Following the license change, modify the boilerplates in crypto/dh/
[openssl.git] / crypto / dh / dh_key.c
1 /*
2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
7  * https://www.openssl.org/source/license.html
8  */
9
10 #include <stdio.h>
11 #include "internal/cryptlib.h"
12 #include "dh_locl.h"
13 #include "internal/bn_int.h"
14
15 static int generate_key(DH *dh);
16 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
17 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
18                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
19                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
20 static int dh_init(DH *dh);
21 static int dh_finish(DH *dh);
22
23 int DH_generate_key(DH *dh)
24 {
25     return dh->meth->generate_key(dh);
26 }
27
28 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
29 {
30     return dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
31 }
32
33 int DH_compute_key_padded(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
34 {
35     int rv, pad;
36     rv = dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
37     if (rv <= 0)
38         return rv;
39     pad = BN_num_bytes(dh->p) - rv;
40     if (pad > 0) {
41         memmove(key + pad, key, rv);
42         memset(key, 0, pad);
43     }
44     return rv + pad;
45 }
46
47 static DH_METHOD dh_ossl = {
48     "OpenSSL DH Method",
49     generate_key,
50     compute_key,
51     dh_bn_mod_exp,
52     dh_init,
53     dh_finish,
54     DH_FLAG_FIPS_METHOD,
55     NULL,
56     NULL
57 };
58
59 static const DH_METHOD *default_DH_method = &dh_ossl;
60
61 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
62 {
63     return &dh_ossl;
64 }
65
66 void DH_set_default_method(const DH_METHOD *meth)
67 {
68     default_DH_method = meth;
69 }
70
71 const DH_METHOD *DH_get_default_method(void)
72 {
73     return default_DH_method;
74 }
75
76 static int generate_key(DH *dh)
77 {
78     int ok = 0;
79     int generate_new_key = 0;
80     unsigned l;
81     BN_CTX *ctx = NULL;
82     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
83     BIGNUM *pub_key = NULL, *priv_key = NULL;
84
85     if (BN_num_bits(dh->p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS) {
86         DHerr(DH_F_GENERATE_KEY, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
87         return 0;
88     }
89
90     ctx = BN_CTX_new();
91     if (ctx == NULL)
92         goto err;
93
94     if (dh->priv_key == NULL) {
95         priv_key = BN_secure_new();
96         if (priv_key == NULL)
97             goto err;
98         generate_new_key = 1;
99     } else
100         priv_key = dh->priv_key;
101
102     if (dh->pub_key == NULL) {
103         pub_key = BN_new();
104         if (pub_key == NULL)
105             goto err;
106     } else
107         pub_key = dh->pub_key;
108
109     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
110         mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
111                                       dh->lock, dh->p, ctx);
112         if (!mont)
113             goto err;
114     }
115
116     if (generate_new_key) {
117         if (dh->q) {
118             do {
119                 if (!BN_priv_rand_range(priv_key, dh->q))
120                     goto err;
121             }
122             while (BN_is_zero(priv_key) || BN_is_one(priv_key));
123         } else {
124             /* secret exponent length */
125             l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p) - 1;
126             if (!BN_priv_rand(priv_key, l, BN_RAND_TOP_ONE, BN_RAND_BOTTOM_ANY))
127                 goto err;
128         }
129     }
130
131     {
132         BIGNUM *prk = BN_new();
133
134         if (prk == NULL)
135             goto err;
136         BN_with_flags(prk, priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
137
138         if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g, prk, dh->p, ctx, mont)) {
139             BN_free(prk);
140             goto err;
141         }
142         /* We MUST free prk before any further use of priv_key */
143         BN_free(prk);
144     }
145
146     dh->pub_key = pub_key;
147     dh->priv_key = priv_key;
148     ok = 1;
149  err:
150     if (ok != 1)
151         DHerr(DH_F_GENERATE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
152
153     if (pub_key != dh->pub_key)
154         BN_free(pub_key);
155     if (priv_key != dh->priv_key)
156         BN_free(priv_key);
157     BN_CTX_free(ctx);
158     return ok;
159 }
160
161 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
162 {
163     BN_CTX *ctx = NULL;
164     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
165     BIGNUM *tmp;
166     int ret = -1;
167     int check_result;
168
169     if (BN_num_bits(dh->p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS) {
170         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
171         goto err;
172     }
173
174     ctx = BN_CTX_new();
175     if (ctx == NULL)
176         goto err;
177     BN_CTX_start(ctx);
178     tmp = BN_CTX_get(ctx);
179     if (tmp == NULL)
180         goto err;
181
182     if (dh->priv_key == NULL) {
183         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
184         goto err;
185     }
186
187     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
188         mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
189                                       dh->lock, dh->p, ctx);
190         BN_set_flags(dh->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
191         if (!mont)
192             goto err;
193     }
194
195     if (!DH_check_pub_key(dh, pub_key, &check_result) || check_result) {
196         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_INVALID_PUBKEY);
197         goto err;
198     }
199
200     if (!dh->
201         meth->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key, dh->priv_key, dh->p, ctx, mont)) {
202         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
203         goto err;
204     }
205
206     ret = BN_bn2bin(tmp, key);
207  err:
208     if (ctx != NULL) {
209         BN_CTX_end(ctx);
210         BN_CTX_free(ctx);
211     }
212     return ret;
213 }
214
215 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
216                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
217                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx)
218 {
219     return BN_mod_exp_mont(r, a, p, m, ctx, m_ctx);
220 }
221
222 static int dh_init(DH *dh)
223 {
224     dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
225     return 1;
226 }
227
228 static int dh_finish(DH *dh)
229 {
230     BN_MONT_CTX_free(dh->method_mont_p);
231     return 1;
232 }