcry_mpi_release (e);
 463     return NULL;
 464   }
 465   /* swap p and q! */
 466   size = ntohs (encoding->sizep);
 467   if (size > 0)
 468   {
 469     rc = gcry_mpi_scan (&q, GCRYMPI_FMT_USG,
 470                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 471                         &size);
 472     pos += ntohs (encoding->sizep);
 473     if (rc)
 474     {
 475       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 476       gcry_mpi_release (n);
 477       gcry_mpi_release (e);
 478       gcry_mpi_release (d);
 479       return NULL;
 480     }
 481   }
 482   else
 483     q = NULL;
 484   size = ntohs (encoding->sizeq);
 485   if (size > 0)
 486   {
 487     rc = gcry_mpi_scan (&p, GCRYMPI_FMT_USG,
 488                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 489                         &size);
 490     pos += ntohs (encoding->sizeq);
 491     if (rc)
 492     {
 493       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 494       gcry_mpi_release (n);
 495       gcry_mpi_release (e);
 496       gcry_mpi_release (d);
 497       if (q != NULL)
 498         gcry_mpi_release (q);
 499       return NULL;
 500     }
 501   }
 502   else
 503     p = NULL;
 504   pos += ntohs (encoding->sizedmp1);
 505   pos += ntohs (encoding->sizedmq1);
 506   size =
 507       ntohs (encoding->len) - sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded) - pos;
 508   if (size > 0)
 509   {
 510     rc = gcry_mpi_scan (&u, GCRYMPI_FMT_USG,
 511                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
 512                         &size);
 513     if (rc)
 514     {
 515       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 516       gcry_mpi_release (n);
 517       gcry_mpi_release (e);
 518       gcry_mpi_release (d);
 519       if (p != NULL)
 520         gcry_mpi_release (p);
 521       if (q != NULL)
 522         gcry_mpi_release (q);
 523       return NULL;
 524     }
 525   }
 526   else
 527     u = NULL;
 528
 529   if ((p != NULL) && (q != NULL) && (u != NULL))
 530   {
 531     rc = gcry_sexp_build (&res, &size,  /* erroff */
 532                           "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)(u %m)))",
 533                           n, e, d, p, q, u);
 534   }
 535   else
 536   {
 537     if ((p != NULL) && (q != NULL))
 538     {
 539       rc = gcry_sexp_build (&res, &size,        /* erroff */
 540                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)))",
 541                             n, e, d, p, q);
 542     }
 543     else
 544     {
 545       rc = gcry_sexp_build (&res, &size,        /* erroff */
 546                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)))", n, e, d);
 547     }
 548   }
 549   gcry_mpi_release (n);
 550   gcry_mpi_release (e);
 551   gcry_mpi_release (d);
 552   if (p != NULL)
 553     gcry_mpi_release (p);
 554   if (q != NULL)
 555     gcry_mpi_release (q);
 556   if (u != NULL)
 557     gcry_mpi_release (u);
 558
 559   if (rc)
 560     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
 561 #if EXTRA_CHECKS
 562   if (gcry_pk_testkey (res))
 563   {
 564     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_pk_testkey", rc);
 565     return NULL;
 566   }
 567 #endif
 568   ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
 569   ret->sexp = res;
 570   return ret;
 571 }
 572
 573
 574 /**
 575  * Create a new private key. Caller must free return value.
 576  *
 577  * @return fresh private key
 578  */
 579 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 580 rsa_key_create ()
 581 {
 582   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 583   gcry_sexp_t s_key;
 584   gcry_sexp_t s_keyparam;
 585
 586   GNUNET_assert (0 ==
 587                  gcry_sexp_build (&s_keyparam, NULL,
 588                                   "(genkey(rsa(nbits %d)(rsa-use-e 3:257)))",
 589                                   HOSTKEY_LEN));
 590   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_genkey (&s_key, s_keyparam));
 591   gcry_sexp_release (s_keyparam);
 592 #if EXTRA_CHECKS
 593   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_testkey (s_key));
 594 #endif
 595   ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
 596   ret->sexp = s_key;
 597   return ret;
 598 }
 599
 600
 601 /**
 602  * Try to read the private key from the given file.
 603  *
 604  * @param filename file to read the key from
 605  * @return NULL on error
 606  */
 607 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 608 try_read_key (const char *filename)
 609 {
 610   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 611   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
 612   struct GNUNET_DISK_FileHandle *fd;
 613   OFF_T fs;
 614   uint16_t len;
 615
 616   if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 617     return NULL;
 618
 619   /* hostkey file exists already, read it! */
 620   if (NULL == (fd = GNUNET_DISK_file_open (filename, GNUNET_DISK_OPEN_READ,
 621                                            GNUNET_DISK_PERM_NONE)))
 622   {
 623     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 624     return NULL;
 625   }
 626   if (GNUNET_OK != (GNUNET_DISK_file_handle_size (fd, &fs)))
 627   {
 628     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "stat", filename);
 629     (void) GNUNET_DISK_file_close (fd);
 630     return NULL;
 631   }
 632   if (0 == fs)
 633   {
 634     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 635     return NULL;
 636   }
 637   if (fs > UINT16_MAX)
 638   {
 639     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 640          _("File `%s' does not contain a valid private key (too long, %llu bytes).  Deleting it.\n"),
 641          filename,
 642          (unsigned long long) fs);
 643     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 644     if (0 != UNLINK (filename))
 645       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
 646     return NULL;
 647   }
 648
 649   enc = GNUNET_malloc (fs);
 650   GNUNET_break (fs == GNUNET_DISK_file_read (fd, enc, fs));
 651   len = ntohs (enc->len);
 652   ret = NULL;
 653   if ((len != fs) ||
 654       (NULL == (ret = GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key ((char *) enc, len))))
 655   {
 656     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 657          _("File `%s' does not contain a valid private key (failed decode, %llu bytes).  Deleting it.\n"),
 658          filename,
 659          (unsigned long long) fs);
 660     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 661     if (0 != UNLINK (filename))
 662       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
 663     GNUNET_free (enc);
 664     return NULL;
 665   }
 666   GNUNET_free (enc);
 667
 668   GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 669   return ret;
 670 }
 671
 672
 673 /**
 674  * Wait for a short time (we're trying to lock a file or want
 675  * to give another process a shot at finishing a disk write, etc.).
 676  * Sleeps for 100ms (as that should be long enough for virtually all
 677  * modern systems to context switch and allow another process to do
 678  * some 'real' work).
 679  */
 680 static void
 681 short_wait ()
 682 {
 683   struct GNUNET_TIME_Relative timeout;
 684
 685   timeout = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, 100);
 686   GNUNET_NETWORK_socket_select (NULL, NULL, NULL, timeout);
 687 }
 688
 689
 690 /**
 691  * Create a new private key by reading it from a file.  If the
 692  * files does not exist, create a new key and write it to the
 693  * file.  Caller must free return value.  Note that this function
 694  * can not guarantee that another process might not be trying
 695  * the same operation on the same file at the same time.
 696  * If the contents of the file
 697  * are invalid the old file is deleted and a fresh key is
 698  * created.
 699  *
 700  * @return new private key, NULL on error (for example,
 701  *   permission denied)
 702  */
 703 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 704 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
 705 {
 706   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
 707   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
 708   uint16_t len;
 709   struct GNUNET_DISK_FileHandle *fd;
 710   unsigned int cnt;
 711   int ec;
 712   uint64_t fs;
 713   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pub;
 714   struct GNUNET_PeerIdentity pid;
 715
 716   if (GNUNET_SYSERR == GNUNET_DISK_directory_create_for_file (filename))
 717     return NULL;
 718   while (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 719   {
 720     fd = GNUNET_DISK_file_open (filename,
 721                                 GNUNET_DISK_OPEN_WRITE | GNUNET_DISK_OPEN_CREATE
 722                                 | GNUNET_DISK_OPEN_FAILIFEXISTS,
 723                                 GNUNET_DISK_PERM_USER_READ |
 724                                 GNUNET_DISK_PERM_USER_WRITE);
 725     if (NULL == fd)
 726     {
 727       if (errno == EEXIST)
 728       {
 729         if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 730         {
 731           /* must exist but not be accessible, fail for good! */
 732           if (0 != ACCESS (filename, R_OK))
 733             LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "access", filename);
 734           else
 735             GNUNET_break (0);   /* what is going on!? */
 736           return NULL;
 737         }
 738         continue;
 739       }
 740       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 741       return NULL;
 742     }
 743     cnt = 0;
 744
 745     while (GNUNET_YES !=
 746            GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
 747                                   sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
 748                                   GNUNET_YES))
 749     {
 750       short_wait (1);
 751       if (0 == ++cnt % 10)
 752       {
 753         ec = errno;
 754         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 755              _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
 756              STRERROR (ec));
 757       }
 758     }
 759     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 760          _("Creating a new private key.  This may take a while.\n"));
 761     ret = rsa_key_create ();
 762     GNUNET_assert (ret != NULL);
 763     enc = GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (ret);
 764     GNUNET_assert (enc != NULL);
 765     GNUNET_assert (ntohs (enc->len) ==
 766                    GNUNET_DISK_file_write (fd, enc, ntohs (enc->len)));
 767     GNUNET_free (enc);
 768
 769     GNUNET_DISK_file_sync (fd);
 770     if (GNUNET_YES !=
 771         GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 772                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 773       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 774     GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 775     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
 776     GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
 777     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 778          _("I am host `%s'.  Stored new private key in `%s'.\n"),
 779          GNUNET_i2s (&pid), filename);
 780     return ret;
 781   }
 782   /* hostkey file exists already, read it! */
 783   fd = GNUNET_DISK_file_open (filename, GNUNET_DISK_OPEN_READ,
 784                               GNUNET_DISK_PERM_NONE);
 785   if (NULL == fd)
 786   {
 787     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
 788     return NULL;
 789   }
 790   cnt = 0;
 791   while (1)
 792   {
 793     if (GNUNET_YES !=
 794         GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
 795                                sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
 796                                GNUNET_NO))
 797     {
 798       if (0 == ++cnt % 60)
 799       {
 800         ec = errno;
 801         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 802              _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
 803              STRERROR (ec));
 804         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 805              _
 806              ("This may be ok if someone is currently generating a hostkey.\n"));
 807       }
 808       short_wait (1);
 809       continue;
 810     }
 811     if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
 812     {
 813       /* eh, what!? File we opened is now gone!? */
 814       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "stat", filename);
 815       if (GNUNET_YES !=
 816           GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 817                                    sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 818         LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 819       GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 820
 821       return NULL;
 822     }
 823     if (GNUNET_OK != GNUNET_DISK_file_size (filename, &fs, GNUNET_YES, GNUNET_YES))
 824       fs = 0;
 825     if (fs < sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded))
 826     {
 827       /* maybe we got the read lock before the hostkey generating
 828        * process had a chance to get the write lock; give it up! */
 829       if (GNUNET_YES !=
 830           GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 831                                    sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 832         LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 833       if (0 == ++cnt % 10)
 834       {
 835         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 836              _
 837              ("When trying to read hostkey file `%s' I found %u bytes but I need at least %u.\n"),
 838              filename, (unsigned int) fs,
 839              (unsigned int) sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded));
 840         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 841              _
 842              ("This may be ok if someone is currently generating a hostkey.\n"));
 843       }
 844       short_wait (1);                /* wait a bit longer! */
 845       continue;
 846     }
 847     break;
 848   }
 849   enc = GNUNET_malloc (fs);
 850   GNUNET_assert (fs == GNUNET_DISK_file_read (fd, enc, fs));
 851   len = ntohs (enc->len);
 852   ret = NULL;
 853   if ((len != fs) ||
 854       (NULL == (ret = GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key ((char *) enc, len))))
 855   {
 856     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 857          _("File `%s' does not contain a valid private key.  Deleting it.\n"),
 858          filename);
 859     if (0 != UNLINK (filename))
 860     {
 861       LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
 862     }
 863   }
 864   GNUNET_free (enc);
 865   if (GNUNET_YES !=
 866       GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
 867                                sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
 868     LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
 869   GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
 870   if (ret != NULL)
 871   {
 872     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
 873     GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
 874     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 875          _("I am host `%s'.  Read private key from `%s'.\n"), GNUNET_i2s (&pid),
 876          filename);
 877   }
 878   return ret;
 879 }
 880
 881
 882 /**
 883  * Handle to cancel private key generation and state for the
 884  * key generation operation.
 885  */
 886 struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext
 887 {
 888
 889   /**
 890    * Continuation to call upon completion.
 891    */
 892   GNUNET_CRYPTO_RsaKeyCallback cont;
 893
 894   /**
 895    * Closure for 'cont'.
 896    */
 897   void *cont_cls;
 898
 899   /**
 900    * Name of the file.
 901    */
 902   char *filename;
 903
 904   /**
 905    * Handle to the helper process which does the key generation.
 906    */
 907   struct GNUNET_OS_Process *gnunet_rsa;
 908
 909   /**
 910    * Handle to 'stdout' of gnunet-rsa.  We 'read' on stdout to detect
 911    * process termination (instead of messing with SIGCHLD).
 912    */
 913   struct GNUNET_DISK_PipeHandle *gnunet_rsa_out;
 914
 915   /**
 916    * Location where we store the private key if it already existed.
 917    * (if this is used, 'filename', 'gnunet_rsa' and 'gnunet_rsa_out' will
 918    * not be used).
 919    */
 920   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
 921
 922   /**
 923    * Task reading from 'gnunet_rsa_out' to wait for process termination.
 924    */
 925   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier read_task;
 926
 927 };
 928
 929
 930 /**
 931  * Task called upon shutdown or process termination of 'gnunet-rsa' during
 932  * RSA key generation.  Check where we are and perform the appropriate
 933  * action.
 934  *
 935  * @param cls the 'struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext'
 936  * @param tc scheduler context
 937  */
 938 static void
 939 check_key_generation_completion (void *cls,
 940                                  const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 941 {
 942   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc = cls;
 943   enum GNUNET_OS_ProcessStatusType type;
 944   unsigned long code;
 945   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
 946
 947   gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 948   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
 949   {
 950     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("interrupted by shutdown"));
 951     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 952     return;
 953   }
 954   if (GNUNET_OK !=
 955       GNUNET_OS_process_status (gc->gnunet_rsa,
 956                                 &type, &code))
 957   {
 958     GNUNET_break (0);
 959     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("internal error"));
 960     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 961     return;
 962   }
 963   GNUNET_OS_process_destroy (gc->gnunet_rsa);
 964   gc->gnunet_rsa = NULL;
 965   if ( (GNUNET_OS_PROCESS_EXITED != type) ||
 966        (0 != code) )
 967   {
 968     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("gnunet-rsa failed"));
 969     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 970     return;
 971   }
 972   if (NULL == (pk = try_read_key (gc->filename)))
 973   {
 974     GNUNET_break (0);
 975     gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("gnunet-rsa failed"));
 976     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
 977     return;
 978   }
 979   gc->cont (gc->cont_cls, pk, NULL);
 980   GNUNET_free (gc->filename);
 981   GNUNET_free (gc);
 982 }
 983
 984
 985 /**
 986  * Return the private RSA key which already existed on disk
 987  * (asynchronously) to the caller.
 988  *
 989  * @param cls the 'struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext'
 990  * @param tc scheduler context (unused)
 991  */
 992 static void
 993 async_return_key (void *cls,
 994                   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 995 {
 996   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc = cls;
 997
 998   gc->cont (gc->cont_cls,
 999             gc->pk,
1000             NULL);
1001   GNUNET_free (gc);
1002 }
1003
1004
1005 /**
1006  * Create a new private key by reading it from a file.  If the files
1007  * does not exist, create a new key and write it to the file.  If the
1008  * contents of the file are invalid the old file is deleted and a
1009  * fresh key is created.
1010  *
1011  * @param filename name of file to use for storage
1012  * @param cont function to call when done (or on errors)
1013  * @param cont_cls closure for 'cont'
1014  * @return handle to abort operation, NULL on fatal errors (cont will not be called if NULL is returned)
1015  */
1016 struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *
1017 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_start (const char *filename,
1018                                     GNUNET_CRYPTO_RsaKeyCallback cont,
1019                                     void *cont_cls)
1020 {
1021   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc;
1022   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
1023   const char *weak_random;
1024
1025   if (NULL != (pk = try_read_key (filename)))
1026   {
1027     /* quick happy ending: key already exists! */
1028     gc = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext));
1029     gc->pk = pk;
1030     gc->cont = cont;
1031     gc->cont_cls = cont_cls;
1032     gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&async_return_key,
1033                                               gc);
1034     return gc;
1035   }
1036   gc = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext));
1037   gc->filename = GNUNET_strdup (filename);
1038   gc->cont = cont;
1039   gc->cont_cls = cont_cls;
1040   gc->gnunet_rsa_out = GNUNET_DISK_pipe (GNUNET_NO,
1041                                          GNUNET_NO,
1042                                          GNUNET_NO,
1043                                          GNUNET_YES);
1044   if (NULL == gc->gnunet_rsa_out)
1045   {
1046     GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "pipe");
1047     GNUNET_free (gc->filename);
1048     GNUNET_free (gc);
1049     return NULL;
1050   }
1051   weak_random = NULL;
1052   if (GNUNET_YES ==
1053       GNUNET_CRYPTO_random_is_weak ())
1054     weak_random = "-w";
1055   gc->gnunet_rsa = GNUNET_OS_start_process (GNUNET_NO,
1056                                             GNUNET_OS_INHERIT_STD_ERR,
1057                                             NULL,
1058                                             gc->gnunet_rsa_out,
1059                                             "gnunet-rsa",
1060                                             "gnunet-rsa",
1061                                             gc->filename,
1062                                             weak_random,
1063                                             NULL);
1064   if (NULL == gc->gnunet_rsa)
1065   {
1066     GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fork");
1067     GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
1068     GNUNET_free (gc->filename);
1069     GNUNET_free (gc);
1070     return NULL;
1071   }
1072   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1073                  GNUNET_DISK_pipe_close_end (gc->gnunet_rsa_out,
1074                                              GNUNET_DISK_PIPE_END_WRITE));
1075   gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_read_file (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1076                                                   GNUNET_DISK_pipe_handle (gc->gnunet_rsa_out,
1077                                                                            GNUNET_DISK_PIPE_END_READ),
1078                                                   &check_key_generation_completion,
1079                                                   gc);
1080   return gc;
1081 }
1082
1083
1084 /**
1085  * Abort RSA key generation.
1086  *
1087  * @param gc key generation context to abort
1088  */
1089 void
1090 GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc)
1091 {
1092   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != gc->read_task)
1093   {
1094     GNUNET_SCHEDULER_cancel (gc->read_task);
1095     gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1096   }
1097   if (NULL != gc->gnunet_rsa)
1098   {
1099     (void) GNUNET_OS_process_kill (gc->gnunet_rsa, SIGKILL);
1100     GNUNET_break (GNUNET_OK ==
1101                   GNUNET_OS_process_wait (gc->gnunet_rsa));
1102     GNUNET_OS_process_destroy (gc->gnunet_rsa);
1103     GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
1104   }
1105
1106   if (NULL != gc->filename)
1107   {
1108     if (0 != UNLINK (gc->filename))
1109       GNUNET_log_strerror_file (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", gc->filename);
1110     GNUNET_free (gc->filename);
1111   }
1112   if (NULL != gc->pk)
1113     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (gc->pk);
1114   GNUNET_free (gc);
1115 }
1116
1117
1118 /**
1119  * Setup a hostkey file for a peer given the name of the
1120  * configuration file (!).  This function is used so that
1121  * at a later point code can be certain that reading a
1122  * hostkey is fast (for example in time-dependent testcases).
1123  *
1124  * @param cfg_name name of the configuration file to use
1125  */
1126 void
1127 GNUNET_CRYPTO_setup_hostkey (const char *cfg_name)
1128 {
1129   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
1130   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
1131   char *fn;
1132
1133   cfg = GNUNET_CONFIGURATION_create ();
1134   (void) GNUNET_CONFIGURATION_load (cfg, cfg_name);
1135   if (GNUNET_OK ==
1136       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_filename (cfg, "GNUNETD", "HOSTKEY", &fn))
1137   {
1138     pk = GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (fn);
1139     if (NULL != pk)
1140       GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (pk);
1141     GNUNET_free (fn);
1142   }
1143   GNUNET_CONFIGURATION_destroy (cfg);
1144 }
1145
1146
1147 /**
1148  * Encrypt a block with the public key of another host that uses the
1149  * same cipher.
1150  *
1151  * @param block the block to encrypt
1152  * @param size the size of block
1153  * @param publicKey the encoded public key used to encrypt
1154  * @param target where to store the encrypted block
1155  * @returns GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK if ok
1156  */
1157 int
1158 GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block, size_t size,
1159                            const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
1160                            *publicKey,
1161                            struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData *target)
1162 {
1163   gcry_sexp_t result;
1164   gcry_sexp_t data;
1165   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pubkey;
1166   gcry_mpi_t val;
1167   gcry_mpi_t rval;
1168   size_t isize;
1169   size_t erroff;
1170
1171   GNUNET_assert (size <= sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1172   pubkey = public2PrivateKey (publicKey);
1173   if (pubkey == NULL)
1174     return GNUNET_SYSERR;
1175   isize = size;
1176   GNUNET_assert (0 ==
1177                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG, block, isize, &isize));
1178   GNUNET_assert (0 ==
1179                  gcry_sexp_build (&data, &erroff,
1180                                   "(data (flags pkcs1)(value %m))", val));
1181   gcry_mpi_release (val);
1182   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_encrypt (&result, data, pubkey->sexp));
1183   gcry_sexp_release (data);
1184   GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (pubkey);
1185
1186   GNUNET_assert (0 == key_from_sexp (&rval, result, "rsa", "a"));
1187   gcry_sexp_release (result);
1188   isize = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData);
1189   GNUNET_assert (0 ==
1190                  gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, (unsigned char *) target,
1191                                  isize, &isize, rval));
1192   gcry_mpi_release (rval);
1193   adjust (&target->encoding[0], isize,
1194           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData));
1195   return GNUNET_OK;
1196 }
1197
1198
1199 /**
1200  * Decrypt a given block with the hostkey.
1201  *
1202  * @param key the key with which to decrypt this block
1203  * @param block the data to decrypt, encoded as returned by encrypt
1204  * @param result pointer to a location where the result can be stored
1205  * @param max the maximum number of bits to store for the result, if
1206  *        the decrypted block is bigger, an error is returned
1207  * @return the size of the decrypted block, -1 on error
1208  */
1209 ssize_t
1210 GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey * key,
1211                            const struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData * block,
1212                            void *result, size_t max)
1213 {
1214   gcry_sexp_t resultsexp;
1215   gcry_sexp_t data;
1216   size_t erroff;
1217   size_t size;
1218   gcry_mpi_t val;
1219   unsigned char *endp;
1220   unsigned char *tmp;
1221
1222 #if EXTRA_CHECKS
1223   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_testkey (key->sexp));
1224 #endif
1225   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData);
1226   GNUNET_assert (0 ==
1227                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG, &block->encoding[0],
1228                                 size, &size));
1229   GNUNET_assert (0 ==
1230                  gcry_sexp_build (&data, &erroff, "(enc-val(flags)(rsa(a %m)))",
1231                                   val));
1232   gcry_mpi_release (val);
1233   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_decrypt (&resultsexp, data, key->sexp));
1234   gcry_sexp_release (data);
1235   /* resultsexp has format "(value %m)" */
1236   GNUNET_assert (NULL !=
1237                  (val = gcry_sexp_nth_mpi (resultsexp, 1, GCRYMPI_FMT_USG)));
1238   gcry_sexp_release (resultsexp);
1239   tmp = GNUNET_malloc (max + HOSTKEY_LEN / 8);
1240   size = max + HOSTKEY_LEN / 8;
1241   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, tmp, size, &size, val));
1242   gcry_mpi_release (val);
1243   endp = tmp;
1244   endp += (size - max);
1245   size = max;
1246   memcpy (result, endp, size);
1247   GNUNET_free (tmp);
1248   return size;
1249 }
1250
1251
1252 /**
1253  * Sign a given block.
1254  *
1255  * @param key private key to use for the signing
1256  * @param purpose what to sign (size, purpose)
1257  * @param sig where to write the signature
1258  * @return GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK on success
1259  */
1260 int
1261 GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
1262                         const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose *purpose,
1263                         struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature *sig)
1264 {
1265   gcry_sexp_t result;
1266   gcry_sexp_t data;
1267   size_t ssize;
1268   gcry_mpi_t rval;
1269   struct GNUNET_HashCode hc;
1270   char *buff;
1271   int bufSize;
1272
1273   GNUNET_CRYPTO_hash (purpose, ntohl (purpose->size), &hc);
1274 #define FORMATSTRING "(4:data(5:flags5:pkcs1)(4:hash6:sha51264:0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))"
1275   bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
1276   buff = GNUNET_malloc (bufSize);
1277   memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
1278   memcpy (&buff
1279           [bufSize -
1280            strlen
1281            ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")
1282            - 1], &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1283   GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
1284   GNUNET_free (buff);
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   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey;
1321   struct GNUNET_HashCode hc;
1322   char *buff;
1323   int bufSize;
1324   size_t erroff;
1325   int rc;
1326
1327   if (purpose != ntohl (validate->purpose))
1328     return GNUNET_SYSERR;       /* purpose mismatch */
1329   GNUNET_CRYPTO_hash (validate, ntohl (validate->size), &hc);
1330   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature);
1331   GNUNET_assert (0 ==
1332                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG,
1333                                 (const unsigned char *) sig, size, &size));
1334   GNUNET_assert (0 ==
1335                  gcry_sexp_build (&sigdata, &erroff, "(sig-val(rsa(s %m)))",
1336                                   val));
1337   gcry_mpi_release (val);
1338   bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
1339   buff = GNUNET_malloc (bufSize);
1340   memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
1341   memcpy (&buff
1342           [strlen (FORMATSTRING) -
1343            strlen
1344            ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")],
1345           &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1346   GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
1347   GNUNET_free (buff);
1348   hostkey = public2PrivateKey (publicKey);
1349   if (hostkey == NULL)
1350   {
1351     gcry_sexp_release (data);
1352     gcry_sexp_release (sigdata);
1353     return GNUNET_SYSERR;
1354   }
1355   rc = gcry_pk_verify (sigdata, data, hostkey->sexp);
1356   GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (hostkey);
1357   gcry_sexp_release (data);
1358   gcry_sexp_release (sigdata);
1359   if (rc)
1360   {
1361     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1362          _("RSA signature verification failed at %s:%d: %s\n"), __FILE__,
1363          __LINE__, gcry_strerror (rc));
1364     return GNUNET_SYSERR;
1365   }
1366   return GNUNET_OK;
1367 }
1368
1369
1370 /* end of crypto_rsa.c */