crypto/rsa/rsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2022 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  * RSA 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 "internal/cryptlib.h"
  18 #include <openssl/asn1t.h>
  19 #include <openssl/x509.h>
  20 #include <openssl/bn.h>
  21 #include <openssl/core_names.h>
  22 #include <openssl/param_build.h>
  23 #include "crypto/asn1.h"
  24 #include "crypto/evp.h"
  25 #include "crypto/rsa.h"
  26 #include "rsa_local.h"
  27
  28 /* Set any parameters associated with pkey */
  29 static int rsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey,
  30                             ASN1_STRING **pstr, int *pstrtype)
  31 {
  32     const RSA *rsa = pkey->pkey.rsa;
  33
  34     *pstr = NULL;
  35     /* If RSA it's just NULL type */
  36     if (RSA_test_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_MASK) != RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS) {
  37         *pstrtype = V_ASN1_NULL;
  38         return 1;
  39     }
  40     /* If no PSS parameters we omit parameters entirely */
  41     if (rsa->pss == NULL) {
  42         *pstrtype = V_ASN1_UNDEF;
  43         return 1;
  44     }
  45     /* Encode PSS parameters */
  46     if (ASN1_item_pack(rsa->pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), pstr) == NULL)
  47         return 0;
  48
  49     *pstrtype = V_ASN1_SEQUENCE;
  50     return 1;
  51 }
  52 /* Decode any parameters and set them in RSA structure */
  53 static int rsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
  54 {
  55     unsigned char *penc = NULL;
  56     int penclen;
  57     ASN1_STRING *str;
  58     int strtype;
  59
  60     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
  61         return 0;
  62     penclen = i2d_RSAPublicKey(pkey->pkey.rsa, &penc);
  63     if (penclen <= 0)
  64         return 0;
  65     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id),
  66                                strtype, str, penc, penclen))
  67         return 1;
  68
  69     OPENSSL_free(penc);
  70     return 0;
  71 }
  72
  73 static int rsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, const X509_PUBKEY *pubkey)
  74 {
  75     const unsigned char *p;
  76     int pklen;
  77     X509_ALGOR *alg;
  78     RSA *rsa = NULL;
  79
  80     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &alg, pubkey))
  81         return 0;
  82     if ((rsa = d2i_RSAPublicKey(NULL, &p, pklen)) == NULL)
  83         return 0;
  84     if (!ossl_rsa_param_decode(rsa, alg)) {
  85         RSA_free(rsa);
  86         return 0;
  87     }
  88
  89     RSA_clear_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_MASK);
  90     switch (pkey->ameth->pkey_id) {
  91     case EVP_PKEY_RSA:
  92         RSA_set_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_RSA);
  93         break;
  94     case EVP_PKEY_RSA_PSS:
  95         RSA_set_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS);
  96         break;
  97     default:
  98         /* Leave the type bits zero */
  99         break;
 100     }
 101
 102     if (!EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa)) {
 103         RSA_free(rsa);
 104         return 0;
 105     }
 106     return 1;
 107 }
 108
 109 static int rsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 110 {
 111     /*
 112      * Don't check the public/private key, this is mostly for smart
 113      * cards.
 114      */
 115     if (((RSA_flags(a->pkey.rsa) & RSA_METHOD_FLAG_NO_CHECK))
 116             || (RSA_flags(b->pkey.rsa) & RSA_METHOD_FLAG_NO_CHECK)) {
 117         return 1;
 118     }
 119
 120     if (BN_cmp(b->pkey.rsa->n, a->pkey.rsa->n) != 0
 121         || BN_cmp(b->pkey.rsa->e, a->pkey.rsa->e) != 0)
 122         return 0;
 123     return 1;
 124 }
 125
 126 static int old_rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 127                                const unsigned char **pder, int derlen)
 128 {
 129     RSA *rsa;
 130
 131     if ((rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL)
 132         return 0;
 133     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 134     return 1;
 135 }
 136
 137 static int old_rsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 138 {
 139     return i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, pder);
 140 }
 141
 142 static int rsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 143 {
 144     unsigned char *rk = NULL;
 145     int rklen;
 146     ASN1_STRING *str;
 147     int strtype;
 148
 149     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
 150         return 0;
 151     rklen = i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, &rk);
 152
 153     if (rklen <= 0) {
 154         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, ERR_R_ASN1_LIB);
 155         ASN1_STRING_free(str);
 156         return 0;
 157     }
 158
 159     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id), 0,
 160                          strtype, str, rk, rklen)) {
 161         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, ERR_R_ASN1_LIB);
 162         ASN1_STRING_free(str);
 163         OPENSSL_clear_free(rk, rklen);
 164         return 0;
 165     }
 166
 167     return 1;
 168 }
 169
 170 static int rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 171 {
 172     int ret = 0;
 173     RSA *rsa = ossl_rsa_key_from_pkcs8(p8, NULL, NULL);
 174
 175     if (rsa != NULL) {
 176         ret = 1;
 177         EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 178     }
 179     return ret;
 180 }
 181
 182 static int int_rsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 183 {
 184     return RSA_size(pkey->pkey.rsa);
 185 }
 186
 187 static int rsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 188 {
 189     return BN_num_bits(pkey->pkey.rsa->n);
 190 }
 191
 192 static int rsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 193 {
 194     return RSA_security_bits(pkey->pkey.rsa);
 195 }
 196
 197 static void int_rsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 198 {
 199     RSA_free(pkey->pkey.rsa);
 200 }
 201
 202 static int rsa_pss_param_print(BIO *bp, int pss_key, RSA_PSS_PARAMS *pss,
 203                                int indent)
 204 {
 205     int rv = 0;
 206     X509_ALGOR *maskHash = NULL;
 207
 208     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 209         goto err;
 210     if (pss_key) {
 211         if (pss == NULL) {
 212             if (BIO_puts(bp, "No PSS parameter restrictions\n") <= 0)
 213                 return 0;
 214             return 1;
 215         } else {
 216             if (BIO_puts(bp, "PSS parameter restrictions:") <= 0)
 217                 return 0;
 218         }
 219     } else if (pss == NULL) {
 220         if (BIO_puts(bp, "(INVALID PSS PARAMETERS)\n") <= 0)
 221             return 0;
 222         return 1;
 223     }
 224     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 225         goto err;
 226     if (pss_key)
 227         indent += 2;
 228     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 229         goto err;
 230     if (BIO_puts(bp, "Hash Algorithm: ") <= 0)
 231         goto err;
 232
 233     if (pss->hashAlgorithm) {
 234         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->hashAlgorithm->algorithm) <= 0)
 235             goto err;
 236     } else if (BIO_puts(bp, "sha1 (default)") <= 0) {
 237         goto err;
 238     }
 239
 240     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 241         goto err;
 242
 243     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 244         goto err;
 245
 246     if (BIO_puts(bp, "Mask Algorithm: ") <= 0)
 247         goto err;
 248     if (pss->maskGenAlgorithm) {
 249         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->maskGenAlgorithm->algorithm) <= 0)
 250             goto err;
 251         if (BIO_puts(bp, " with ") <= 0)
 252             goto err;
 253         maskHash = ossl_x509_algor_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
 254         if (maskHash != NULL) {
 255             if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, maskHash->algorithm) <= 0)
 256                 goto err;
 257         } else if (BIO_puts(bp, "INVALID") <= 0) {
 258             goto err;
 259         }
 260     } else if (BIO_puts(bp, "mgf1 with sha1 (default)") <= 0) {
 261         goto err;
 262     }
 263     BIO_puts(bp, "\n");
 264
 265     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 266         goto err;
 267     if (BIO_printf(bp, "%s Salt Length: 0x", pss_key ? "Minimum" : "") <= 0)
 268         goto err;
 269     if (pss->saltLength) {
 270         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->saltLength) <= 0)
 271             goto err;
 272     } else if (BIO_puts(bp, "14 (default)") <= 0) {
 273         goto err;
 274     }
 275     BIO_puts(bp, "\n");
 276
 277     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 278         goto err;
 279     if (BIO_puts(bp, "Trailer Field: 0x") <= 0)
 280         goto err;
 281     if (pss->trailerField) {
 282         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->trailerField) <= 0)
 283             goto err;
 284     } else if (BIO_puts(bp, "01 (default)") <= 0) {
 285         goto err;
 286     }
 287     BIO_puts(bp, "\n");
 288
 289     rv = 1;
 290
 291  err:
 292     X509_ALGOR_free(maskHash);
 293     return rv;
 294
 295 }
 296
 297 static int pkey_rsa_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int off, int priv)
 298 {
 299     const RSA *x = pkey->pkey.rsa;
 300     char *str;
 301     const char *s;
 302     int ret = 0, mod_len = 0, ex_primes;
 303
 304     if (x->n != NULL)
 305         mod_len = BN_num_bits(x->n);
 306     ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos);
 307
 308     if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 309         goto err;
 310
 311     if (BIO_printf(bp, "%s ", pkey_is_pss(pkey) ?  "RSA-PSS" : "RSA") <= 0)
 312         goto err;
 313
 314     if (priv && x->d) {
 315         if (BIO_printf(bp, "Private-Key: (%d bit, %d primes)\n",
 316                        mod_len, ex_primes <= 0 ? 2 : ex_primes + 2) <= 0)
 317             goto err;
 318         str = "modulus:";
 319         s = "publicExponent:";
 320     } else {
 321         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
 322             goto err;
 323         str = "Modulus:";
 324         s = "Exponent:";
 325     }
 326     if (!ASN1_bn_print(bp, str, x->n, NULL, off))
 327         goto err;
 328     if (!ASN1_bn_print(bp, s, x->e, NULL, off))
 329         goto err;
 330     if (priv) {
 331         int i;
 332
 333         if (!ASN1_bn_print(bp, "privateExponent:", x->d, NULL, off))
 334             goto err;
 335         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime1:", x->p, NULL, off))
 336             goto err;
 337         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime2:", x->q, NULL, off))
 338             goto err;
 339         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent1:", x->dmp1, NULL, off))
 340             goto err;
 341         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent2:", x->dmq1, NULL, off))
 342             goto err;
 343         if (!ASN1_bn_print(bp, "coefficient:", x->iqmp, NULL, off))
 344             goto err;
 345         for (i = 0; i < sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos); i++) {
 346             /* print multi-prime info */
 347             BIGNUM *bn = NULL;
 348             RSA_PRIME_INFO *pinfo;
 349             int j;
 350
 351             pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(x->prime_infos, i);
 352             for (j = 0; j < 3; j++) {
 353                 if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 354                     goto err;
 355                 switch (j) {
 356                 case 0:
 357                     if (BIO_printf(bp, "prime%d:", i + 3) <= 0)
 358                         goto err;
 359                     bn = pinfo->r;
 360                     break;
 361                 case 1:
 362                     if (BIO_printf(bp, "exponent%d:", i + 3) <= 0)
 363                         goto err;
 364                     bn = pinfo->d;
 365                     break;
 366                 case 2:
 367                     if (BIO_printf(bp, "coefficient%d:", i + 3) <= 0)
 368                         goto err;
 369                     bn = pinfo->t;
 370                     break;
 371                 default:
 372                     break;
 373                 }
 374                 if (!ASN1_bn_print(bp, "", bn, NULL, off))
 375                     goto err;
 376             }
 377         }
 378     }
 379     if (pkey_is_pss(pkey) && !rsa_pss_param_print(bp, 1, x->pss, off))
 380         goto err;
 381     ret = 1;
 382  err:
 383     return ret;
 384 }
 385
 386 static int rsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 387                          ASN1_PCTX *ctx)
 388 {
 389     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 0);
 390 }
 391
 392 static int rsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 393                           ASN1_PCTX *ctx)
 394 {
 395     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 1);
 396 }
 397
 398 static int rsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 399                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 400 {
 401     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) == EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 402         int rv;
 403         RSA_PSS_PARAMS *pss = ossl_rsa_pss_decode(sigalg);
 404
 405         rv = rsa_pss_param_print(bp, 0, pss, indent);
 406         RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 407         if (!rv)
 408             return 0;
 409     } else if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0) {
 410         return 0;
 411     }
 412     if (sig)
 413         return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 414     return 1;
 415 }
 416
 417 static int rsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 418 {
 419     const EVP_MD *md;
 420     const EVP_MD *mgf1md;
 421     int min_saltlen;
 422
 423     switch (op) {
 424     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 425         if (pkey->pkey.rsa->pss != NULL) {
 426             if (!ossl_rsa_pss_get_param(pkey->pkey.rsa->pss, &md, &mgf1md,
 427                                         &min_saltlen)) {
 428                 ERR_raise(ERR_LIB_RSA, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 429                 return 0;
 430             }
 431             *(int *)arg2 = EVP_MD_get_type(md);
 432             /* Return of 2 indicates this MD is mandatory */
 433             return 2;
 434         }
 435         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 436         return 1;
 437
 438     default:
 439         return -2;
 440     }
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Convert EVP_PKEY_CTX in PSS mode into corresponding algorithm parameter,
 445  * suitable for setting an AlgorithmIdentifier.
 446  */
 447
 448 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_ctx_to_pss(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 449 {
 450     const EVP_MD *sigmd, *mgf1md;
 451     EVP_PKEY *pk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pkctx);
 452     int saltlen;
 453
 454     if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &sigmd) <= 0)
 455         return NULL;
 456     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
 457         return NULL;
 458     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_pss_saltlen(pkctx, &saltlen) <= 0)
 459         return NULL;
 460     if (saltlen == -1) {
 461         saltlen = EVP_MD_get_size(sigmd);
 462     } else if (saltlen == -2 || saltlen == -3) {
 463         saltlen = EVP_PKEY_get_size(pk) - EVP_MD_get_size(sigmd) - 2;
 464         if ((EVP_PKEY_get_bits(pk) & 0x7) == 1)
 465             saltlen--;
 466         if (saltlen < 0)
 467             return NULL;
 468     }
 469
 470     return ossl_rsa_pss_params_create(sigmd, mgf1md, saltlen);
 471 }
 472
 473 RSA_PSS_PARAMS *ossl_rsa_pss_params_create(const EVP_MD *sigmd,
 474                                            const EVP_MD *mgf1md, int saltlen)
 475 {
 476     RSA_PSS_PARAMS *pss = RSA_PSS_PARAMS_new();
 477
 478     if (pss == NULL)
 479         goto err;
 480     if (saltlen != 20) {
 481         pss->saltLength = ASN1_INTEGER_new();
 482         if (pss->saltLength == NULL)
 483             goto err;
 484         if (!ASN1_INTEGER_set(pss->saltLength, saltlen))
 485             goto err;
 486     }
 487     if (!ossl_x509_algor_new_from_md(&pss->hashAlgorithm, sigmd))
 488         goto err;
 489     if (mgf1md == NULL)
 490         mgf1md = sigmd;
 491     if (!ossl_x509_algor_md_to_mgf1(&pss->maskGenAlgorithm, mgf1md))
 492         goto err;
 493     if (!ossl_x509_algor_new_from_md(&pss->maskHash, mgf1md))
 494         goto err;
 495     return pss;
 496  err:
 497     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 498     return NULL;
 499 }
 500
 501 ASN1_STRING *ossl_rsa_ctx_to_pss_string(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 502 {
 503     RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_ctx_to_pss(pkctx);
 504     ASN1_STRING *os;
 505
 506     if (pss == NULL)
 507         return NULL;
 508
 509     os = ASN1_item_pack(pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), NULL);
 510     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 511     return os;
 512 }
 513
 514 /*
 515  * From PSS AlgorithmIdentifier set public key parameters. If pkey isn't NULL
 516  * then the EVP_MD_CTX is setup and initialised. If it is NULL parameters are
 517  * passed to pkctx instead.
 518  */
 519
 520 int ossl_rsa_pss_to_ctx(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX *pkctx,
 521                         const X509_ALGOR *sigalg, EVP_PKEY *pkey)
 522 {
 523     int rv = -1;
 524     int saltlen;
 525     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 526     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 527
 528     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 529     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 530         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 531         return -1;
 532     }
 533     /* Decode PSS parameters */
 534     pss = ossl_rsa_pss_decode(sigalg);
 535
 536     if (!ossl_rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen)) {
 537         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
 538         goto err;
 539     }
 540
 541     /* We have all parameters now set up context */
 542     if (pkey) {
 543         if (!EVP_DigestVerifyInit(ctx, &pkctx, md, NULL, pkey))
 544             goto err;
 545     } else {
 546         const EVP_MD *checkmd;
 547         if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &checkmd) <= 0)
 548             goto err;
 549         if (EVP_MD_get_type(md) != EVP_MD_get_type(checkmd)) {
 550             ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_DIGEST_DOES_NOT_MATCH);
 551             goto err;
 552         }
 553     }
 554
 555     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0)
 556         goto err;
 557
 558     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pkctx, saltlen) <= 0)
 559         goto err;
 560
 561     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
 562         goto err;
 563     /* Carry on */
 564     rv = 1;
 565
 566  err:
 567     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 568     return rv;
 569 }
 570
 571 static int rsa_pss_verify_param(const EVP_MD **pmd, const EVP_MD **pmgf1md,
 572                                 int *psaltlen, int *ptrailerField)
 573 {
 574     if (psaltlen != NULL && *psaltlen < 0) {
 575         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_INVALID_SALT_LENGTH);
 576         return 0;
 577     }
 578     /*
 579      * low-level routines support only trailer field 0xbc (value 1) and
 580      * PKCS#1 says we should reject any other value anyway.
 581      */
 582     if (ptrailerField != NULL && *ptrailerField != 1) {
 583         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_INVALID_TRAILER);
 584         return 0;
 585     }
 586     return 1;
 587 }
 588
 589 int ossl_rsa_pss_get_param(const RSA_PSS_PARAMS *pss, const EVP_MD **pmd,
 590                            const EVP_MD **pmgf1md, int *psaltlen)
 591 {
 592     /*
 593      * Callers do not care about the trailer field, and yet, we must
 594      * pass it from get_param to verify_param, since the latter checks
 595      * its value.
 596      *
 597      * When callers start caring, it's a simple thing to add another
 598      * argument to this function.
 599      */
 600     int trailerField = 0;
 601
 602     return ossl_rsa_pss_get_param_unverified(pss, pmd, pmgf1md, psaltlen,
 603                                              &trailerField)
 604         && rsa_pss_verify_param(pmd, pmgf1md, psaltlen, &trailerField);
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Customised RSA item verification routine. This is called when a signature
 609  * is encountered requiring special handling. We currently only handle PSS.
 610  */
 611
 612 static int rsa_item_verify(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it,
 613                            const void *asn, const X509_ALGOR *sigalg,
 614                            const ASN1_BIT_STRING *sig, EVP_PKEY *pkey)
 615 {
 616     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 617     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 618         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 619         return -1;
 620     }
 621     if (ossl_rsa_pss_to_ctx(ctx, NULL, sigalg, pkey) > 0) {
 622         /* Carry on */
 623         return 2;
 624     }
 625     return -1;
 626 }
 627
 628 static int rsa_item_sign(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, const void *asn,
 629                          X509_ALGOR *alg1, X509_ALGOR *alg2,
 630                          ASN1_BIT_STRING *sig)
 631 {
 632     int pad_mode;
 633     EVP_PKEY_CTX *pkctx = EVP_MD_CTX_get_pkey_ctx(ctx);
 634
 635     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 636         return 0;
 637     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 638         return 2;
 639     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PSS_PADDING) {
 640         ASN1_STRING *os1 = ossl_rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
 641
 642         if (os1 == NULL)
 643             return 0;
 644         /* Duplicate parameters if we have to */
 645         if (alg2 != NULL) {
 646             ASN1_STRING *os2 = ASN1_STRING_dup(os1);
 647
 648             if (os2 == NULL)
 649                 goto err;
 650             if (!X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 651                                  V_ASN1_SEQUENCE, os2)) {
 652                 ASN1_STRING_free(os2);
 653                 goto err;
 654             }
 655         }
 656         if (!X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 657                              V_ASN1_SEQUENCE, os1))
 658             goto err;
 659         return 3;
 660     err:
 661         ASN1_STRING_free(os1);
 662         return 0;
 663     }
 664     return 2;
 665 }
 666
 667 static int rsa_sig_info_set(X509_SIG_INFO *siginf, const X509_ALGOR *sigalg,
 668                             const ASN1_STRING *sig)
 669 {
 670     int rv = 0;
 671     int mdnid, saltlen;
 672     uint32_t flags;
 673     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 674     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 675     int secbits;
 676
 677     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 678     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
 679         return 0;
 680     /* Decode PSS parameters */
 681     pss = ossl_rsa_pss_decode(sigalg);
 682     if (!ossl_rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen))
 683         goto err;
 684     mdnid = EVP_MD_get_type(md);
 685     /*
 686      * For TLS need SHA256, SHA384 or SHA512, digest and MGF1 digest must
 687      * match and salt length must equal digest size
 688      */
 689     if ((mdnid == NID_sha256 || mdnid == NID_sha384 || mdnid == NID_sha512)
 690             && mdnid == EVP_MD_get_type(mgf1md)
 691             && saltlen == EVP_MD_get_size(md))
 692         flags = X509_SIG_INFO_TLS;
 693     else
 694         flags = 0;
 695     /* Note: security bits half number of digest bits */
 696     secbits = EVP_MD_get_size(md) * 4;
 697     /*
 698      * SHA1 and MD5 are known to be broken. Reduce security bits so that
 699      * they're no longer accepted at security level 1. The real values don't
 700      * really matter as long as they're lower than 80, which is our security
 701      * level 1.
 702      * https://eprint.iacr.org/2020/014 puts a chosen-prefix attack for SHA1 at
 703      * 2^63.4
 704      * https://documents.epfl.ch/users/l/le/lenstra/public/papers/lat.pdf
 705      * puts a chosen-prefix attack for MD5 at 2^39.
 706      */
 707     if (mdnid == NID_sha1)
 708         secbits = 64;
 709     else if (mdnid == NID_md5_sha1)
 710         secbits = 68;
 711     else if (mdnid == NID_md5)
 712         secbits = 39;
 713     X509_SIG_INFO_set(siginf, mdnid, EVP_PKEY_RSA_PSS, secbits,
 714                       flags);
 715     rv = 1;
 716     err:
 717     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 718     return rv;
 719 }
 720
 721 static int rsa_pkey_check(const EVP_PKEY *pkey)
 722 {
 723     return RSA_check_key_ex(pkey->pkey.rsa, NULL);
 724 }
 725
 726 static size_t rsa_pkey_dirty_cnt(const EVP_PKEY *pkey)
 727 {
 728     return pkey->pkey.rsa->dirty_cnt;
 729 }
 730
 731 /*
 732  * There is no need to do RSA_test_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS)
 733  * checks in this method since the caller tests EVP_KEYMGMT_is_a() first.
 734  */
 735 static int rsa_int_export_to(const EVP_PKEY *from, int rsa_type,
 736                              void *to_keydata,
 737                              OSSL_FUNC_keymgmt_import_fn *importer,
 738                              OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq)
 739 {
 740     RSA *rsa = from->pkey.rsa;
 741     OSSL_PARAM_BLD *tmpl = OSSL_PARAM_BLD_new();
 742     OSSL_PARAM *params = NULL;
 743     int selection = 0;
 744     int rv = 0;
 745
 746     if (tmpl == NULL)
 747         return 0;
 748     /* Public parameters must always be present */
 749     if (RSA_get0_n(rsa) == NULL || RSA_get0_e(rsa) == NULL)
 750         goto err;
 751
 752     if (!ossl_rsa_todata(rsa, tmpl, NULL, 1))
 753         goto err;
 754
 755     selection |= OSSL_KEYMGMT_SELECT_PUBLIC_KEY;
 756     if (RSA_get0_d(rsa) != NULL)
 757         selection |= OSSL_KEYMGMT_SELECT_PRIVATE_KEY;
 758
 759     if (rsa->pss != NULL) {
 760         const EVP_MD *md = NULL, *mgf1md = NULL;
 761         int md_nid, mgf1md_nid, saltlen, trailerfield;
 762         RSA_PSS_PARAMS_30 pss_params;
 763
 764         if (!ossl_rsa_pss_get_param_unverified(rsa->pss, &md, &mgf1md,
 765                                                &saltlen, &trailerfield))
 766             goto err;
 767         md_nid = EVP_MD_get_type(md);
 768         mgf1md_nid = EVP_MD_get_type(mgf1md);
 769         if (!ossl_rsa_pss_params_30_set_defaults(&pss_params)
 770             || !ossl_rsa_pss_params_30_set_hashalg(&pss_params, md_nid)
 771             || !ossl_rsa_pss_params_30_set_maskgenhashalg(&pss_params,
 772                                                           mgf1md_nid)
 773             || !ossl_rsa_pss_params_30_set_saltlen(&pss_params, saltlen)
 774             || !ossl_rsa_pss_params_30_todata(&pss_params, tmpl, NULL))
 775             goto err;
 776         selection |= OSSL_KEYMGMT_SELECT_OTHER_PARAMETERS;
 777     }
 778
 779     if ((params = OSSL_PARAM_BLD_to_param(tmpl)) == NULL)
 780         goto err;
 781
 782     /* We export, the provider imports */
 783     rv = importer(to_keydata, selection, params);
 784
 785  err:
 786     OSSL_PARAM_free(params);
 787     OSSL_PARAM_BLD_free(tmpl);
 788     return rv;
 789 }
 790
 791 static int rsa_int_import_from(const OSSL_PARAM params[], void *vpctx,
 792                                int rsa_type)
 793 {
 794     EVP_PKEY_CTX *pctx = vpctx;
 795     EVP_PKEY *pkey = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
 796     RSA *rsa = ossl_rsa_new_with_ctx(pctx->libctx);
 797     RSA_PSS_PARAMS_30 rsa_pss_params = { 0, };
 798     int pss_defaults_set = 0;
 799     int ok = 0;
 800
 801     if (rsa == NULL) {
 802         ERR_raise(ERR_LIB_DH, ERR_R_RSA_LIB);
 803         return 0;
 804     }
 805
 806     RSA_clear_flags(rsa, RSA_FLAG_TYPE_MASK);
 807     RSA_set_flags(rsa, rsa_type);
 808
 809     if (!ossl_rsa_pss_params_30_fromdata(&rsa_pss_params, &pss_defaults_set,
 810                                          params, pctx->libctx))
 811         goto err;
 812
 813     switch (rsa_type) {
 814     case RSA_FLAG_TYPE_RSA:
 815         /*
 816          * Were PSS parameters filled in?
 817          * In that case, something's wrong
 818          */
 819         if (!ossl_rsa_pss_params_30_is_unrestricted(&rsa_pss_params))
 820             goto err;
 821         break;
 822     case RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS:
 823         /*
 824          * Were PSS parameters filled in?  In that case, create the old
 825          * RSA_PSS_PARAMS structure.  Otherwise, this is an unrestricted key.
 826          */
 827         if (!ossl_rsa_pss_params_30_is_unrestricted(&rsa_pss_params)) {
 828             /* Create the older RSA_PSS_PARAMS from RSA_PSS_PARAMS_30 data */
 829             int mdnid = ossl_rsa_pss_params_30_hashalg(&rsa_pss_params);
 830             int mgf1mdnid = ossl_rsa_pss_params_30_maskgenhashalg(&rsa_pss_params);
 831             int saltlen = ossl_rsa_pss_params_30_saltlen(&rsa_pss_params);
 832             const EVP_MD *md = EVP_get_digestbynid(mdnid);
 833             const EVP_MD *mgf1md = EVP_get_digestbynid(mgf1mdnid);
 834
 835             if ((rsa->pss = ossl_rsa_pss_params_create(md, mgf1md,
 836                                                        saltlen)) == NULL)
 837                 goto err;
 838         }
 839         break;
 840     default:
 841         /* RSA key sub-types we don't know how to handle yet */
 842         goto err;
 843     }
 844
 845     if (!ossl_rsa_fromdata(rsa, params, 1))
 846         goto err;
 847
 848     switch (rsa_type) {
 849     case RSA_FLAG_TYPE_RSA:
 850         ok = EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa);
 851         break;
 852     case RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS:
 853         ok = EVP_PKEY_assign(pkey, EVP_PKEY_RSA_PSS, rsa);
 854         break;
 855     }
 856
 857  err:
 858     if (!ok)
 859         RSA_free(rsa);
 860     return ok;
 861 }
 862
 863 static int rsa_pkey_export_to(const EVP_PKEY *from, void *to_keydata,
 864                               OSSL_FUNC_keymgmt_import_fn *importer,
 865                               OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq)
 866 {
 867     return rsa_int_export_to(from, RSA_FLAG_TYPE_RSA, to_keydata,
 868                              importer, libctx, propq);
 869 }
 870
 871 static int rsa_pss_pkey_export_to(const EVP_PKEY *from, void *to_keydata,
 872                                   OSSL_FUNC_keymgmt_import_fn *importer,
 873                                   OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq)
 874 {
 875     return rsa_int_export_to(from, RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS, to_keydata,
 876                              importer, libctx, propq);
 877 }
 878
 879 static int rsa_pkey_import_from(const OSSL_PARAM params[], void *vpctx)
 880 {
 881     return rsa_int_import_from(params, vpctx, RSA_FLAG_TYPE_RSA);
 882 }
 883
 884 static int rsa_pss_pkey_import_from(const OSSL_PARAM params[], void *vpctx)
 885 {
 886     return rsa_int_import_from(params, vpctx, RSA_FLAG_TYPE_RSASSAPSS);
 887 }
 888
 889 static int rsa_pkey_copy(EVP_PKEY *to, EVP_PKEY *from)
 890 {
 891     RSA *rsa = from->pkey.rsa;
 892     RSA *dupkey = NULL;
 893     int ret;
 894
 895     if (rsa != NULL) {
 896         dupkey = ossl_rsa_dup(rsa, OSSL_KEYMGMT_SELECT_ALL);
 897         if (dupkey == NULL)
 898             return 0;
 899     }
 900
 901     ret = EVP_PKEY_assign(to, from->type, dupkey);
 902     if (!ret)
 903         RSA_free(dupkey);
 904     return ret;
 905 }
 906
 907 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD ossl_rsa_asn1_meths[2] = {
 908     {
 909      EVP_PKEY_RSA,
 910      EVP_PKEY_RSA,
 911      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
 912
 913      "RSA",
 914      "OpenSSL RSA method",
 915
 916      rsa_pub_decode,
 917      rsa_pub_encode,
 918      rsa_pub_cmp,
 919      rsa_pub_print,
 920
 921      rsa_priv_decode,
 922      rsa_priv_encode,
 923      rsa_priv_print,
 924
 925      int_rsa_size,
 926      rsa_bits,
 927      rsa_security_bits,
 928
 929      0, 0, 0, 0, 0, 0,
 930
 931      rsa_sig_print,
 932      int_rsa_free,
 933      rsa_pkey_ctrl,
 934      old_rsa_priv_decode,
 935      old_rsa_priv_encode,
 936      rsa_item_verify,
 937      rsa_item_sign,
 938      rsa_sig_info_set,
 939      rsa_pkey_check,
 940
 941      0, 0,
 942      0, 0, 0, 0,
 943
 944      rsa_pkey_dirty_cnt,
 945      rsa_pkey_export_to,
 946      rsa_pkey_import_from,
 947      rsa_pkey_copy
 948     },
 949
 950     {
 951      EVP_PKEY_RSA2,
 952      EVP_PKEY_RSA,
 953      ASN1_PKEY_ALIAS}
 954 };
 955
 956 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD ossl_rsa_pss_asn1_meth = {
 957      EVP_PKEY_RSA_PSS,
 958      EVP_PKEY_RSA_PSS,
 959      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
 960
 961      "RSA-PSS",
 962      "OpenSSL RSA-PSS method",
 963
 964      rsa_pub_decode,
 965      rsa_pub_encode,
 966      rsa_pub_cmp,
 967      rsa_pub_print,
 968
 969      rsa_priv_decode,
 970      rsa_priv_encode,
 971      rsa_priv_print,
 972
 973      int_rsa_size,
 974      rsa_bits,
 975      rsa_security_bits,
 976
 977      0, 0, 0, 0, 0, 0,
 978
 979      rsa_sig_print,
 980      int_rsa_free,
 981      rsa_pkey_ctrl,
 982      0, 0,
 983      rsa_item_verify,
 984      rsa_item_sign,
 985      rsa_sig_info_set,
 986      rsa_pkey_check,
 987
 988      0, 0,
 989      0, 0, 0, 0,
 990
 991      rsa_pkey_dirty_cnt,
 992      rsa_pss_pkey_export_to,
 993      rsa_pss_pkey_import_from,
 994      rsa_pkey_copy
 995 };