crypto/dsa/dsa_sign.c

   1 /* crypto/dsa/dsa_sign.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 /* Original version from Steven Schoch <schoch@sheba.arc.nasa.gov> */
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include "cryptlib.h"
  63 #include "bn.h"
  64 #include "dsa.h"
  65 #include "rand.h"
  66 #include "asn1.h"
  67
  68 DSA_SIG * DSA_do_sign(dgst,dlen,dsa)
  69 unsigned char *dgst;
  70 int dlen;
  71 DSA *dsa;
  72         {
  73         BIGNUM *kinv=NULL,*r=NULL,*s=NULL;
  74         BIGNUM m;
  75         BIGNUM xr;
  76         BN_CTX *ctx=NULL;
  77         int i,reason=ERR_R_BN_LIB;
  78         DSA_SIG *ret=NULL;
  79
  80         BN_init(&m);
  81         BN_init(&xr);
  82         s=BN_new();
  83         if (s == NULL) goto err;
  84
  85         i=BN_num_bytes(dsa->q); /* should be 20 */
  86         if ((dlen > i) || (dlen > 50))
  87                 {
  88                 reason=DSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE;
  89                 goto err;
  90                 }
  91
  92         ctx=BN_CTX_new();
  93         if (ctx == NULL) goto err;
  94
  95         if ((dsa->kinv == NULL) || (dsa->r == NULL))
  96                 {
  97                 if (!DSA_sign_setup(dsa,ctx,&kinv,&r)) goto err;
  98                 }
  99         else
 100                 {
 101                 kinv=dsa->kinv;
 102                 dsa->kinv=NULL;
 103                 r=dsa->r;
 104                 dsa->r=NULL;
 105                 }
 106
 107         if (BN_bin2bn(dgst,dlen,&m) == NULL) goto err;
 108
 109         /* Compute  s = inv(k) (m + xr) mod q */
 110         if (!BN_mod_mul(&xr,dsa->priv_key,r,dsa->q,ctx)) goto err;/* s = xr */
 111         if (!BN_add(s, &xr, &m)) goto err;              /* s = m + xr */
 112         if (BN_cmp(s,dsa->q) > 0)
 113                 BN_sub(s,s,dsa->q);
 114         if (!BN_mod_mul(s,s,kinv,dsa->q,ctx)) goto err;
 115
 116         ret=DSA_SIG_new();
 117         if (ret == NULL) goto err;
 118         ret->r = r;
 119         ret->s = s;
 120
 121 err:
 122         if (!ret)
 123                 {
 124                 DSAerr(DSA_F_DSA_DO_SIGN,reason);
 125                 BN_free(r);
 126                 BN_free(s);
 127                 }
 128         if (ctx != NULL) BN_CTX_free(ctx);
 129         BN_clear_free(&m);
 130         BN_clear_free(&xr);
 131         return(ret);
 132         }
 133
 134 /* data has already been hashed (probably with SHA or SHA-1). */
 135
 136 int DSA_sign(type,dgst,dlen,sig,siglen,dsa)
 137 int type;
 138 unsigned char *dgst;
 139 int dlen;
 140 unsigned char *sig;    /* out */
 141 unsigned int *siglen;  /* out */
 142 DSA *dsa;
 143         {
 144         DSA_SIG *s;
 145         s=DSA_do_sign(dgst,dlen,dsa);
 146         if (s == NULL)
 147                 {
 148                 *siglen=0;
 149                 return(0);
 150                 }
 151         *siglen=i2d_DSA_SIG(s,&sig);
 152         DSA_SIG_free(s);
 153         return(1);
 154         }
 155
 156 int DSA_sign_setup(dsa,ctx_in,kinvp,rp)
 157 DSA *dsa;
 158 BN_CTX *ctx_in;
 159 BIGNUM **kinvp;
 160 BIGNUM **rp;
 161         {
 162         BN_CTX *ctx;
 163         BIGNUM k,*kinv=NULL,*r=NULL;
 164         int ret=0;
 165
 166         if (ctx_in == NULL)
 167                 {
 168                 if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 169                 }
 170         else
 171                 ctx=ctx_in;
 172
 173         BN_init(&k);
 174         if ((r=BN_new()) == NULL) goto err;
 175         kinv=NULL;
 176
 177         /* Get random k */
 178         for (;;)
 179                 {
 180                 if (!BN_rand(&k, BN_num_bits(dsa->q), 1, 0)) goto err;
 181                 if (BN_cmp(&k,dsa->q) >= 0)
 182                         BN_sub(&k,&k,dsa->q);
 183                 if (!BN_is_zero(&k)) break;
 184                 }
 185
 186         if ((dsa->method_mont_p == NULL) && (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P))
 187                 {
 188                 if ((dsa->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
 189                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p,
 190                                 dsa->p,ctx)) goto err;
 191                 }
 192
 193         /* Compute r = (g^k mod p) mod q */
 194         if (!BN_mod_exp_mont(r,dsa->g,&k,dsa->p,ctx,
 195                 (BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p)) goto err;
 196         if (!BN_mod(r,r,dsa->q,ctx)) goto err;
 197
 198         /* Compute  part of 's = inv(k) (m + xr) mod q' */
 199         if ((kinv=BN_mod_inverse(NULL,&k,dsa->q,ctx)) == NULL) goto err;
 200
 201         if (*kinvp != NULL) BN_clear_free(*kinvp);
 202         *kinvp=kinv;
 203         kinv=NULL;
 204         if (*rp != NULL) BN_clear_free(*rp);
 205         *rp=r;
 206         ret=1;
 207 err:
 208         if (!ret)
 209                 {
 210                 DSAerr(DSA_F_DSA_SIGN_SETUP,ERR_R_BN_LIB);
 211                 if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
 212                 if (r != NULL) BN_clear_free(r);
 213                 }
 214         if (ctx_in == NULL) BN_CTX_free(ctx);
 215         if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
 216         BN_clear_free(&k);
 217         return(ret);
 218         }
 219