82d1d56d0a19e0eeec9e76c401a4a8bc29bc4a73
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_ameth.c
1 /*
2  * Copyright 2006-2018 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 #include <stdio.h>
11 #include "internal/cryptlib.h"
12 #include <openssl/asn1t.h>
13 #include <openssl/x509.h>
14 #include <openssl/bn.h>
15 #include <openssl/cms.h>
16 #include "internal/asn1_int.h"
17 #include "internal/evp_int.h"
18 #include "rsa_locl.h"
19
20 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
21 static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si);
22 static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si);
23 static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri);
24 static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri);
25 #endif
26
27 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_decode(const X509_ALGOR *alg);
28
29 /* Set any parameters associated with pkey */
30 static int rsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey,
31                             ASN1_STRING **pstr, int *pstrtype)
32 {
33     const RSA *rsa = pkey->pkey.rsa;
34
35     *pstr = NULL;
36     /* If RSA it's just NULL type */
37     if (pkey->ameth->pkey_id != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
38         *pstrtype = V_ASN1_NULL;
39         return 1;
40     }
41     /* If no PSS parameters we omit parameters entirely */
42     if (rsa->pss == NULL) {
43         *pstrtype = V_ASN1_UNDEF;
44         return 1;
45     }
46     /* Encode PSS parameters */
47     if (ASN1_item_pack(rsa->pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), pstr) == NULL)
48         return 0;
49
50     *pstrtype = V_ASN1_SEQUENCE;
51     return 1;
52 }
53 /* Decode any parameters and set them in RSA structure */
54 static int rsa_param_decode(RSA *rsa, const X509_ALGOR *alg)
55 {
56     const ASN1_OBJECT *algoid;
57     const void *algp;
58     int algptype;
59
60     X509_ALGOR_get0(&algoid, &algptype, &algp, alg);
61     if (OBJ_obj2nid(algoid) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
62         return 1;
63     if (algptype == V_ASN1_UNDEF)
64         return 1;
65     if (algptype != V_ASN1_SEQUENCE) {
66         RSAerr(RSA_F_RSA_PARAM_DECODE, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
67         return 0;
68     }
69     rsa->pss = rsa_pss_decode(alg);
70     if (rsa->pss == NULL)
71         return 0;
72     return 1;
73 }
74
75 static int rsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
76 {
77     unsigned char *penc = NULL;
78     int penclen;
79     ASN1_STRING *str;
80     int strtype;
81
82     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
83         return 0;
84     penclen = i2d_RSAPublicKey(pkey->pkey.rsa, &penc);
85     if (penclen <= 0)
86         return 0;
87     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id),
88                                strtype, str, penc, penclen))
89         return 1;
90
91     OPENSSL_free(penc);
92     return 0;
93 }
94
95 static int rsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
96 {
97     const unsigned char *p;
98     int pklen;
99     X509_ALGOR *alg;
100     RSA *rsa = NULL;
101
102     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &alg, pubkey))
103         return 0;
104     if ((rsa = d2i_RSAPublicKey(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
105         RSAerr(RSA_F_RSA_PUB_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
106         return 0;
107     }
108     if (!rsa_param_decode(rsa, alg)) {
109         RSA_free(rsa);
110         return 0;
111     }
112     if (!EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa)) {
113         RSA_free(rsa);
114         return 0;
115     }
116     return 1;
117 }
118
119 static int rsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
120 {
121     if (BN_cmp(b->pkey.rsa->n, a->pkey.rsa->n) != 0
122         || BN_cmp(b->pkey.rsa->e, a->pkey.rsa->e) != 0)
123         return 0;
124     return 1;
125 }
126
127 static int old_rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
128                                const unsigned char **pder, int derlen)
129 {
130     RSA *rsa;
131
132     if ((rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
133         RSAerr(RSA_F_OLD_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
134         return 0;
135     }
136     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
137     return 1;
138 }
139
140 static int old_rsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
141 {
142     return i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, pder);
143 }
144
145 static int rsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
146 {
147     unsigned char *rk = NULL;
148     int rklen;
149     ASN1_STRING *str;
150     int strtype;
151
152     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
153         return 0;
154     rklen = i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, &rk);
155
156     if (rklen <= 0) {
157         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
158         ASN1_STRING_free(str);
159         return 0;
160     }
161
162     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id), 0,
163                          strtype, str, rk, rklen)) {
164         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
165         ASN1_STRING_free(str);
166         return 0;
167     }
168
169     return 1;
170 }
171
172 static int rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
173 {
174     const unsigned char *p;
175     RSA *rsa;
176     int pklen;
177     const X509_ALGOR *alg;
178
179     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &alg, p8))
180         return 0;
181     rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, &p, pklen);
182     if (rsa == NULL) {
183         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
184         return 0;
185     }
186     if (!rsa_param_decode(rsa, alg)) {
187         RSA_free(rsa);
188         return 0;
189     }
190     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
191     return 1;
192 }
193
194 static int int_rsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
195 {
196     return RSA_size(pkey->pkey.rsa);
197 }
198
199 static int rsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
200 {
201     return BN_num_bits(pkey->pkey.rsa->n);
202 }
203
204 static int rsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
205 {
206     return RSA_security_bits(pkey->pkey.rsa);
207 }
208
209 static void int_rsa_free(EVP_PKEY *pkey)
210 {
211     RSA_free(pkey->pkey.rsa);
212 }
213
214 static X509_ALGOR *rsa_mgf1_decode(X509_ALGOR *alg)
215 {
216     if (OBJ_obj2nid(alg->algorithm) != NID_mgf1)
217         return NULL;
218     return ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR),
219                                      alg->parameter);
220 }
221
222 static int rsa_pss_param_print(BIO *bp, int pss_key, RSA_PSS_PARAMS *pss,
223                                int indent)
224 {
225     int rv = 0;
226     X509_ALGOR *maskHash = NULL;
227
228     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
229         goto err;
230     if (pss_key) {
231         if (pss == NULL) {
232             if (BIO_puts(bp, "No PSS parameter restrictions\n") <= 0)
233                 return 0;
234             return 1;
235         } else {
236             if (BIO_puts(bp, "PSS parameter restrictions:") <= 0)
237                 return 0;
238         }
239     } else if (pss == NULL) {
240         if (BIO_puts(bp,"(INVALID PSS PARAMETERS)\n") <= 0)
241             return 0;
242         return 1;
243     }
244     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
245         goto err;
246     if (pss_key)
247         indent += 2;
248     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
249         goto err;
250     if (BIO_puts(bp, "Hash Algorithm: ") <= 0)
251         goto err;
252
253     if (pss->hashAlgorithm) {
254         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->hashAlgorithm->algorithm) <= 0)
255             goto err;
256     } else if (BIO_puts(bp, "sha1 (default)") <= 0) {
257         goto err;
258     }
259
260     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
261         goto err;
262
263     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
264         goto err;
265
266     if (BIO_puts(bp, "Mask Algorithm: ") <= 0)
267         goto err;
268     if (pss->maskGenAlgorithm) {
269         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->maskGenAlgorithm->algorithm) <= 0)
270             goto err;
271         if (BIO_puts(bp, " with ") <= 0)
272             goto err;
273         maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
274         if (maskHash != NULL) {
275             if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, maskHash->algorithm) <= 0)
276                 goto err;
277         } else if (BIO_puts(bp, "INVALID") <= 0) {
278             goto err;
279         }
280     } else if (BIO_puts(bp, "mgf1 with sha1 (default)") <= 0) {
281         goto err;
282     }
283     BIO_puts(bp, "\n");
284
285     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
286         goto err;
287     if (BIO_printf(bp, "%s Salt Length: 0x", pss_key ? "Minimum" : "") <= 0)
288         goto err;
289     if (pss->saltLength) {
290         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->saltLength) <= 0)
291             goto err;
292     } else if (BIO_puts(bp, "14 (default)") <= 0) {
293         goto err;
294     }
295     BIO_puts(bp, "\n");
296
297     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
298         goto err;
299     if (BIO_puts(bp, "Trailer Field: 0x") <= 0)
300         goto err;
301     if (pss->trailerField) {
302         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->trailerField) <= 0)
303             goto err;
304     } else if (BIO_puts(bp, "BC (default)") <= 0) {
305         goto err;
306     }
307     BIO_puts(bp, "\n");
308
309     rv = 1;
310
311  err:
312     X509_ALGOR_free(maskHash);
313     return rv;
314
315 }
316
317 static int pkey_rsa_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int off, int priv)
318 {
319     const RSA *x = pkey->pkey.rsa;
320     char *str;
321     const char *s;
322     int ret = 0, mod_len = 0, ex_primes;
323
324     if (x->n != NULL)
325         mod_len = BN_num_bits(x->n);
326     ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos);
327
328     if (!BIO_indent(bp, off, 128))
329         goto err;
330
331     if (BIO_printf(bp, "%s ", pkey_is_pss(pkey) ?  "RSA-PSS" : "RSA") <= 0)
332         goto err;
333
334     if (priv && x->d) {
335         if (BIO_printf(bp, "Private-Key: (%d bit, %d primes)\n",
336                        mod_len, ex_primes <= 0 ? 2 : ex_primes + 2) <= 0)
337             goto err;
338         str = "modulus:";
339         s = "publicExponent:";
340     } else {
341         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
342             goto err;
343         str = "Modulus:";
344         s = "Exponent:";
345     }
346     if (!ASN1_bn_print(bp, str, x->n, NULL, off))
347         goto err;
348     if (!ASN1_bn_print(bp, s, x->e, NULL, off))
349         goto err;
350     if (priv) {
351         int i;
352
353         if (!ASN1_bn_print(bp, "privateExponent:", x->d, NULL, off))
354             goto err;
355         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime1:", x->p, NULL, off))
356             goto err;
357         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime2:", x->q, NULL, off))
358             goto err;
359         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent1:", x->dmp1, NULL, off))
360             goto err;
361         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent2:", x->dmq1, NULL, off))
362             goto err;
363         if (!ASN1_bn_print(bp, "coefficient:", x->iqmp, NULL, off))
364             goto err;
365         for (i = 0; i < sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos); i++) {
366             /* print multi-prime info */
367             BIGNUM *bn = NULL;
368             RSA_PRIME_INFO *pinfo;
369             int j;
370
371             pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(x->prime_infos, i);
372             for (j = 0; j < 3; j++) {
373                 if (!BIO_indent(bp, off, 128))
374                     goto err;
375                 switch (j) {
376                 case 0:
377                     if (BIO_printf(bp, "prime%d:", i + 3) <= 0)
378                         goto err;
379                     bn = pinfo->r;
380                     break;
381                 case 1:
382                     if (BIO_printf(bp, "exponent%d:", i + 3) <= 0)
383                         goto err;
384                     bn = pinfo->d;
385                     break;
386                 case 2:
387                     if (BIO_printf(bp, "coefficient%d:", i + 3) <= 0)
388                         goto err;
389                     bn = pinfo->t;
390                     break;
391                 default:
392                     break;
393                 }
394                 if (!ASN1_bn_print(bp, "", bn, NULL, off))
395                     goto err;
396             }
397         }
398     }
399     if (pkey_is_pss(pkey) && !rsa_pss_param_print(bp, 1, x->pss, off))
400         goto err;
401     ret = 1;
402  err:
403     return ret;
404 }
405
406 static int rsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
407                          ASN1_PCTX *ctx)
408 {
409     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 0);
410 }
411
412 static int rsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
413                           ASN1_PCTX *ctx)
414 {
415     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 1);
416 }
417
418 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_decode(const X509_ALGOR *alg)
419 {
420     RSA_PSS_PARAMS *pss;
421
422     pss = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS),
423                                     alg->parameter);
424
425     if (pss == NULL)
426         return NULL;
427
428     if (pss->maskGenAlgorithm != NULL) {
429         pss->maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
430         if (pss->maskHash == NULL) {
431             RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
432             return NULL;
433         }
434     }
435
436     return pss;
437 }
438
439 static int rsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
440                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
441 {
442     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) == EVP_PKEY_RSA_PSS) {
443         int rv;
444         RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_pss_decode(sigalg);
445
446         rv = rsa_pss_param_print(bp, 0, pss, indent);
447         RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
448         if (!rv)
449             return 0;
450     } else if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0) {
451         return 0;
452     }
453     if (sig)
454         return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
455     return 1;
456 }
457
458 static int rsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
459 {
460     X509_ALGOR *alg = NULL;
461
462     switch (op) {
463
464     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
465         if (arg1 == 0)
466             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg);
467         break;
468
469     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_ENCRYPT:
470         if (pkey_is_pss(pkey))
471             return -2;
472         if (arg1 == 0)
473             PKCS7_RECIP_INFO_get0_alg(arg2, &alg);
474         break;
475 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
476     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
477         if (arg1 == 0)
478             return rsa_cms_sign(arg2);
479         else if (arg1 == 1)
480             return rsa_cms_verify(arg2);
481         break;
482
483     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_ENVELOPE:
484         if (pkey_is_pss(pkey))
485             return -2;
486         if (arg1 == 0)
487             return rsa_cms_encrypt(arg2);
488         else if (arg1 == 1)
489             return rsa_cms_decrypt(arg2);
490         break;
491
492     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
493         if (pkey_is_pss(pkey))
494             return -2;
495         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_TRANS;
496         return 1;
497 #endif
498
499     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
500         *(int *)arg2 = NID_sha256;
501         return 1;
502
503     default:
504         return -2;
505
506     }
507
508     if (alg)
509         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
510
511     return 1;
512
513 }
514
515 /* allocate and set algorithm ID from EVP_MD, default SHA1 */
516 static int rsa_md_to_algor(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *md)
517 {
518     if (md == NULL || EVP_MD_type(md) == NID_sha1)
519         return 1;
520     *palg = X509_ALGOR_new();
521     if (*palg == NULL)
522         return 0;
523     X509_ALGOR_set_md(*palg, md);
524     return 1;
525 }
526
527 /* Allocate and set MGF1 algorithm ID from EVP_MD */
528 static int rsa_md_to_mgf1(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *mgf1md)
529 {
530     X509_ALGOR *algtmp = NULL;
531     ASN1_STRING *stmp = NULL;
532
533     *palg = NULL;
534     if (mgf1md == NULL || EVP_MD_type(mgf1md) == NID_sha1)
535         return 1;
536     /* need to embed algorithm ID inside another */
537     if (!rsa_md_to_algor(&algtmp, mgf1md))
538         goto err;
539     if (ASN1_item_pack(algtmp, ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR), &stmp) == NULL)
540          goto err;
541     *palg = X509_ALGOR_new();
542     if (*palg == NULL)
543         goto err;
544     X509_ALGOR_set0(*palg, OBJ_nid2obj(NID_mgf1), V_ASN1_SEQUENCE, stmp);
545     stmp = NULL;
546  err:
547     ASN1_STRING_free(stmp);
548     X509_ALGOR_free(algtmp);
549     if (*palg)
550         return 1;
551     return 0;
552 }
553
554 /* convert algorithm ID to EVP_MD, default SHA1 */
555 static const EVP_MD *rsa_algor_to_md(X509_ALGOR *alg)
556 {
557     const EVP_MD *md;
558
559     if (!alg)
560         return EVP_sha1();
561     md = EVP_get_digestbyobj(alg->algorithm);
562     if (md == NULL)
563         RSAerr(RSA_F_RSA_ALGOR_TO_MD, RSA_R_UNKNOWN_DIGEST);
564     return md;
565 }
566
567 /*
568  * Convert EVP_PKEY_CTX in PSS mode into corresponding algorithm parameter,
569  * suitable for setting an AlgorithmIdentifier.
570  */
571
572 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_ctx_to_pss(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
573 {
574     const EVP_MD *sigmd, *mgf1md;
575     EVP_PKEY *pk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pkctx);
576     int saltlen;
577
578     if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &sigmd) <= 0)
579         return NULL;
580     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
581         return NULL;
582     if (!EVP_PKEY_CTX_get_rsa_pss_saltlen(pkctx, &saltlen))
583         return NULL;
584     if (saltlen == -1) {
585         saltlen = EVP_MD_size(sigmd);
586     } else if (saltlen == -2 || saltlen == -3) {
587         saltlen = EVP_PKEY_size(pk) - EVP_MD_size(sigmd) - 2;
588         if ((EVP_PKEY_bits(pk) & 0x7) == 1)
589             saltlen--;
590         if (saltlen < 0)
591             return NULL;
592     }
593
594     return rsa_pss_params_create(sigmd, mgf1md, saltlen);
595 }
596
597 RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_params_create(const EVP_MD *sigmd,
598                                       const EVP_MD *mgf1md, int saltlen)
599 {
600     RSA_PSS_PARAMS *pss = RSA_PSS_PARAMS_new();
601
602     if (pss == NULL)
603         goto err;
604     if (saltlen != 20) {
605         pss->saltLength = ASN1_INTEGER_new();
606         if (pss->saltLength == NULL)
607             goto err;
608         if (!ASN1_INTEGER_set(pss->saltLength, saltlen))
609             goto err;
610     }
611     if (!rsa_md_to_algor(&pss->hashAlgorithm, sigmd))
612         goto err;
613     if (mgf1md == NULL)
614         mgf1md = sigmd;
615     if (!rsa_md_to_mgf1(&pss->maskGenAlgorithm, mgf1md))
616         goto err;
617     if (!rsa_md_to_algor(&pss->maskHash, mgf1md))
618         goto err;
619     return pss;
620  err:
621     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
622     return NULL;
623 }
624
625 static ASN1_STRING *rsa_ctx_to_pss_string(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
626 {
627     RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_ctx_to_pss(pkctx);
628     ASN1_STRING *os;
629
630     if (pss == NULL)
631         return NULL;
632
633     os = ASN1_item_pack(pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), NULL);
634     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
635     return os;
636 }
637
638 /*
639  * From PSS AlgorithmIdentifier set public key parameters. If pkey isn't NULL
640  * then the EVP_MD_CTX is setup and initialised. If it is NULL parameters are
641  * passed to pkctx instead.
642  */
643
644 static int rsa_pss_to_ctx(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX *pkctx,
645                           X509_ALGOR *sigalg, EVP_PKEY *pkey)
646 {
647     int rv = -1;
648     int saltlen;
649     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
650     RSA_PSS_PARAMS *pss;
651
652     /* Sanity check: make sure it is PSS */
653     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
654         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
655         return -1;
656     }
657     /* Decode PSS parameters */
658     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
659
660     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen)) {
661         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
662         goto err;
663     }
664
665     /* We have all parameters now set up context */
666     if (pkey) {
667         if (!EVP_DigestVerifyInit(ctx, &pkctx, md, NULL, pkey))
668             goto err;
669     } else {
670         const EVP_MD *checkmd;
671         if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &checkmd) <= 0)
672             goto err;
673         if (EVP_MD_type(md) != EVP_MD_type(checkmd)) {
674             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_DIGEST_DOES_NOT_MATCH);
675             goto err;
676         }
677     }
678
679     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0)
680         goto err;
681
682     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pkctx, saltlen) <= 0)
683         goto err;
684
685     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
686         goto err;
687     /* Carry on */
688     rv = 1;
689
690  err:
691     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
692     return rv;
693 }
694
695 int rsa_pss_get_param(const RSA_PSS_PARAMS *pss, const EVP_MD **pmd,
696                       const EVP_MD **pmgf1md, int *psaltlen)
697 {
698     if (pss == NULL)
699         return 0;
700     *pmd = rsa_algor_to_md(pss->hashAlgorithm);
701     if (*pmd == NULL)
702         return 0;
703     *pmgf1md = rsa_algor_to_md(pss->maskHash);
704     if (*pmgf1md == NULL)
705         return 0;
706     if (pss->saltLength) {
707         *psaltlen = ASN1_INTEGER_get(pss->saltLength);
708         if (*psaltlen < 0) {
709             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_SALT_LENGTH);
710             return 0;
711         }
712     } else {
713         *psaltlen = 20;
714     }
715
716     /*
717      * low-level routines support only trailer field 0xbc (value 1) and
718      * PKCS#1 says we should reject any other value anyway.
719      */
720     if (pss->trailerField && ASN1_INTEGER_get(pss->trailerField) != 1) {
721         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_TRAILER);
722         return 0;
723     }
724
725     return 1;
726 }
727
728 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
729 static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si)
730 {
731     int nid, nid2;
732     X509_ALGOR *alg;
733     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
734
735     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
736     nid = OBJ_obj2nid(alg->algorithm);
737     if (nid == EVP_PKEY_RSA_PSS)
738         return rsa_pss_to_ctx(NULL, pkctx, alg, NULL);
739     /* Only PSS allowed for PSS keys */
740     if (pkey_ctx_is_pss(pkctx)) {
741         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_VERIFY, RSA_R_ILLEGAL_OR_UNSUPPORTED_PADDING_MODE);
742         return 0;
743     }
744     if (nid == NID_rsaEncryption)
745         return 1;
746     /* Workaround for some implementation that use a signature OID */
747     if (OBJ_find_sigid_algs(nid, NULL, &nid2)) {
748         if (nid2 == NID_rsaEncryption)
749             return 1;
750     }
751     return 0;
752 }
753 #endif
754
755 /*
756  * Customised RSA item verification routine. This is called when a signature
757  * is encountered requiring special handling. We currently only handle PSS.
758  */
759
760 static int rsa_item_verify(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
761                            X509_ALGOR *sigalg, ASN1_BIT_STRING *sig,
762                            EVP_PKEY *pkey)
763 {
764     /* Sanity check: make sure it is PSS */
765     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
766         RSAerr(RSA_F_RSA_ITEM_VERIFY, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
767         return -1;
768     }
769     if (rsa_pss_to_ctx(ctx, NULL, sigalg, pkey) > 0) {
770         /* Carry on */
771         return 2;
772     }
773     return -1;
774 }
775
776 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
777 static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si)
778 {
779     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING;
780     X509_ALGOR *alg;
781     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
782     ASN1_STRING *os = NULL;
783
784     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
785     if (pkctx) {
786         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
787             return 0;
788     }
789     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
790         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
791         return 1;
792     }
793     /* We don't support it */
794     if (pad_mode != RSA_PKCS1_PSS_PADDING)
795         return 0;
796     os = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
797     if (!os)
798         return 0;
799     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS), V_ASN1_SEQUENCE, os);
800     return 1;
801 }
802 #endif
803
804 static int rsa_item_sign(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
805                          X509_ALGOR *alg1, X509_ALGOR *alg2,
806                          ASN1_BIT_STRING *sig)
807 {
808     int pad_mode;
809     EVP_PKEY_CTX *pkctx = EVP_MD_CTX_pkey_ctx(ctx);
810
811     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
812         return 0;
813     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
814         return 2;
815     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PSS_PADDING) {
816         ASN1_STRING *os1 = NULL;
817         os1 = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
818         if (!os1)
819             return 0;
820         /* Duplicate parameters if we have to */
821         if (alg2) {
822             ASN1_STRING *os2 = ASN1_STRING_dup(os1);
823             if (!os2) {
824                 ASN1_STRING_free(os1);
825                 return 0;
826             }
827             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
828                             V_ASN1_SEQUENCE, os2);
829         }
830         X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
831                         V_ASN1_SEQUENCE, os1);
832         return 3;
833     }
834     return 2;
835 }
836
837 static int rsa_sig_info_set(X509_SIG_INFO *siginf, const X509_ALGOR *sigalg,
838                             const ASN1_STRING *sig)
839 {
840     int rv = 0;
841     int mdnid, saltlen;
842     uint32_t flags;
843     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
844     RSA_PSS_PARAMS *pss;
845
846     /* Sanity check: make sure it is PSS */
847     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
848         return 0;
849     /* Decode PSS parameters */
850     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
851     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen))
852         goto err;
853     mdnid = EVP_MD_type(md);
854     /*
855      * For TLS need SHA256, SHA384 or SHA512, digest and MGF1 digest must
856      * match and salt length must equal digest size
857      */
858     if ((mdnid == NID_sha256 || mdnid == NID_sha384 || mdnid == NID_sha512)
859             && mdnid == EVP_MD_type(mgf1md) && saltlen == EVP_MD_size(md))
860         flags = X509_SIG_INFO_TLS;
861     else
862         flags = 0;
863     /* Note: security bits half number of digest bits */
864     X509_SIG_INFO_set(siginf, mdnid, EVP_PKEY_RSA_PSS, EVP_MD_size(md) * 4,
865                       flags);
866     rv = 1;
867     err:
868     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
869     return rv;
870 }
871
872 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
873 static RSA_OAEP_PARAMS *rsa_oaep_decode(const X509_ALGOR *alg)
874 {
875     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
876
877     oaep = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS),
878                                      alg->parameter);
879
880     if (oaep == NULL)
881         return NULL;
882
883     if (oaep->maskGenFunc != NULL) {
884         oaep->maskHash = rsa_mgf1_decode(oaep->maskGenFunc);
885         if (oaep->maskHash == NULL) {
886             RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
887             return NULL;
888         }
889     }
890     return oaep;
891 }
892
893 static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
894 {
895     EVP_PKEY_CTX *pkctx;
896     X509_ALGOR *cmsalg;
897     int nid;
898     int rv = -1;
899     unsigned char *label = NULL;
900     int labellen = 0;
901     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
902     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
903
904     pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
905     if (pkctx == NULL)
906         return 0;
907     if (!CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &cmsalg))
908         return -1;
909     nid = OBJ_obj2nid(cmsalg->algorithm);
910     if (nid == NID_rsaEncryption)
911         return 1;
912     if (nid != NID_rsaesOaep) {
913         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_ENCRYPTION_TYPE);
914         return -1;
915     }
916     /* Decode OAEP parameters */
917     oaep = rsa_oaep_decode(cmsalg);
918
919     if (oaep == NULL) {
920         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_OAEP_PARAMETERS);
921         goto err;
922     }
923
924     mgf1md = rsa_algor_to_md(oaep->maskHash);
925     if (mgf1md == NULL)
926         goto err;
927     md = rsa_algor_to_md(oaep->hashFunc);
928     if (md == NULL)
929         goto err;
930
931     if (oaep->pSourceFunc != NULL) {
932         X509_ALGOR *plab = oaep->pSourceFunc;
933
934         if (OBJ_obj2nid(plab->algorithm) != NID_pSpecified) {
935             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_LABEL_SOURCE);
936             goto err;
937         }
938         if (plab->parameter->type != V_ASN1_OCTET_STRING) {
939             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_LABEL);
940             goto err;
941         }
942
943         label = plab->parameter->value.octet_string->data;
944         /* Stop label being freed when OAEP parameters are freed */
945         plab->parameter->value.octet_string->data = NULL;
946         labellen = plab->parameter->value.octet_string->length;
947     }
948
949     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING) <= 0)
950         goto err;
951     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_oaep_md(pkctx, md) <= 0)
952         goto err;
953     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
954         goto err;
955     if (EVP_PKEY_CTX_set0_rsa_oaep_label(pkctx, label, labellen) <= 0)
956         goto err;
957     /* Carry on */
958     rv = 1;
959
960  err:
961     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
962     return rv;
963 }
964
965 static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
966 {
967     const EVP_MD *md, *mgf1md;
968     RSA_OAEP_PARAMS *oaep = NULL;
969     ASN1_STRING *os = NULL;
970     X509_ALGOR *alg;
971     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
972     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING, rv = 0, labellen;
973     unsigned char *label;
974
975     if (CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &alg) <= 0)
976         return 0;
977     if (pkctx) {
978         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
979             return 0;
980     }
981     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
982         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
983         return 1;
984     }
985     /* Not supported */
986     if (pad_mode != RSA_PKCS1_OAEP_PADDING)
987         return 0;
988     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_oaep_md(pkctx, &md) <= 0)
989         goto err;
990     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
991         goto err;
992     labellen = EVP_PKEY_CTX_get0_rsa_oaep_label(pkctx, &label);
993     if (labellen < 0)
994         goto err;
995     oaep = RSA_OAEP_PARAMS_new();
996     if (oaep == NULL)
997         goto err;
998     if (!rsa_md_to_algor(&oaep->hashFunc, md))
999         goto err;
1000     if (!rsa_md_to_mgf1(&oaep->maskGenFunc, mgf1md))
1001         goto err;
1002     if (labellen > 0) {
1003         ASN1_OCTET_STRING *los;
1004         oaep->pSourceFunc = X509_ALGOR_new();
1005         if (oaep->pSourceFunc == NULL)
1006             goto err;
1007         los = ASN1_OCTET_STRING_new();
1008         if (los == NULL)
1009             goto err;
1010         if (!ASN1_OCTET_STRING_set(los, label, labellen)) {
1011             ASN1_OCTET_STRING_free(los);
1012             goto err;
1013         }
1014         X509_ALGOR_set0(oaep->pSourceFunc, OBJ_nid2obj(NID_pSpecified),
1015                         V_ASN1_OCTET_STRING, los);
1016     }
1017     /* create string with pss parameter encoding. */
1018     if (!ASN1_item_pack(oaep, ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS), &os))
1019          goto err;
1020     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaesOaep), V_ASN1_SEQUENCE, os);
1021     os = NULL;
1022     rv = 1;
1023  err:
1024     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
1025     ASN1_STRING_free(os);
1026     return rv;
1027 }
1028 #endif
1029
1030 static int rsa_pkey_check(const EVP_PKEY *pkey)
1031 {
1032     return RSA_check_key_ex(pkey->pkey.rsa, NULL);
1033 }
1034
1035 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_asn1_meths[2] = {
1036     {
1037      EVP_PKEY_RSA,
1038      EVP_PKEY_RSA,
1039      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1040
1041      "RSA",
1042      "OpenSSL RSA method",
1043
1044      rsa_pub_decode,
1045      rsa_pub_encode,
1046      rsa_pub_cmp,
1047      rsa_pub_print,
1048
1049      rsa_priv_decode,
1050      rsa_priv_encode,
1051      rsa_priv_print,
1052
1053      int_rsa_size,
1054      rsa_bits,
1055      rsa_security_bits,
1056
1057      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1058
1059      rsa_sig_print,
1060      int_rsa_free,
1061      rsa_pkey_ctrl,
1062      old_rsa_priv_decode,
1063      old_rsa_priv_encode,
1064      rsa_item_verify,
1065      rsa_item_sign,
1066      rsa_sig_info_set,
1067      rsa_pkey_check
1068     },
1069
1070     {
1071      EVP_PKEY_RSA2,
1072      EVP_PKEY_RSA,
1073      ASN1_PKEY_ALIAS}
1074 };
1075
1076 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_pss_asn1_meth = {
1077      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1078      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1079      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1080
1081      "RSA-PSS",
1082      "OpenSSL RSA-PSS method",
1083
1084      rsa_pub_decode,
1085      rsa_pub_encode,
1086      rsa_pub_cmp,
1087      rsa_pub_print,
1088
1089      rsa_priv_decode,
1090      rsa_priv_encode,
1091      rsa_priv_print,
1092
1093      int_rsa_size,
1094      rsa_bits,
1095      rsa_security_bits,
1096
1097      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1098
1099      rsa_sig_print,
1100      int_rsa_free,
1101      rsa_pkey_ctrl,
1102      0, 0,
1103      rsa_item_verify,
1104      rsa_item_sign,
1105      0,
1106      rsa_pkey_check
1107 };