- Allocate buffer large enough to contain UNIX_PATH_MAX size pathnames in case of...
[oweals/gnunet.git] / src / util / crypto_ecc.c
index 2bd89c4026ae09be912144a246067caf052c3259..2de97cb8c6195a1c081a40c19c120c52054dc61b 100644 (file)
@@ -27,7 +27,7 @@
 #include <gcrypt.h>
 #include "gnunet_util_lib.h"
 
-#define EXTRA_CHECKS ALLOW_EXTRA_CHECKS
+#define EXTRA_CHECKS 0
 
 /**
  * Name of the curve we are using.  Note that we have hard-coded
@@ -111,93 +111,6 @@ key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
 }
 
 
-/**
- * If target != size, move @a target bytes to the end of the size-sized
- * buffer and zero out the first @a target - @a size bytes.
- *
- * @param buf original buffer
- * @param size number of bytes in @a buf
- * @param target target size of the buffer
- */
-static void
-adjust (unsigned char *buf,
-       size_t size,
-       size_t target)
-{
-  if (size < target)
-  {
-    memmove (&buf[target - size], buf, size);
-    memset (buf, 0, target - size);
-  }
-}
-
-
-/**
- * Output the given MPI value to the given buffer.
- *
- * @param buf where to output to
- * @param size number of bytes in @a buf
- * @param val value to write to @a buf
- */
-static void
-mpi_print (unsigned char *buf,
-          size_t size,
-          gcry_mpi_t val)
-{
-  size_t rsize;
-
-  if (gcry_mpi_get_flag (val, GCRYMPI_FLAG_OPAQUE))
-    {
-      /* Store opaque MPIs left aligned into the buffer.  */
-      unsigned int nbits;
-      const void *p;
-
-      p = gcry_mpi_get_opaque (val, &nbits);
-      GNUNET_assert (p);
-      rsize = (nbits+7)/8;
-      if (rsize > size)
-        rsize = size;
-      memcpy (buf, p, rsize);
-      if (rsize < size)
-        memset (buf+rsize, 0, size - rsize);
-    }
-  else
-    {
-      /* Store regular MPIs as unsigned integers right aligned into
-         the buffer.  */
-      rsize = size;
-      GNUNET_assert (0 ==
-                     gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG, buf, rsize, &rsize,
-                                     val));
-      adjust (buf, rsize, size);
-    }
-}
-
-
-/**
- * Convert data buffer into MPI value.
- *
- * @param result where to store MPI value (allocated)
- * @param data raw data (GCRYMPI_FMT_USG)
- * @param size number of bytes in data
- */
-static void
-mpi_scan (gcry_mpi_t *result,
-         const unsigned char *data,
-         size_t size)
-{
-  int rc;
-
-  if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (result,
-                               GCRYMPI_FMT_USG,
-                               data, size, &size)))
-  {
-    LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
-    GNUNET_assert (0);
-  }
-}
-
-
 /**
  * Convert the given private key from the network format to the
  * S-expression that can be used by libgcrypt.
@@ -213,7 +126,7 @@ decode_private_ecdsa_key (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateKey *priv)
 
   rc = gcry_sexp_build (&result, NULL,
                        "(private-key(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                        "(flags ecdsa)(d %b)))",
+                        "(d %b)))",
                        (int)sizeof (priv->d), priv->d);
   if (0 != rc)
   {
@@ -246,7 +159,7 @@ decode_private_eddsa_key (const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *priv)
 
   rc = gcry_sexp_build (&result, NULL,
                        "(private-key(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                        "(d %b)))",
+                        "(flags eddsa)(d %b)))",
                        (int)sizeof (priv->d), priv->d);
   if (0 != rc)
   {
@@ -279,7 +192,7 @@ decode_private_ecdhe_key (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv)
 
   rc = gcry_sexp_build (&result, NULL,
                        "(private-key(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                        "(flags ecdsa)(d %b)))",
+                        "(d %b)))",
                        (int)sizeof (priv->d), priv->d);
   if (0 != rc)
   {
@@ -317,7 +230,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateKey *
   gcry_sexp_release (sexp);
   q = gcry_mpi_ec_get_mpi ("q@eddsa", ctx, 0);
   GNUNET_assert (q);
-  mpi_print (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
   gcry_mpi_release (q);
   gcry_ctx_release (ctx);
 }
@@ -343,7 +256,7 @@ GNUNET_CRYPTO_eddsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *
   gcry_sexp_release (sexp);
   q = gcry_mpi_ec_get_mpi ("q@eddsa", ctx, 0);
   GNUNET_assert (q);
-  mpi_print (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
   gcry_mpi_release (q);
   gcry_ctx_release (ctx);
 }
@@ -369,7 +282,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *
   gcry_sexp_release (sexp);
   q = gcry_mpi_ec_get_mpi ("q@eddsa", ctx, 0);
   GNUNET_assert (q);
-  mpi_print (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pub->q_y, sizeof (pub->q_y), q);
   gcry_mpi_release (q);
   gcry_ctx_release (ctx);
 }
@@ -550,7 +463,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ()
 
   if (0 != (rc = gcry_sexp_build (&s_keyparam, NULL,
                                   "(genkey(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                                  "(flags noparam ecdsa)))")))
+                                  "(flags)))")))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
     return NULL;
@@ -578,7 +491,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ()
   }
   gcry_sexp_release (priv_sexp);
   priv = GNUNET_new (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey);
-  mpi_print (priv->d, sizeof (priv->d), d);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (priv->d, sizeof (priv->d), d);
   gcry_mpi_release (d);
   return priv;
 }
@@ -600,7 +513,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_key_create ()
 
   if (0 != (rc = gcry_sexp_build (&s_keyparam, NULL,
                                   "(genkey(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                                  "(flags noparam ecdsa)))")))
+                                  "(flags)))")))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
     return NULL;
@@ -628,7 +541,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_key_create ()
   }
   gcry_sexp_release (priv_sexp);
   priv = GNUNET_new (struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateKey);
-  mpi_print (priv->d, sizeof (priv->d), d);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (priv->d, sizeof (priv->d), d);
   gcry_mpi_release (d);
   return priv;
 }
@@ -649,7 +562,7 @@ GNUNET_CRYPTO_eddsa_key_create ()
 
   if (0 != (rc = gcry_sexp_build (&s_keyparam, NULL,
                                   "(genkey(ecc(curve \"" CURVE "\")"
-                                  "(flags noparam)))")))
+                                  "(flags eddsa)))")))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
     return NULL;
@@ -677,7 +590,7 @@ GNUNET_CRYPTO_eddsa_key_create ()
   }
   gcry_sexp_release (priv_sexp);
   priv = GNUNET_new (struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey);
-  mpi_print (priv->d, sizeof (priv->d), d);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (priv->d, sizeof (priv->d), d);
   gcry_mpi_release (d);
   return priv;
 }
@@ -700,7 +613,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_key_get_anonymous ()
 
   if (once)
     return &anonymous;
-  mpi_print (anonymous.d,
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (anonymous.d,
             sizeof (anonymous.d),
             GCRYMPI_CONST_ONE);
   once = 1;
@@ -1109,6 +1022,23 @@ GNUNET_CRYPTO_get_peer_identity (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
 }
 
 
+/**
+ * Compare two Peer Identities.
+ *
+ * @param first first peer identity
+ * @param second second peer identity
+ * @return bigger than 0 if first > second,
+ *         0 if they are the same
+ *         smaller than 0 if second > first
+ */
+int
+GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (const struct GNUNET_PeerIdentity *first,
+                                 const struct GNUNET_PeerIdentity *second)
+{
+  return memcmp (first, second, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
+}
+
+
 /**
  * Convert the data specified in the given purpose argument to an
  * S-expression suitable for signature operations.
@@ -1152,7 +1082,7 @@ data_to_ecdsa_value (const struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose *purpose)
 
   GNUNET_CRYPTO_hash (purpose, ntohl (purpose->size), &hc);
   if (0 != (rc = gcry_sexp_build (&data, NULL,
-                                 "(data(flags ecdsa rfc6979)(hash %s %b))",
+                                 "(data(flags rfc6979)(hash %s %b))",
                                  "sha512",
                                  (int)sizeof (hc), &hc)))
   {
@@ -1205,8 +1135,8 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateKey *priv,
     return GNUNET_SYSERR;
   }
   gcry_sexp_release (sig_sexp);
-  mpi_print (sig->r, sizeof (sig->r), rs[0]);
-  mpi_print (sig->s, sizeof (sig->s), rs[1]);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (sig->r, sizeof (sig->r), rs[0]);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (sig->s, sizeof (sig->s), rs[1]);
   gcry_mpi_release (rs[0]);
   gcry_mpi_release (rs[1]);
   return GNUNET_OK;
@@ -1255,8 +1185,8 @@ GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *priv,
     return GNUNET_SYSERR;
   }
   gcry_sexp_release (sig_sexp);
-  mpi_print (sig->r, sizeof (sig->r), rs[0]);
-  mpi_print (sig->s, sizeof (sig->s), rs[1]);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (sig->r, sizeof (sig->r), rs[0]);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (sig->s, sizeof (sig->s), rs[1]);
   gcry_mpi_release (rs[0]);
   gcry_mpi_release (rs[1]);
   return GNUNET_OK;
@@ -1396,6 +1326,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv,
   gcry_sexp_t pub_sexpr;
   gcry_mpi_t result_x;
   unsigned char xbuf[256 / 8];
+  size_t rsize;
 
   /* first, extract the q = dP value from the public key */
   if (0 != gcry_sexp_build (&pub_sexpr, NULL,
@@ -1407,7 +1338,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv,
   q = gcry_mpi_ec_get_point ("q", ctx, 0);
 
   /* second, extract the d value from our private key */
-  mpi_scan (&d, priv->d, sizeof (priv->d));
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&d, priv->d, sizeof (priv->d));
 
   /* then call the 'multiply' function, to compute the product */
   result = gcry_mpi_point_new (0);
@@ -1427,10 +1358,16 @@ GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv,
   gcry_mpi_point_release (result);
   gcry_ctx_release (ctx);
 
-  /* FIXME: mpi_print creates an unsigned integer - is that intended
-     or should we convert it to a signed integer (2-compl)?  */
-  mpi_print (xbuf, sizeof (xbuf), result_x);
-  GNUNET_CRYPTO_hash (xbuf, sizeof (xbuf), key_material);
+  rsize = sizeof (xbuf);
+  GNUNET_assert (! gcry_mpi_get_flag (result_x, GCRYMPI_FLAG_OPAQUE));
+  /* result_x can be negative here, so we do not use 'GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned'
+     as that does not include the sign bit; x should be a 255-bit
+     value, so with the sign it should fit snugly into the 256-bit
+     xbuf */
+  GNUNET_assert (0 ==
+                 gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_STD, xbuf, rsize, &rsize,
+                                 result_x));
+  GNUNET_CRYPTO_hash (xbuf, rsize, key_material);
   gcry_mpi_release (result_x);
   return GNUNET_OK;
 }
@@ -1460,7 +1397,7 @@ derive_h (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPublicKey *pub,
                     label, strlen (label),
                     context, strlen (context),
                     NULL, 0);
-  mpi_scan (&h, (unsigned char *) &hc, sizeof (hc));
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&h, (unsigned char *) &hc, sizeof (hc));
   return h;
 }
 
@@ -1496,7 +1433,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_private_key_derive (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateK
   GNUNET_CRYPTO_ecdsa_key_get_public (priv, &pub);
 
   h = derive_h (&pub, label, context);
-  mpi_scan (&x, priv->d, sizeof (priv->d));
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&x, priv->d, sizeof (priv->d));
   d = gcry_mpi_new (256);
   gcry_mpi_mulm (d, h, x, n);
   gcry_mpi_release (h);
@@ -1504,18 +1441,85 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_private_key_derive (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateK
   gcry_mpi_release (n);
   gcry_ctx_release (ctx);
   ret = GNUNET_new (struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPrivateKey);
-  mpi_print (ret->d, sizeof (ret->d), d);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (ret->d, sizeof (ret->d), d);
   gcry_mpi_release (d);
   return ret;
 }
 
 
+/**
+ * Computes a new PeerIdentity using the Chord formula.
+ * new_peer_identity = ((my_identity + pow(2,i)) mod (pow(2,m)
+ * where m, size of struct GNUNET_PeerIdentity in bits.
+ * i, 0 <= i <= m 
+ * @param my_identity original PeerIdentity
+ * @param value of i. 
+ * @return finger_identity
+ */
+struct GNUNET_PeerIdentity *
+GNUNET_CRYPTO_compute_finger(struct GNUNET_PeerIdentity *my_identity, unsigned int index)
+{
+   gcry_mpi_t my_identity_mpi; 
+   gcry_mpi_t finger_identity_mpi;
+   gcry_mpi_t add;
+   gcry_mpi_t mod;
+   gcry_error_t rc;
+   struct GNUNET_PeerIdentity *finger_identity;
+   size_t read = 0; 
+   size_t write = 0;
+   
+   finger_identity = GNUNET_malloc(sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity));
+   
+   /* Initialize my_identity_mpi. */
+   my_identity_mpi = gcry_mpi_new(8*sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity));
+   
+   /* Copy my_identity into my_id */
+   if(0 != (rc = gcry_mpi_scan(&my_identity_mpi, GCRYMPI_FMT_USG, my_identity->public_key.q_y,
+                                 sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity), &read)))
+   {
+     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
+     GNUNET_free(finger_identity);
+     return NULL;
+   }
+   /* Initialize finger_identity_mpi */
+   finger_identity_mpi = gcry_mpi_new(8*sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity));
+   
+   /* Initialize add */
+   add = gcry_mpi_new(8*sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity));
+   
+   /* Set the index bit in add.*/
+   gcry_mpi_set_bit(add,index);
+   
+   /* Initialize mod */
+   mod = gcry_mpi_new(8*sizeof(struct GNUNET_PeerIdentity) + 1);
+   gcry_mpi_set_bit(mod,257);
+   gcry_mpi_sub_ui(mod,mod,(unsigned long)1);
+   
+     
+   /* finger_identity_mpi = (my_identity_mpi + add) % mod */
+   gcry_mpi_addm(finger_identity_mpi,my_identity_mpi,add,mod);
+   
+   
+   /* Copy finger_identity_mpi to finger_identity */
+   if(0 != (rc = gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG,finger_identity->public_key.q_y,
+                                 32,&write,finger_identity_mpi)))
+   {
+     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_print", rc);
+     GNUNET_free(finger_identity);
+     return NULL;
+   }
+   return finger_identity;
+}
+
+
 /**
  * Derive a public key from a given public key and a label.
  * Essentially calculates a public key 'V = H(l,P) * P'.
  *
  * @param pub original public key
- * @param label label to use for key deriviation
+ * @param label label to use for key derivation
  * @param context additional context to use for HKDF of 'h';
  *        typically the name of the subsystem/application
  * @param result where to write the derived public key
@@ -1546,7 +1550,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_public_key_derive (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPublicKey
   q = gcry_mpi_ec_get_point ("q", ctx, 0);
   GNUNET_assert (q);
 
-  /* calulcate h_mod_n = h % n */
+  /* calculate h_mod_n = h % n */
   h = derive_h (pub, label, context);
   n = gcry_mpi_ec_get_mpi ("n", ctx, 1);
   h_mod_n = gcry_mpi_new (256);
@@ -1564,7 +1568,7 @@ GNUNET_CRYPTO_ecdsa_public_key_derive (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdsaPublicKey
   gcry_mpi_point_release (v);
   q_y = gcry_mpi_ec_get_mpi ("q@eddsa", ctx, 0);
   GNUNET_assert (q_y);
-  mpi_print (result->q_y, sizeof result->q_y, q_y);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (result->q_y, sizeof result->q_y, q_y);
   gcry_mpi_release (q_y);
   gcry_ctx_release (ctx);
 }