Add support for -no-CApath and -no-CAfile options
[openssl.git] / apps / ecparam.c
1 /*
2  * Written by Nils Larsch for the OpenSSL project.
3  */
4 /* ====================================================================
5  * Copyright (c) 1998-2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  *
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
16  *    the documentation and/or other materials provided with the
17  *    distribution.
18  *
19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
20  *    software must display the following acknowledgment:
21  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
22  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
23  *
24  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
25  *    endorse or promote products derived from this software without
26  *    prior written permission. For written permission, please contact
27  *    openssl-core@openssl.org.
28  *
29  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
30  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
31  *    permission of the OpenSSL Project.
32  *
33  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
34  *    acknowledgment:
35  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
36  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
37  *
38  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
39  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
40  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
41  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
42  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
43  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
44  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
45  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
46  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
47  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
48  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
49  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
50  * ====================================================================
51  *
52  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
53  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
54  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
55  *
56  */
57 /* ====================================================================
58  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
59  *
60  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
61  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
62  *
63  * The Contribution is licensed pursuant to the OpenSSL open source
64  * license provided above.
65  *
66  * The elliptic curve binary polynomial software is originally written by
67  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
68  *
69  */
70
71 #include <openssl/opensslconf.h>
72 #ifndef OPENSSL_NO_EC
73 # include <stdio.h>
74 # include <stdlib.h>
75 # include <time.h>
76 # include <string.h>
77 # include "apps.h"
78 # include <openssl/bio.h>
79 # include <openssl/err.h>
80 # include <openssl/bn.h>
81 # include <openssl/ec.h>
82 # include <openssl/x509.h>
83 # include <openssl/pem.h>
84
85 typedef enum OPTION_choice {
86     OPT_ERR = -1, OPT_EOF = 0, OPT_HELP,
87     OPT_INFORM, OPT_OUTFORM, OPT_IN, OPT_OUT, OPT_TEXT, OPT_C,
88     OPT_CHECK, OPT_LIST_CURVES, OPT_NO_SEED, OPT_NOOUT, OPT_NAME,
89     OPT_CONV_FORM, OPT_PARAM_ENC, OPT_GENKEY, OPT_RAND, OPT_ENGINE
90 } OPTION_CHOICE;
91
92 OPTIONS ecparam_options[] = {
93     {"help", OPT_HELP, '-', "Display this summary"},
94     {"inform", OPT_INFORM, 'F', "Input format - default PEM (DER or PEM)"},
95     {"outform", OPT_OUTFORM, 'F', "Output format - default PEM"},
96     {"in", OPT_IN, '<', "Input file  - default stdin"},
97     {"out", OPT_OUT, '>', "Output file - default stdout"},
98     {"text", OPT_TEXT, '-', "Print the ec parameters in text form"},
99     {"C", OPT_C, '-', "Print a 'C' function creating the parameters"},
100     {"check", OPT_CHECK, '-', "Validate the ec parameters"},
101     {"list_curves", OPT_LIST_CURVES, '-',
102      "Prints a list of all curve 'short names'"},
103     {"no_seed", OPT_NO_SEED, '-',
104      "If 'explicit' parameters are chosen do not use the seed"},
105     {"noout", OPT_NOOUT, '-', "Do not print the ec parameter"},
106     {"name", OPT_NAME, 's',
107      "Use the ec parameters with specified 'short name'"},
108     {"conv_form", OPT_CONV_FORM, 's', "Specifies the point conversion form "},
109     {"param_enc", OPT_PARAM_ENC, 's',
110      "Specifies the way the ec parameters are encoded"},
111     {"genkey", OPT_GENKEY, '-', "Generate ec key"},
112     {"rand", OPT_RAND, 's', "Files to use for random number input"},
113 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
114     {"engine", OPT_ENGINE, 's', "Use engine, possibly a hardware device"},
115 # endif
116     {NULL}
117 };
118
119 static OPT_PAIR forms[] = {
120     {"compressed", POINT_CONVERSION_COMPRESSED},
121     {"uncompressed", POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED},
122     {"hybrid", POINT_CONVERSION_HYBRID},
123     {NULL}
124 };
125
126 static OPT_PAIR encodings[] = {
127     {"named_curve", OPENSSL_EC_NAMED_CURVE},
128     {"explicit", 0},
129     {NULL}
130 };
131
132 int ecparam_main(int argc, char **argv)
133 {
134     BIGNUM *ec_gen = NULL, *ec_order = NULL, *ec_cofactor = NULL;
135     BIGNUM *ec_p = NULL, *ec_a = NULL, *ec_b = NULL;
136     BIO *in = NULL, *out = NULL;
137     EC_GROUP *group = NULL;
138     point_conversion_form_t form = POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED;
139     char *curve_name = NULL, *inrand = NULL;
140     char *infile = NULL, *outfile = NULL, *prog;
141     unsigned char *buffer = NULL;
142     OPTION_CHOICE o;
143     int asn1_flag = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE, new_asn1_flag = 0;
144     int informat = FORMAT_PEM, outformat = FORMAT_PEM, noout = 0, C = 0;
145     int ret = 1, private = 0;
146     int list_curves = 0, no_seed = 0, check = 0, new_form = 0;
147     int text = 0, i, need_rand = 0, genkey = 0;
148
149     prog = opt_init(argc, argv, ecparam_options);
150     while ((o = opt_next()) != OPT_EOF) {
151         switch (o) {
152         case OPT_EOF:
153         case OPT_ERR:
154  opthelp:
155             BIO_printf(bio_err, "%s: Use -help for summary.\n", prog);
156             goto end;
157         case OPT_HELP:
158             opt_help(ecparam_options);
159             ret = 0;
160             goto end;
161         case OPT_INFORM:
162             if (!opt_format(opt_arg(), OPT_FMT_PEMDER, &informat))
163                 goto opthelp;
164             break;
165         case OPT_IN:
166             infile = opt_arg();
167             break;
168         case OPT_OUTFORM:
169             if (!opt_format(opt_arg(), OPT_FMT_PEMDER, &outformat))
170                 goto opthelp;
171             break;
172         case OPT_OUT:
173             outfile = opt_arg();
174             break;
175         case OPT_TEXT:
176             text = 1;
177             break;
178         case OPT_C:
179             C = 1;
180             break;
181         case OPT_CHECK:
182             check = 1;
183             break;
184         case OPT_LIST_CURVES:
185             list_curves = 1;
186             break;
187         case OPT_NO_SEED:
188             no_seed = 1;
189             break;
190         case OPT_NOOUT:
191             noout = 1;
192             break;
193         case OPT_NAME:
194             curve_name = opt_arg();
195             break;
196         case OPT_CONV_FORM:
197             if (!opt_pair(opt_arg(), forms, &new_form))
198                 goto opthelp;
199             form = new_form;
200             new_form = 1;
201             break;
202         case OPT_PARAM_ENC:
203             if (!opt_pair(opt_arg(), encodings, &asn1_flag))
204                 goto opthelp;
205             new_asn1_flag = 1;
206             break;
207         case OPT_GENKEY:
208             genkey = need_rand = 1;
209             break;
210         case OPT_RAND:
211             inrand = opt_arg();
212             need_rand = 1;
213             break;
214         case OPT_ENGINE:
215             (void)setup_engine(opt_arg(), 0);
216             break;
217         }
218     }
219     argc = opt_num_rest();
220     argv = opt_rest();
221     private = genkey ? 1 : 0;
222
223     if (!app_load_modules(NULL))
224         goto end;
225
226     in = bio_open_default(infile, 'r', informat);
227     if (in == NULL)
228         goto end;
229     out = bio_open_owner(outfile, outformat, private);
230     if (out == NULL)
231         goto end;
232
233     if (list_curves) {
234         EC_builtin_curve *curves = NULL;
235         size_t crv_len = EC_get_builtin_curves(NULL, 0);
236         size_t n;
237
238         curves = app_malloc((int)sizeof(*curves) * crv_len, "list curves");
239         if (!EC_get_builtin_curves(curves, crv_len)) {
240             OPENSSL_free(curves);
241             goto end;
242         }
243
244         for (n = 0; n < crv_len; n++) {
245             const char *comment;
246             const char *sname;
247             comment = curves[n].comment;
248             sname = OBJ_nid2sn(curves[n].nid);
249             if (comment == NULL)
250                 comment = "CURVE DESCRIPTION NOT AVAILABLE";
251             if (sname == NULL)
252                 sname = "";
253
254             BIO_printf(out, "  %-10s: ", sname);
255             BIO_printf(out, "%s\n", comment);
256         }
257
258         OPENSSL_free(curves);
259         ret = 0;
260         goto end;
261     }
262
263     if (curve_name != NULL) {
264         int nid;
265
266         /*
267          * workaround for the SECG curve names secp192r1 and secp256r1 (which
268          * are the same as the curves prime192v1 and prime256v1 defined in
269          * X9.62)
270          */
271         if (strcmp(curve_name, "secp192r1") == 0) {
272             BIO_printf(bio_err, "using curve name prime192v1 "
273                        "instead of secp192r1\n");
274             nid = NID_X9_62_prime192v1;
275         } else if (strcmp(curve_name, "secp256r1") == 0) {
276             BIO_printf(bio_err, "using curve name prime256v1 "
277                        "instead of secp256r1\n");
278             nid = NID_X9_62_prime256v1;
279         } else
280             nid = OBJ_sn2nid(curve_name);
281
282         if (nid == 0)
283             nid = EC_curve_nist2nid(curve_name);
284
285         if (nid == 0) {
286             BIO_printf(bio_err, "unknown curve name (%s)\n", curve_name);
287             goto end;
288         }
289
290         group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid);
291         if (group == NULL) {
292             BIO_printf(bio_err, "unable to create curve (%s)\n", curve_name);
293             goto end;
294         }
295         EC_GROUP_set_asn1_flag(group, asn1_flag);
296         EC_GROUP_set_point_conversion_form(group, form);
297     } else if (informat == FORMAT_ASN1)
298         group = d2i_ECPKParameters_bio(in, NULL);
299     else
300         group = PEM_read_bio_ECPKParameters(in, NULL, NULL, NULL);
301     if (group == NULL) {
302         BIO_printf(bio_err, "unable to load elliptic curve parameters\n");
303         ERR_print_errors(bio_err);
304         goto end;
305     }
306
307     if (new_form)
308         EC_GROUP_set_point_conversion_form(group, form);
309
310     if (new_asn1_flag)
311         EC_GROUP_set_asn1_flag(group, asn1_flag);
312
313     if (no_seed) {
314         EC_GROUP_set_seed(group, NULL, 0);
315     }
316
317     if (text) {
318         if (!ECPKParameters_print(out, group, 0))
319             goto end;
320     }
321
322     if (check) {
323         if (group == NULL)
324             BIO_printf(bio_err, "no elliptic curve parameters\n");
325         BIO_printf(bio_err, "checking elliptic curve parameters: ");
326         if (!EC_GROUP_check(group, NULL)) {
327             BIO_printf(bio_err, "failed\n");
328             ERR_print_errors(bio_err);
329             goto end;
330         }
331         BIO_printf(bio_err, "ok\n");
332
333     }
334
335     if (C) {
336         size_t buf_len = 0, tmp_len = 0;
337         const EC_POINT *point;
338         int is_prime, len = 0;
339         const EC_METHOD *meth = EC_GROUP_method_of(group);
340
341         if ((ec_p = BN_new()) == NULL
342                 || (ec_a = BN_new()) == NULL
343                 || (ec_b = BN_new()) == NULL
344                 || (ec_gen = BN_new()) == NULL
345                 || (ec_order = BN_new()) == NULL
346                 || (ec_cofactor = BN_new()) == NULL) {
347             perror("Can't allocate BN");
348             goto end;
349         }
350
351         is_prime = (EC_METHOD_get_field_type(meth) == NID_X9_62_prime_field);
352         if (!is_prime) {
353             BIO_printf(bio_err, "Can only handle X9.62 prime fields\n");
354             goto end;
355         }
356
357         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, ec_p, ec_a, ec_b, NULL))
358             goto end;
359
360         if ((point = EC_GROUP_get0_generator(group)) == NULL)
361             goto end;
362         if (!EC_POINT_point2bn(group, point,
363                                EC_GROUP_get_point_conversion_form(group),
364                                ec_gen, NULL))
365             goto end;
366         if (!EC_GROUP_get_order(group, ec_order, NULL))
367             goto end;
368         if (!EC_GROUP_get_cofactor(group, ec_cofactor, NULL))
369             goto end;
370
371         if (!ec_p || !ec_a || !ec_b || !ec_gen || !ec_order || !ec_cofactor)
372             goto end;
373
374         len = BN_num_bits(ec_order);
375
376         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_p)) > buf_len)
377             buf_len = tmp_len;
378         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_a)) > buf_len)
379             buf_len = tmp_len;
380         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_b)) > buf_len)
381             buf_len = tmp_len;
382         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_gen)) > buf_len)
383             buf_len = tmp_len;
384         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_order)) > buf_len)
385             buf_len = tmp_len;
386         if ((tmp_len = (size_t)BN_num_bytes(ec_cofactor)) > buf_len)
387             buf_len = tmp_len;
388
389         buffer = app_malloc(buf_len, "BN buffer");
390
391         BIO_printf(out, "EC_GROUP *get_ec_group_%d(void)\n{\n", len);
392         print_bignum_var(out, ec_p, "ec_p", len, buffer);
393         print_bignum_var(out, ec_a, "ec_a", len, buffer);
394         print_bignum_var(out, ec_b, "ec_b", len, buffer);
395         print_bignum_var(out, ec_gen, "ec_gen", len, buffer);
396         print_bignum_var(out, ec_order, "ec_order", len, buffer);
397         print_bignum_var(out, ec_cofactor, "ec_cofactor", len, buffer);
398         BIO_printf(out, "    int ok = 0;\n"
399                         "    EC_GROUP *group = NULL;\n"
400                         "    EC_POINT *point = NULL;\n"
401                         "    BIGNUM *tmp_1 = NULL;\n"
402                         "    BIGNUM *tmp_2 = NULL;\n"
403                         "    BIGNUM *tmp_3 = NULL;\n"
404                         "\n");
405
406         BIO_printf(out, "    if ((tmp_1 = BN_bin2bn(ec_p_%d, sizeof (ec_p_%d), NULL)) == NULL)\n"
407                         "        goto err;\n", len, len);
408         BIO_printf(out, "    if ((tmp_2 = BN_bin2bn(ec_a_%d, sizeof (ec_a_%d), NULL)) == NULL)\n"
409                         "        goto err;\n", len, len);
410         BIO_printf(out, "    if ((tmp_3 = BN_bin2bn(ec_b_%d, sizeof (ec_b_%d), NULL)) == NULL)\n"
411                         "        goto err;\n", len, len);
412         BIO_printf(out, "    if ((group = EC_GROUP_new_curve_GFp(tmp_1, tmp_2, tmp_3, NULL)) == NULL)\n"
413                         "        goto err;\n"
414                         "\n");
415         BIO_printf(out, "    /* build generator */\n");
416         BIO_printf(out, "    if ((tmp_1 = BN_bin2bn(ec_gen_%d, sizeof (ec_gen_%d), tmp_1)) == NULL)\n"
417                         "        goto err;\n", len, len);
418         BIO_printf(out, "    point = EC_POINT_bn2point(group, tmp_1, NULL, NULL);\n");
419         BIO_printf(out, "    if (point == NULL)\n"
420                         "        goto err;\n");
421         BIO_printf(out, "    if ((tmp_2 = BN_bin2bn(ec_order_%d, sizeof (ec_order_%d), tmp_2)) == NULL)\n"
422                         "        goto err;\n", len, len);
423         BIO_printf(out, "    if ((tmp_3 = BN_bin2bn(ec_cofactor_%d, sizeof (ec_cofactor_%d), tmp_3)) == NULL)\n"
424                         "        goto err;\n", len, len);
425         BIO_printf(out, "    if (!EC_GROUP_set_generator(group, point, tmp_2, tmp_3))\n"
426                         "        goto err;\n"
427                         "ok = 1;"
428                         "\n");
429         BIO_printf(out, "err:\n"
430                         "    BN_free(tmp_1);\n"
431                         "    BN_free(tmp_2);\n"
432                         "    BN_free(tmp_3);\n"
433                         "    EC_POINT_free(point);\n"
434                         "    if (!ok) {\n"
435                         "        EC_GROUP_free(group);\n"
436                         "        return NULL;\n"
437                         "    }\n"
438                         "    return (group);\n"
439                         "}\n");
440     }
441
442     if (!noout) {
443         if (outformat == FORMAT_ASN1)
444             i = i2d_ECPKParameters_bio(out, group);
445         else
446             i = PEM_write_bio_ECPKParameters(out, group);
447         if (!i) {
448             BIO_printf(bio_err, "unable to write elliptic "
449                        "curve parameters\n");
450             ERR_print_errors(bio_err);
451             goto end;
452         }
453     }
454
455     if (need_rand) {
456         app_RAND_load_file(NULL, (inrand != NULL));
457         if (inrand != NULL)
458             BIO_printf(bio_err, "%ld semi-random bytes loaded\n",
459                        app_RAND_load_files(inrand));
460     }
461
462     if (genkey) {
463         EC_KEY *eckey = EC_KEY_new();
464
465         if (eckey == NULL)
466             goto end;
467
468         assert(need_rand);
469
470         if (EC_KEY_set_group(eckey, group) == 0)
471             goto end;
472
473         if (!EC_KEY_generate_key(eckey)) {
474             EC_KEY_free(eckey);
475             goto end;
476         }
477         assert(private);
478         if (outformat == FORMAT_ASN1)
479             i = i2d_ECPrivateKey_bio(out, eckey);
480         else
481             i = PEM_write_bio_ECPrivateKey(out, eckey, NULL,
482                                            NULL, 0, NULL, NULL);
483         EC_KEY_free(eckey);
484     }
485
486     if (need_rand)
487         app_RAND_write_file(NULL);
488
489     ret = 0;
490  end:
491     BN_free(ec_p);
492     BN_free(ec_a);
493     BN_free(ec_b);
494     BN_free(ec_gen);
495     BN_free(ec_order);
496     BN_free(ec_cofactor);
497     OPENSSL_free(buffer);
498     BIO_free(in);
499     BIO_free_all(out);
500     EC_GROUP_free(group);
501     return (ret);
502 }
503
504 #else                           /* !OPENSSL_NO_EC */
505
506 # if PEDANTIC
507 static void *dummy = &dummy;
508 # endif
509
510 #endif