crypto/dsa/dsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL project
   3  * 2006.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  *
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21  *    software must display the following acknowledgment:
  22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  24  *
  25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26  *    endorse or promote products derived from this software without
  27  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28  *    licensing@OpenSSL.org.
  29  *
  30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32  *    permission of the OpenSSL Project.
  33  *
  34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35  *    acknowledgment:
  36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  38  *
  39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51  * ====================================================================
  52  *
  53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56  *
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "internal/cryptlib.h"
  61 #include <openssl/x509.h>
  62 #include <openssl/asn1.h>
  63 #include <openssl/dsa.h>
  64 #include <openssl/bn.h>
  65 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
  66 # include <openssl/cms.h>
  67 #endif
  68 #include "internal/asn1_int.h"
  69 #include "internal/evp_int.h"
  70
  71 static int dsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
  72 {
  73     const unsigned char *p, *pm;
  74     int pklen, pmlen;
  75     int ptype;
  76     void *pval;
  77     ASN1_STRING *pstr;
  78     X509_ALGOR *palg;
  79     ASN1_INTEGER *public_key = NULL;
  80
  81     DSA *dsa = NULL;
  82
  83     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &palg, pubkey))
  84         return 0;
  85     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
  86
  87     if (ptype == V_ASN1_SEQUENCE) {
  88         pstr = pval;
  89         pm = pstr->data;
  90         pmlen = pstr->length;
  91
  92         if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL) {
  93             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  94             goto err;
  95         }
  96
  97     } else if ((ptype == V_ASN1_NULL) || (ptype == V_ASN1_UNDEF)) {
  98         if ((dsa = DSA_new()) == NULL) {
  99             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 100             goto err;
 101         }
 102     } else {
 103         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_PARAMETER_ENCODING_ERROR);
 104         goto err;
 105     }
 106
 107     if ((public_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
 108         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 109         goto err;
 110     }
 111
 112     if ((dsa->pub_key = ASN1_INTEGER_to_BN(public_key, NULL)) == NULL) {
 113         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_BN_DECODE_ERROR);
 114         goto err;
 115     }
 116
 117     ASN1_INTEGER_free(public_key);
 118     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 119     return 1;
 120
 121  err:
 122     ASN1_INTEGER_free(public_key);
 123     DSA_free(dsa);
 124     return 0;
 125
 126 }
 127
 128 static int dsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
 129 {
 130     DSA *dsa;
 131     int ptype;
 132     unsigned char *penc = NULL;
 133     int penclen;
 134     ASN1_STRING *str = NULL;
 135     ASN1_INTEGER *pubint = NULL;
 136
 137     dsa = pkey->pkey.dsa;
 138     if (pkey->save_parameters && dsa->p && dsa->q && dsa->g) {
 139         str = ASN1_STRING_new();
 140         if (str == NULL) {
 141             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 142             goto err;
 143         }
 144         str->length = i2d_DSAparams(dsa, &str->data);
 145         if (str->length <= 0) {
 146             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 147             goto err;
 148         }
 149         ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 150     } else
 151         ptype = V_ASN1_UNDEF;
 152
 153     pubint = BN_to_ASN1_INTEGER(dsa->pub_key, NULL);
 154
 155     if (pubint == NULL) {
 156         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 157         goto err;
 158     }
 159
 160     penclen = i2d_ASN1_INTEGER(pubint, &penc);
 161     ASN1_INTEGER_free(pubint);
 162
 163     if (penclen <= 0) {
 164         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 165         goto err;
 166     }
 167
 168     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_DSA),
 169                                ptype, str, penc, penclen))
 170         return 1;
 171
 172  err:
 173     OPENSSL_free(penc);
 174     ASN1_STRING_free(str);
 175
 176     return 0;
 177 }
 178
 179 /*
 180  * In PKCS#8 DSA: you just get a private key integer and parameters in the
 181  * AlgorithmIdentifier the pubkey must be recalculated.
 182  */
 183
 184 static int dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 185 {
 186     const unsigned char *p, *pm;
 187     int pklen, pmlen;
 188     int ptype;
 189     void *pval;
 190     ASN1_STRING *pstr;
 191     X509_ALGOR *palg;
 192     ASN1_INTEGER *privkey = NULL;
 193     BN_CTX *ctx = NULL;
 194
 195     DSA *dsa = NULL;
 196
 197     int ret = 0;
 198
 199     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &palg, p8))
 200         return 0;
 201     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
 202
 203     if ((privkey = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL)
 204         goto decerr;
 205     if (privkey->type == V_ASN1_NEG_INTEGER || ptype != V_ASN1_SEQUENCE)
 206         goto decerr;
 207
 208     pstr = pval;
 209     pm = pstr->data;
 210     pmlen = pstr->length;
 211     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL)
 212         goto decerr;
 213     /* We have parameters now set private key */
 214     if ((dsa->priv_key = BN_secure_new()) == NULL
 215         || !ASN1_INTEGER_to_BN(privkey, dsa->priv_key)) {
 216         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 217         goto dsaerr;
 218     }
 219     /* Calculate public key */
 220     if ((dsa->pub_key = BN_new()) == NULL) {
 221         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 222         goto dsaerr;
 223     }
 224     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) {
 225         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 226         goto dsaerr;
 227     }
 228
 229     if (!BN_mod_exp(dsa->pub_key, dsa->g, dsa->priv_key, dsa->p, ctx)) {
 230         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 231         goto dsaerr;
 232     }
 233
 234     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 235
 236     ret = 1;
 237     goto done;
 238
 239  decerr:
 240     DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 241  dsaerr:
 242     DSA_free(dsa);
 243  done:
 244     BN_CTX_free(ctx);
 245     ASN1_STRING_clear_free(privkey);
 246     return ret;
 247 }
 248
 249 static int dsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 250 {
 251     ASN1_STRING *params = NULL;
 252     ASN1_INTEGER *prkey = NULL;
 253     unsigned char *dp = NULL;
 254     int dplen;
 255
 256     if (!pkey->pkey.dsa || !pkey->pkey.dsa->priv_key) {
 257         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_MISSING_PARAMETERS);
 258         goto err;
 259     }
 260
 261     params = ASN1_STRING_new();
 262
 263     if (params == NULL) {
 264         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 265         goto err;
 266     }
 267
 268     params->length = i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, &params->data);
 269     if (params->length <= 0) {
 270         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 271         goto err;
 272     }
 273     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 274
 275     /* Get private key into integer */
 276     prkey = BN_to_ASN1_INTEGER(pkey->pkey.dsa->priv_key, NULL);
 277
 278     if (!prkey) {
 279         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_BN_ERROR);
 280         goto err;
 281     }
 282
 283     dplen = i2d_ASN1_INTEGER(prkey, &dp);
 284
 285     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 286     prkey = NULL;
 287
 288     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(NID_dsa), 0,
 289                          V_ASN1_SEQUENCE, params, dp, dplen))
 290         goto err;
 291
 292     return 1;
 293
 294  err:
 295     OPENSSL_free(dp);
 296     ASN1_STRING_free(params);
 297     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 298     return 0;
 299 }
 300
 301 static int int_dsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 302 {
 303     return (DSA_size(pkey->pkey.dsa));
 304 }
 305
 306 static int dsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 307 {
 308     return BN_num_bits(pkey->pkey.dsa->p);
 309 }
 310
 311 static int dsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 312 {
 313     return DSA_security_bits(pkey->pkey.dsa);
 314 }
 315
 316 static int dsa_missing_parameters(const EVP_PKEY *pkey)
 317 {
 318     DSA *dsa;
 319     dsa = pkey->pkey.dsa;
 320     if ((dsa->p == NULL) || (dsa->q == NULL) || (dsa->g == NULL))
 321         return 1;
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 static int dsa_copy_parameters(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 326 {
 327     BIGNUM *a;
 328
 329     if (to->pkey.dsa == NULL) {
 330         to->pkey.dsa = DSA_new();
 331         if (to->pkey.dsa == NULL)
 332             return 0;
 333     }
 334
 335     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->p)) == NULL)
 336         return 0;
 337     BN_free(to->pkey.dsa->p);
 338     to->pkey.dsa->p = a;
 339
 340     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->q)) == NULL)
 341         return 0;
 342     BN_free(to->pkey.dsa->q);
 343     to->pkey.dsa->q = a;
 344
 345     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->g)) == NULL)
 346         return 0;
 347     BN_free(to->pkey.dsa->g);
 348     to->pkey.dsa->g = a;
 349     return 1;
 350 }
 351
 352 static int dsa_cmp_parameters(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 353 {
 354     if (BN_cmp(a->pkey.dsa->p, b->pkey.dsa->p) ||
 355         BN_cmp(a->pkey.dsa->q, b->pkey.dsa->q) ||
 356         BN_cmp(a->pkey.dsa->g, b->pkey.dsa->g))
 357         return 0;
 358     else
 359         return 1;
 360 }
 361
 362 static int dsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 363 {
 364     if (BN_cmp(b->pkey.dsa->pub_key, a->pkey.dsa->pub_key) != 0)
 365         return 0;
 366     else
 367         return 1;
 368 }
 369
 370 static void int_dsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 371 {
 372     DSA_free(pkey->pkey.dsa);
 373 }
 374
 375 static int do_dsa_print(BIO *bp, const DSA *x, int off, int ptype)
 376 {
 377     int ret = 0;
 378     const char *ktype = NULL;
 379     const BIGNUM *priv_key, *pub_key;
 380
 381     if (ptype == 2)
 382         priv_key = x->priv_key;
 383     else
 384         priv_key = NULL;
 385
 386     if (ptype > 0)
 387         pub_key = x->pub_key;
 388     else
 389         pub_key = NULL;
 390
 391     if (ptype == 2)
 392         ktype = "Private-Key";
 393     else if (ptype == 1)
 394         ktype = "Public-Key";
 395     else
 396         ktype = "DSA-Parameters";
 397
 398     if (priv_key) {
 399         if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 400             goto err;
 401         if (BIO_printf(bp, "%s: (%d bit)\n", ktype, BN_num_bits(x->p))
 402             <= 0)
 403             goto err;
 404     }
 405
 406     if (!ASN1_bn_print(bp, "priv:", priv_key, NULL, off))
 407         goto err;
 408     if (!ASN1_bn_print(bp, "pub: ", pub_key, NULL, off))
 409         goto err;
 410     if (!ASN1_bn_print(bp, "P:   ", x->p, NULL, off))
 411         goto err;
 412     if (!ASN1_bn_print(bp, "Q:   ", x->q, NULL, off))
 413         goto err;
 414     if (!ASN1_bn_print(bp, "G:   ", x->g, NULL, off))
 415         goto err;
 416     ret = 1;
 417  err:
 418     return (ret);
 419 }
 420
 421 static int dsa_param_decode(EVP_PKEY *pkey,
 422                             const unsigned char **pder, int derlen)
 423 {
 424     DSA *dsa;
 425
 426     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 427         DSAerr(DSA_F_DSA_PARAM_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 428         return 0;
 429     }
 430     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 431     return 1;
 432 }
 433
 434 static int dsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 435 {
 436     return i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, pder);
 437 }
 438
 439 static int dsa_param_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 440                            ASN1_PCTX *ctx)
 441 {
 442     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 0);
 443 }
 444
 445 static int dsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 446                          ASN1_PCTX *ctx)
 447 {
 448     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 1);
 449 }
 450
 451 static int dsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 452                           ASN1_PCTX *ctx)
 453 {
 454     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 2);
 455 }
 456
 457 static int old_dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 458                                const unsigned char **pder, int derlen)
 459 {
 460     DSA *dsa;
 461
 462     if ((dsa = d2i_DSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 463         DSAerr(DSA_F_OLD_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 464         return 0;
 465     }
 466     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 467     return 1;
 468 }
 469
 470 static int old_dsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 471 {
 472     return i2d_DSAPrivateKey(pkey->pkey.dsa, pder);
 473 }
 474
 475 static int dsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 476                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 477 {
 478     DSA_SIG *dsa_sig;
 479     const unsigned char *p;
 480
 481     if (!sig) {
 482         if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 483             return 0;
 484         else
 485             return 1;
 486     }
 487     p = sig->data;
 488     dsa_sig = d2i_DSA_SIG(NULL, &p, sig->length);
 489     if (dsa_sig) {
 490         int rv = 0;
 491
 492         if (BIO_write(bp, "\n", 1) != 1)
 493             goto err;
 494
 495         if (!ASN1_bn_print(bp, "r:   ", dsa_sig->r, NULL, indent))
 496             goto err;
 497         if (!ASN1_bn_print(bp, "s:   ", dsa_sig->s, NULL, indent))
 498             goto err;
 499         rv = 1;
 500  err:
 501         DSA_SIG_free(dsa_sig);
 502         return rv;
 503     }
 504     return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 505 }
 506
 507 static int dsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 508 {
 509     switch (op) {
 510     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 511         if (arg1 == 0) {
 512             int snid, hnid;
 513             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 514             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, &alg1, &alg2);
 515             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 516                 return -1;
 517             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 518             if (hnid == NID_undef)
 519                 return -1;
 520             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 521                 return -1;
 522             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 523         }
 524         return 1;
 525 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 526     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 527         if (arg1 == 0) {
 528             int snid, hnid;
 529             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 530             CMS_SignerInfo_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg1, &alg2);
 531             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 532                 return -1;
 533             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 534             if (hnid == NID_undef)
 535                 return -1;
 536             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 537                 return -1;
 538             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 539         }
 540         return 1;
 541
 542     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 543         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_NONE;
 544         return 1;
 545 #endif
 546
 547     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 548         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 549         return 2;
 550
 551     default:
 552         return -2;
 553
 554     }
 555
 556 }
 557
 558 /* NB these are sorted in pkey_id order, lowest first */
 559
 560 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD dsa_asn1_meths[] = {
 561
 562     {
 563      EVP_PKEY_DSA2,
 564      EVP_PKEY_DSA,
 565      ASN1_PKEY_ALIAS},
 566
 567     {
 568      EVP_PKEY_DSA1,
 569      EVP_PKEY_DSA,
 570      ASN1_PKEY_ALIAS},
 571
 572     {
 573      EVP_PKEY_DSA4,
 574      EVP_PKEY_DSA,
 575      ASN1_PKEY_ALIAS},
 576
 577     {
 578      EVP_PKEY_DSA3,
 579      EVP_PKEY_DSA,
 580      ASN1_PKEY_ALIAS},
 581
 582     {
 583      EVP_PKEY_DSA,
 584      EVP_PKEY_DSA,
 585      0,
 586
 587      "DSA",
 588      "OpenSSL DSA method",
 589
 590      dsa_pub_decode,
 591      dsa_pub_encode,
 592      dsa_pub_cmp,
 593      dsa_pub_print,
 594
 595      dsa_priv_decode,
 596      dsa_priv_encode,
 597      dsa_priv_print,
 598
 599      int_dsa_size,
 600      dsa_bits,
 601      dsa_security_bits,
 602
 603      dsa_param_decode,
 604      dsa_param_encode,
 605      dsa_missing_parameters,
 606      dsa_copy_parameters,
 607      dsa_cmp_parameters,
 608      dsa_param_print,
 609      dsa_sig_print,
 610
 611      int_dsa_free,
 612      dsa_pkey_ctrl,
 613      old_dsa_priv_decode,
 614      old_dsa_priv_encode}
 615 };