Rename FIPS_MODE to FIPS_MODULE
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_chk.c
1 /*
2  * Copyright 1999-2020 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 <openssl/bn.h>
17 #include <openssl/err.h>
18 #include "crypto/rsa.h"
19 #include "rsa_local.h"
20
21 #ifndef FIPS_MODULE
22 static int rsa_validate_keypair_multiprime(const RSA *key, BN_GENCB *cb)
23 {
24     BIGNUM *i, *j, *k, *l, *m;
25     BN_CTX *ctx;
26     int ret = 1, ex_primes = 0, idx;
27     RSA_PRIME_INFO *pinfo;
28
29     if (key->p == NULL || key->q == NULL || key->n == NULL
30             || key->e == NULL || key->d == NULL) {
31         RSAerr(0, RSA_R_VALUE_MISSING);
32         return 0;
33     }
34
35     /* multi-prime? */
36     if (key->version == RSA_ASN1_VERSION_MULTI) {
37         ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(key->prime_infos);
38         if (ex_primes <= 0
39                 || (ex_primes + 2) > rsa_multip_cap(BN_num_bits(key->n))) {
40             RSAerr(0, RSA_R_INVALID_MULTI_PRIME_KEY);
41             return 0;
42         }
43     }
44
45     i = BN_new();
46     j = BN_new();
47     k = BN_new();
48     l = BN_new();
49     m = BN_new();
50     ctx = BN_CTX_new();
51     if (i == NULL || j == NULL || k == NULL || l == NULL
52             || m == NULL || ctx == NULL) {
53         ret = -1;
54         RSAerr(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
55         goto err;
56     }
57
58     if (BN_is_one(key->e)) {
59         ret = 0;
60         RSAerr(0, RSA_R_BAD_E_VALUE);
61     }
62     if (!BN_is_odd(key->e)) {
63         ret = 0;
64         RSAerr(0, RSA_R_BAD_E_VALUE);
65     }
66
67     /* p prime? */
68     if (BN_check_prime(key->p, NULL, cb) != 1) {
69         ret = 0;
70         RSAerr(0, RSA_R_P_NOT_PRIME);
71     }
72
73     /* q prime? */
74     if (BN_check_prime(key->q, NULL, cb) != 1) {
75         ret = 0;
76         RSAerr(0, RSA_R_Q_NOT_PRIME);
77     }
78
79     /* r_i prime? */
80     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
81         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
82         if (BN_check_prime(pinfo->r, NULL, cb) != 1) {
83             ret = 0;
84             RSAerr(0, RSA_R_MP_R_NOT_PRIME);
85         }
86     }
87
88     /* n = p*q * r_3...r_i? */
89     if (!BN_mul(i, key->p, key->q, ctx)) {
90         ret = -1;
91         goto err;
92     }
93     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
94         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
95         if (!BN_mul(i, i, pinfo->r, ctx)) {
96             ret = -1;
97             goto err;
98         }
99     }
100     if (BN_cmp(i, key->n) != 0) {
101         ret = 0;
102         if (ex_primes)
103             RSAerr(0, RSA_R_N_DOES_NOT_EQUAL_PRODUCT_OF_PRIMES);
104         else
105             RSAerr(0, RSA_R_N_DOES_NOT_EQUAL_P_Q);
106     }
107
108     /* d*e = 1  mod \lambda(n)? */
109     if (!BN_sub(i, key->p, BN_value_one())) {
110         ret = -1;
111         goto err;
112     }
113     if (!BN_sub(j, key->q, BN_value_one())) {
114         ret = -1;
115         goto err;
116     }
117
118     /* now compute k = \lambda(n) = LCM(i, j, r_3 - 1...) */
119     if (!BN_mul(l, i, j, ctx)) {
120         ret = -1;
121         goto err;
122     }
123     if (!BN_gcd(m, i, j, ctx)) {
124         ret = -1;
125         goto err;
126     }
127     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
128         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
129         if (!BN_sub(k, pinfo->r, BN_value_one())) {
130             ret = -1;
131             goto err;
132         }
133         if (!BN_mul(l, l, k, ctx)) {
134             ret = -1;
135             goto err;
136         }
137         if (!BN_gcd(m, m, k, ctx)) {
138             ret = -1;
139             goto err;
140         }
141     }
142     if (!BN_div(k, NULL, l, m, ctx)) { /* remainder is 0 */
143         ret = -1;
144         goto err;
145     }
146     if (!BN_mod_mul(i, key->d, key->e, k, ctx)) {
147         ret = -1;
148         goto err;
149     }
150
151     if (!BN_is_one(i)) {
152         ret = 0;
153         RSAerr(0, RSA_R_D_E_NOT_CONGRUENT_TO_1);
154     }
155
156     if (key->dmp1 != NULL && key->dmq1 != NULL && key->iqmp != NULL) {
157         /* dmp1 = d mod (p-1)? */
158         if (!BN_sub(i, key->p, BN_value_one())) {
159             ret = -1;
160             goto err;
161         }
162         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
163             ret = -1;
164             goto err;
165         }
166         if (BN_cmp(j, key->dmp1) != 0) {
167             ret = 0;
168             RSAerr(0, RSA_R_DMP1_NOT_CONGRUENT_TO_D);
169         }
170
171         /* dmq1 = d mod (q-1)? */
172         if (!BN_sub(i, key->q, BN_value_one())) {
173             ret = -1;
174             goto err;
175         }
176         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
177             ret = -1;
178             goto err;
179         }
180         if (BN_cmp(j, key->dmq1) != 0) {
181             ret = 0;
182             RSAerr(0, RSA_R_DMQ1_NOT_CONGRUENT_TO_D);
183         }
184
185         /* iqmp = q^-1 mod p? */
186         if (!BN_mod_inverse(i, key->q, key->p, ctx)) {
187             ret = -1;
188             goto err;
189         }
190         if (BN_cmp(i, key->iqmp) != 0) {
191             ret = 0;
192             RSAerr(0, RSA_R_IQMP_NOT_INVERSE_OF_Q);
193         }
194     }
195
196     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
197         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
198         /* d_i = d mod (r_i - 1)? */
199         if (!BN_sub(i, pinfo->r, BN_value_one())) {
200             ret = -1;
201             goto err;
202         }
203         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
204             ret = -1;
205             goto err;
206         }
207         if (BN_cmp(j, pinfo->d) != 0) {
208             ret = 0;
209             RSAerr(0, RSA_R_MP_EXPONENT_NOT_CONGRUENT_TO_D);
210         }
211         /* t_i = R_i ^ -1 mod r_i ? */
212         if (!BN_mod_inverse(i, pinfo->pp, pinfo->r, ctx)) {
213             ret = -1;
214             goto err;
215         }
216         if (BN_cmp(i, pinfo->t) != 0) {
217             ret = 0;
218             RSAerr(0, RSA_R_MP_COEFFICIENT_NOT_INVERSE_OF_R);
219         }
220     }
221
222  err:
223     BN_free(i);
224     BN_free(j);
225     BN_free(k);
226     BN_free(l);
227     BN_free(m);
228     BN_CTX_free(ctx);
229     return ret;
230 }
231 #endif /* FIPS_MODULE */
232
233 int rsa_validate_public(const RSA *key)
234 {
235     return rsa_sp800_56b_check_public(key);
236 }
237
238 int rsa_validate_private(const RSA *key)
239 {
240     return rsa_sp800_56b_check_private(key);
241 }
242
243 int rsa_validate_pairwise(const RSA *key)
244 {
245 #ifdef FIPS_MODULE
246     return rsa_sp800_56b_check_keypair(key, NULL, -1, RSA_bits(key));
247 #else
248     return rsa_validate_keypair_multiprime(key, NULL);
249 #endif
250 }
251
252 int RSA_check_key(const RSA *key)
253 {
254     return RSA_check_key_ex(key, NULL);
255 }
256
257 int RSA_check_key_ex(const RSA *key, BN_GENCB *cb)
258 {
259 #ifdef FIPS_MODULE
260     return rsa_validate_public(key)
261            && rsa_validate_private(key)
262            && rsa_validate_pairwise(key);
263 #else
264     return rsa_validate_keypair_multiprime(key, cb);
265 #endif /* FIPS_MODULE */
266 }