crypto/dsa/dsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2016 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 /*
  11  * DSA low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
  12  * internal use.
  13  */
  14 #include "internal/deprecated.h"
  15
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <openssl/x509.h>
  18 #include <openssl/asn1.h>
  19 #include <openssl/bn.h>
  20 #include <openssl/cms.h>
  21 #include <openssl/core_names.h>
  22 #include "internal/cryptlib.h"
  23 #include "crypto/asn1.h"
  24 #include "crypto/evp.h"
  25 #include "internal/param_build.h"
  26 #include "dsa_local.h"
  27
  28 static int dsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
  29 {
  30     const unsigned char *p, *pm;
  31     int pklen, pmlen;
  32     int ptype;
  33     const void *pval;
  34     const ASN1_STRING *pstr;
  35     X509_ALGOR *palg;
  36     ASN1_INTEGER *public_key = NULL;
  37
  38     DSA *dsa = NULL;
  39
  40     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &palg, pubkey))
  41         return 0;
  42     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
  43
  44     if (ptype == V_ASN1_SEQUENCE) {
  45         pstr = pval;
  46         pm = pstr->data;
  47         pmlen = pstr->length;
  48
  49         if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL) {
  50             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  51             goto err;
  52         }
  53
  54     } else if ((ptype == V_ASN1_NULL) || (ptype == V_ASN1_UNDEF)) {
  55         if ((dsa = DSA_new()) == NULL) {
  56             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  57             goto err;
  58         }
  59     } else {
  60         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_PARAMETER_ENCODING_ERROR);
  61         goto err;
  62     }
  63
  64     if ((public_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
  65         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  66         goto err;
  67     }
  68
  69     if ((dsa->pub_key = ASN1_INTEGER_to_BN(public_key, NULL)) == NULL) {
  70         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_BN_DECODE_ERROR);
  71         goto err;
  72     }
  73
  74     dsa->dirty_cnt++;
  75     ASN1_INTEGER_free(public_key);
  76     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
  77     return 1;
  78
  79  err:
  80     ASN1_INTEGER_free(public_key);
  81     DSA_free(dsa);
  82     return 0;
  83
  84 }
  85
  86 static int dsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
  87 {
  88     DSA *dsa;
  89     int ptype;
  90     unsigned char *penc = NULL;
  91     int penclen;
  92     ASN1_STRING *str = NULL;
  93     ASN1_INTEGER *pubint = NULL;
  94     ASN1_OBJECT *aobj;
  95
  96     dsa = pkey->pkey.dsa;
  97     if (pkey->save_parameters
  98         && dsa->params.p != NULL
  99         && dsa->params.q != NULL
 100         && dsa->params.g != NULL) {
 101         str = ASN1_STRING_new();
 102         if (str == NULL) {
 103             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 104             goto err;
 105         }
 106         str->length = i2d_DSAparams(dsa, &str->data);
 107         if (str->length <= 0) {
 108             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 109             goto err;
 110         }
 111         ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 112     } else
 113         ptype = V_ASN1_UNDEF;
 114
 115     pubint = BN_to_ASN1_INTEGER(dsa->pub_key, NULL);
 116
 117     if (pubint == NULL) {
 118         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 119         goto err;
 120     }
 121
 122     penclen = i2d_ASN1_INTEGER(pubint, &penc);
 123     ASN1_INTEGER_free(pubint);
 124
 125     if (penclen <= 0) {
 126         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 127         goto err;
 128     }
 129
 130     aobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_DSA);
 131     if (aobj == NULL)
 132         goto err;
 133
 134     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, aobj, ptype, str, penc, penclen))
 135         return 1;
 136
 137  err:
 138     OPENSSL_free(penc);
 139     ASN1_STRING_free(str);
 140
 141     return 0;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * In PKCS#8 DSA: you just get a private key integer and parameters in the
 146  * AlgorithmIdentifier the pubkey must be recalculated.
 147  */
 148
 149 static int dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 150 {
 151     const unsigned char *p, *pm;
 152     int pklen, pmlen;
 153     int ptype;
 154     const void *pval;
 155     const ASN1_STRING *pstr;
 156     const X509_ALGOR *palg;
 157     ASN1_INTEGER *privkey = NULL;
 158     BN_CTX *ctx = NULL;
 159
 160     DSA *dsa = NULL;
 161
 162     int ret = 0;
 163
 164     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &palg, p8))
 165         return 0;
 166     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
 167
 168     if ((privkey = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL)
 169         goto decerr;
 170     if (privkey->type == V_ASN1_NEG_INTEGER || ptype != V_ASN1_SEQUENCE)
 171         goto decerr;
 172
 173     pstr = pval;
 174     pm = pstr->data;
 175     pmlen = pstr->length;
 176     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL)
 177         goto decerr;
 178     /* We have parameters now set private key */
 179     if ((dsa->priv_key = BN_secure_new()) == NULL
 180         || !ASN1_INTEGER_to_BN(privkey, dsa->priv_key)) {
 181         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 182         goto dsaerr;
 183     }
 184     /* Calculate public key */
 185     if ((dsa->pub_key = BN_new()) == NULL) {
 186         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 187         goto dsaerr;
 188     }
 189     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) {
 190         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 191         goto dsaerr;
 192     }
 193
 194     BN_set_flags(dsa->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 195     if (!BN_mod_exp(dsa->pub_key, dsa->params.g, dsa->priv_key, dsa->params.p,
 196                     ctx)) {
 197         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 198         goto dsaerr;
 199     }
 200
 201     dsa->dirty_cnt++;
 202     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 203
 204     ret = 1;
 205     goto done;
 206
 207  decerr:
 208     DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 209  dsaerr:
 210     DSA_free(dsa);
 211  done:
 212     BN_CTX_free(ctx);
 213     ASN1_STRING_clear_free(privkey);
 214     return ret;
 215 }
 216
 217 static int dsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 218 {
 219     ASN1_STRING *params = NULL;
 220     ASN1_INTEGER *prkey = NULL;
 221     unsigned char *dp = NULL;
 222     int dplen;
 223
 224     if (pkey->pkey.dsa  == NULL|| pkey->pkey.dsa->priv_key == NULL) {
 225         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_MISSING_PARAMETERS);
 226         goto err;
 227     }
 228
 229     params = ASN1_STRING_new();
 230
 231     if (params == NULL) {
 232         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 233         goto err;
 234     }
 235
 236     params->length = i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, &params->data);
 237     if (params->length <= 0) {
 238         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 239         goto err;
 240     }
 241     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 242
 243     /* Get private key into integer */
 244     prkey = BN_to_ASN1_INTEGER(pkey->pkey.dsa->priv_key, NULL);
 245
 246     if (prkey == NULL) {
 247         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_BN_ERROR);
 248         goto err;
 249     }
 250
 251     dplen = i2d_ASN1_INTEGER(prkey, &dp);
 252
 253     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 254     prkey = NULL;
 255
 256     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(NID_dsa), 0,
 257                          V_ASN1_SEQUENCE, params, dp, dplen))
 258         goto err;
 259
 260     return 1;
 261
 262  err:
 263     OPENSSL_free(dp);
 264     ASN1_STRING_free(params);
 265     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 static int int_dsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 270 {
 271     return DSA_size(pkey->pkey.dsa);
 272 }
 273
 274 static int dsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 275 {
 276     return DSA_bits(pkey->pkey.dsa);
 277 }
 278
 279 static int dsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 280 {
 281     return DSA_security_bits(pkey->pkey.dsa);
 282 }
 283
 284 static int dsa_missing_parameters(const EVP_PKEY *pkey)
 285 {
 286     DSA *dsa;
 287     dsa = pkey->pkey.dsa;
 288     return dsa == NULL
 289         || dsa->params.p == NULL
 290         || dsa->params.q == NULL
 291         || dsa->params.g == NULL;
 292 }
 293
 294 static int dsa_copy_parameters(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 295 {
 296     if (to->pkey.dsa == NULL) {
 297         to->pkey.dsa = DSA_new();
 298         if (to->pkey.dsa == NULL)
 299             return 0;
 300     }
 301     if (!ffc_params_copy(&to->pkey.dsa->params, &from->pkey.dsa->params))
 302         return 0;
 303
 304     to->pkey.dsa->dirty_cnt++;
 305     return 1;
 306 }
 307
 308 static int dsa_cmp_parameters(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 309 {
 310     return ffc_params_cmp(&a->pkey.dsa->params, &b->pkey.dsa->params, 1);
 311 }
 312
 313 static int dsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 314 {
 315     return BN_cmp(b->pkey.dsa->pub_key, a->pkey.dsa->pub_key) == 0;
 316 }
 317
 318 static void int_dsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 319 {
 320     DSA_free(pkey->pkey.dsa);
 321 }
 322
 323 static int do_dsa_print(BIO *bp, const DSA *x, int off, int ptype)
 324 {
 325     int ret = 0;
 326     const char *ktype = NULL;
 327     const BIGNUM *priv_key, *pub_key;
 328     int mod_len = 0;
 329
 330     if (x->params.p != NULL)
 331         mod_len = DSA_bits(x);
 332
 333     if (ptype == 2)
 334         priv_key = x->priv_key;
 335     else
 336         priv_key = NULL;
 337
 338     if (ptype > 0)
 339         pub_key = x->pub_key;
 340     else
 341         pub_key = NULL;
 342
 343     if (ptype == 2)
 344         ktype = "Private-Key";
 345     else if (ptype == 1)
 346         ktype = "Public-Key";
 347     else
 348         ktype = "DSA-Parameters";
 349
 350     if (priv_key != NULL) {
 351         if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 352             goto err;
 353         if (BIO_printf(bp, "%s: (%d bit)\n", ktype, mod_len) <= 0)
 354             goto err;
 355     } else {
 356         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
 357             goto err;
 358     }
 359
 360     if (!ASN1_bn_print(bp, "priv:", priv_key, NULL, off))
 361         goto err;
 362     if (!ASN1_bn_print(bp, "pub: ", pub_key, NULL, off))
 363         goto err;
 364     if (!ffc_params_print(bp, &x->params, off))
 365         goto err;
 366     ret = 1;
 367  err:
 368     return ret;
 369 }
 370
 371 static int dsa_param_decode(EVP_PKEY *pkey,
 372                             const unsigned char **pder, int derlen)
 373 {
 374     DSA *dsa;
 375
 376     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 377         DSAerr(DSA_F_DSA_PARAM_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 378         return 0;
 379     }
 380     dsa->dirty_cnt++;
 381     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 382     return 1;
 383 }
 384
 385 static int dsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 386 {
 387     return i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, pder);
 388 }
 389
 390 static int dsa_param_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 391                            ASN1_PCTX *ctx)
 392 {
 393     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 0);
 394 }
 395
 396 static int dsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 397                          ASN1_PCTX *ctx)
 398 {
 399     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 1);
 400 }
 401
 402 static int dsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 403                           ASN1_PCTX *ctx)
 404 {
 405     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 2);
 406 }
 407
 408 static int old_dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 409                                const unsigned char **pder, int derlen)
 410 {
 411     DSA *dsa;
 412
 413     if ((dsa = d2i_DSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 414         DSAerr(DSA_F_OLD_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 415         return 0;
 416     }
 417     dsa->dirty_cnt++;
 418     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 419     return 1;
 420 }
 421
 422 static int old_dsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 423 {
 424     return i2d_DSAPrivateKey(pkey->pkey.dsa, pder);
 425 }
 426
 427 static int dsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 428                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 429 {
 430     DSA_SIG *dsa_sig;
 431     const unsigned char *p;
 432
 433     if (sig == NULL) {
 434         if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 435             return 0;
 436         else
 437             return 1;
 438     }
 439     p = sig->data;
 440     dsa_sig = d2i_DSA_SIG(NULL, &p, sig->length);
 441     if (dsa_sig != NULL) {
 442         int rv = 0;
 443         const BIGNUM *r, *s;
 444
 445         DSA_SIG_get0(dsa_sig, &r, &s);
 446
 447         if (BIO_write(bp, "\n", 1) != 1)
 448             goto err;
 449
 450         if (!ASN1_bn_print(bp, "r:   ", r, NULL, indent))
 451             goto err;
 452         if (!ASN1_bn_print(bp, "s:   ", s, NULL, indent))
 453             goto err;
 454         rv = 1;
 455  err:
 456         DSA_SIG_free(dsa_sig);
 457         return rv;
 458     }
 459     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 460         return 0;
 461     return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 462 }
 463
 464 static int dsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 465 {
 466     switch (op) {
 467     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 468         if (arg1 == 0) {
 469             int snid, hnid;
 470             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 471             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, &alg1, &alg2);
 472             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 473                 return -1;
 474             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 475             if (hnid == NID_undef)
 476                 return -1;
 477             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 478                 return -1;
 479             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 480         }
 481         return 1;
 482 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 483     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 484         if (arg1 == 0) {
 485             int snid, hnid;
 486             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 487             CMS_SignerInfo_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg1, &alg2);
 488             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 489                 return -1;
 490             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 491             if (hnid == NID_undef)
 492                 return -1;
 493             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 494                 return -1;
 495             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 496         }
 497         return 1;
 498
 499     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 500         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_NONE;
 501         return 1;
 502 #endif
 503
 504     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 505         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 506         return 1;
 507
 508     default:
 509         return -2;
 510
 511     }
 512
 513 }
 514
 515 static size_t dsa_pkey_dirty_cnt(const EVP_PKEY *pkey)
 516 {
 517     return pkey->pkey.dsa->dirty_cnt;
 518 }
 519
 520 static int dsa_pkey_export_to(const EVP_PKEY *from, void *to_keydata,
 521                               EVP_KEYMGMT *to_keymgmt)
 522 {
 523     DSA *dsa = from->pkey.dsa;
 524     OSSL_PARAM_BLD tmpl;
 525     const BIGNUM *p = DSA_get0_p(dsa), *g = DSA_get0_g(dsa);
 526     const BIGNUM *q = DSA_get0_q(dsa), *pub_key = DSA_get0_pub_key(dsa);
 527     const BIGNUM *priv_key = DSA_get0_priv_key(dsa);
 528     OSSL_PARAM *params;
 529     int rv;
 530
 531     if (p == NULL || q == NULL || g == NULL)
 532         return 0;
 533
 534     ossl_param_bld_init(&tmpl);
 535     if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_P, p)
 536         || !ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_Q, q)
 537         || !ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_G, g))
 538         return 0;
 539     if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_PUB_KEY,
 540                                 pub_key))
 541         return 0;
 542     if (priv_key != NULL) {
 543         if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_PRIV_KEY,
 544                                     priv_key))
 545             return 0;
 546     }
 547
 548     if ((params = ossl_param_bld_to_param(&tmpl)) == NULL)
 549         return 0;
 550
 551     /* We export, the provider imports */
 552     rv = evp_keymgmt_import(to_keymgmt, to_keydata, OSSL_KEYMGMT_SELECT_ALL,
 553                             params);
 554
 555     ossl_param_bld_free(params);
 556
 557     return rv;
 558 }
 559
 560 /* NB these are sorted in pkey_id order, lowest first */
 561
 562 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD dsa_asn1_meths[5] = {
 563
 564     {
 565      EVP_PKEY_DSA2,
 566      EVP_PKEY_DSA,
 567      ASN1_PKEY_ALIAS},
 568
 569     {
 570      EVP_PKEY_DSA1,
 571      EVP_PKEY_DSA,
 572      ASN1_PKEY_ALIAS},
 573
 574     {
 575      EVP_PKEY_DSA4,
 576      EVP_PKEY_DSA,
 577      ASN1_PKEY_ALIAS},
 578
 579     {
 580      EVP_PKEY_DSA3,
 581      EVP_PKEY_DSA,
 582      ASN1_PKEY_ALIAS},
 583
 584     {
 585      EVP_PKEY_DSA,
 586      EVP_PKEY_DSA,
 587      0,
 588
 589      "DSA",
 590      "OpenSSL DSA method",
 591
 592      dsa_pub_decode,
 593      dsa_pub_encode,
 594      dsa_pub_cmp,
 595      dsa_pub_print,
 596
 597      dsa_priv_decode,
 598      dsa_priv_encode,
 599      dsa_priv_print,
 600
 601      int_dsa_size,
 602      dsa_bits,
 603      dsa_security_bits,
 604
 605      dsa_param_decode,
 606      dsa_param_encode,
 607      dsa_missing_parameters,
 608      dsa_copy_parameters,
 609      dsa_cmp_parameters,
 610      dsa_param_print,
 611      dsa_sig_print,
 612
 613      int_dsa_free,
 614      dsa_pkey_ctrl,
 615      old_dsa_priv_decode,
 616      old_dsa_priv_encode,
 617
 618      NULL, NULL, NULL,
 619      NULL, NULL, NULL,
 620      NULL, NULL, NULL, NULL,
 621
 622      dsa_pkey_dirty_cnt,
 623      dsa_pkey_export_to
 624     }
 625 };