718a9a481e7e8d4c1bab3e1127ad6dd052af15e4
[openssl.git] / crypto / dh / dh_key.c
1 /* crypto/dh/dh_key.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include "cryptlib.h"
61 #include <openssl/bn.h>
62 #include <openssl/rand.h>
63 #include <openssl/dh.h>
64 #include <openssl/engine.h>
65
66 static int generate_key(DH *dh);
67 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
68 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
69                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
70                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
71                         BN_MONT_CTX *m_ctx);
72 static int dh_init(DH *dh);
73 static int dh_finish(DH *dh);
74
75 int DH_generate_key(DH *dh)
76         {
77         return ENGINE_get_DH(dh->engine)->generate_key(dh);
78         }
79
80 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
81         {
82         return ENGINE_get_DH(dh->engine)->compute_key(key, pub_key, dh);
83         }
84
85 static DH_METHOD dh_ossl = {
86 "OpenSSL DH Method",
87 generate_key,
88 compute_key,
89 dh_bn_mod_exp,
90 dh_init,
91 dh_finish,
92 0,
93 NULL
94 };
95
96 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
97 {
98         return &dh_ossl;
99 }
100
101 static int generate_key(DH *dh)
102         {
103         int ok=0;
104         unsigned l;
105         BN_CTX *ctx;
106         BN_MONT_CTX *mont;
107         BIGNUM *pub_key=NULL,*priv_key=NULL;
108
109         ctx = BN_CTX_new();
110         if (ctx == NULL) goto err;
111
112         if (dh->priv_key == NULL)
113                 {
114                 priv_key=BN_new();
115                 if (priv_key == NULL) goto err;
116                 }
117         else
118                 priv_key=dh->priv_key;
119
120         if (dh->pub_key == NULL)
121                 {
122                 pub_key=BN_new();
123                 if (pub_key == NULL) goto err;
124                 }
125         else
126                 pub_key=dh->pub_key;
127
128         if ((dh->method_mont_p == NULL) && (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P))
129                 {
130                 if ((dh->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
131                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p,
132                                 dh->p,ctx)) goto err;
133                 }
134         mont=(BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p;
135
136         l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p)-1; /* secret exponent length */
137
138         do
139                 {
140                 if (!BN_rand(priv_key, l, 0, 0)) goto err;
141                 if (!ENGINE_get_DH(dh->engine)->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g,
142                         priv_key,dh->p,ctx,mont)) goto err;
143                 }
144         while (BN_is_one(priv_key));
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_DH_GENERATE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
152
153         if ((pub_key != NULL)  && (dh->pub_key == NULL))  BN_free(pub_key);
154         if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL)) BN_free(priv_key);
155         BN_CTX_free(ctx);
156         return(ok);
157         }
158
159 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
160         {
161         BN_CTX *ctx;
162         BN_MONT_CTX *mont;
163         BIGNUM *tmp;
164         int ret= -1;
165
166         ctx = BN_CTX_new();
167         if (ctx == NULL) goto err;
168         BN_CTX_start(ctx);
169         tmp = BN_CTX_get(ctx);
170         
171         if (dh->priv_key == NULL)
172                 {
173                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
174                 goto err;
175                 }
176         if ((dh->method_mont_p == NULL) && (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P))
177                 {
178                 if ((dh->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
179                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p,
180                                 dh->p,ctx)) goto err;
181                 }
182
183         mont=(BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p;
184         if (!ENGINE_get_DH(dh->engine)->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key,
185                                 dh->priv_key,dh->p,ctx,mont))
186                 {
187                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
188                 goto err;
189                 }
190
191         ret=BN_bn2bin(tmp,key);
192 err:
193         BN_CTX_end(ctx);
194         BN_CTX_free(ctx);
195         return(ret);
196         }
197
198 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
199                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
200                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
201                         BN_MONT_CTX *m_ctx)
202         {
203         if (a->top == 1)
204                 {
205                 BN_ULONG A = a->d[0];
206                 return BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,m_ctx);
207                 }
208         else
209                 return BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,m_ctx);
210         }
211
212
213 static int dh_init(DH *dh)
214         {
215         dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
216         return(1);
217         }
218
219 static int dh_finish(DH *dh)
220         {
221         if(dh->method_mont_p)
222                 BN_MONT_CTX_free((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p);
223         return(1);
224         }