rsa/rsa_lib.c: make RSA_security_bits multi-prime aware.
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_chk.c
1 /*
2  * Copyright 1999-2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (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 <openssl/bn.h>
11 #include <openssl/err.h>
12 #include "rsa_locl.h"
13
14 int RSA_check_key(const RSA *key)
15 {
16     return RSA_check_key_ex(key, NULL);
17 }
18
19 int RSA_check_key_ex(const RSA *key, BN_GENCB *cb)
20 {
21     BIGNUM *i, *j, *k, *l, *m;
22     BN_CTX *ctx;
23     int ret = 1, ex_primes = 0, idx;
24     RSA_PRIME_INFO *pinfo;
25
26     if (key->p == NULL || key->q == NULL || key->n == NULL
27             || key->e == NULL || key->d == NULL) {
28         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_VALUE_MISSING);
29         return 0;
30     }
31
32     /* multi-prime? */
33     if (key->version == RSA_ASN1_VERSION_MULTI
34         && (ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(key->prime_infos)) <= 0) {
35         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_INVALID_MULTI_PRIME_KEY);
36         return 0;
37     }
38
39     i = BN_new();
40     j = BN_new();
41     k = BN_new();
42     l = BN_new();
43     m = BN_new();
44     ctx = BN_CTX_new();
45     if (i == NULL || j == NULL || k == NULL || l == NULL
46             || m == NULL || ctx == NULL) {
47         ret = -1;
48         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
49         goto err;
50     }
51
52     if (BN_is_one(key->e)) {
53         ret = 0;
54         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_BAD_E_VALUE);
55     }
56     if (!BN_is_odd(key->e)) {
57         ret = 0;
58         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_BAD_E_VALUE);
59     }
60
61     /* p prime? */
62     if (BN_is_prime_ex(key->p, BN_prime_checks, NULL, cb) != 1) {
63         ret = 0;
64         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_P_NOT_PRIME);
65     }
66
67     /* q prime? */
68     if (BN_is_prime_ex(key->q, BN_prime_checks, NULL, cb) != 1) {
69         ret = 0;
70         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_Q_NOT_PRIME);
71     }
72
73     /* r_i prime? */
74     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
75         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
76         if (BN_is_prime_ex(pinfo->r, BN_prime_checks, NULL, cb) != 1) {
77             ret = 0;
78             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_MP_R_NOT_PRIME);
79         }
80     }
81
82     /* n = p*q * r_3...r_i? */
83     if (!BN_mul(i, key->p, key->q, ctx)) {
84         ret = -1;
85         goto err;
86     }
87     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
88         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
89         if (!BN_mul(i, i, pinfo->r, ctx)) {
90             ret = -1;
91             goto err;
92         }
93     }
94     if (BN_cmp(i, key->n) != 0) {
95         ret = 0;
96         if (ex_primes)
97             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX,
98                    RSA_R_N_DOES_NOT_EQUAL_PRODUCT_OF_PRIMES);
99         else
100             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_N_DOES_NOT_EQUAL_P_Q);
101     }
102
103     /* d*e = 1  mod \lambda(n)? */
104     if (!BN_sub(i, key->p, BN_value_one())) {
105         ret = -1;
106         goto err;
107     }
108     if (!BN_sub(j, key->q, BN_value_one())) {
109         ret = -1;
110         goto err;
111     }
112
113     /* now compute k = \lambda(n) = LCM(i, j, r_3 - 1...) */
114     if (!BN_mul(l, i, j, ctx)) {
115         ret = -1;
116         goto err;
117     }
118     if (!BN_gcd(m, i, j, ctx)) {
119         ret = -1;
120         goto err;
121     }
122     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
123         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
124         if (!BN_sub(k, pinfo->r, BN_value_one())) {
125             ret = -1;
126             goto err;
127         }
128         if (!BN_mul(l, l, k, ctx)) {
129             ret = -1;
130             goto err;
131         }
132         if (!BN_gcd(m, m, k, ctx)) {
133             ret = -1;
134             goto err;
135         }
136     }
137     if (!BN_div(k, NULL, l, m, ctx)) { /* remainder is 0 */
138         ret = -1;
139         goto err;
140     }
141     if (!BN_mod_mul(i, key->d, key->e, k, ctx)) {
142         ret = -1;
143         goto err;
144     }
145
146     if (!BN_is_one(i)) {
147         ret = 0;
148         RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_D_E_NOT_CONGRUENT_TO_1);
149     }
150
151     if (key->dmp1 != NULL && key->dmq1 != NULL && key->iqmp != NULL) {
152         /* dmp1 = d mod (p-1)? */
153         if (!BN_sub(i, key->p, BN_value_one())) {
154             ret = -1;
155             goto err;
156         }
157         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
158             ret = -1;
159             goto err;
160         }
161         if (BN_cmp(j, key->dmp1) != 0) {
162             ret = 0;
163             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_DMP1_NOT_CONGRUENT_TO_D);
164         }
165
166         /* dmq1 = d mod (q-1)? */
167         if (!BN_sub(i, key->q, BN_value_one())) {
168             ret = -1;
169             goto err;
170         }
171         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
172             ret = -1;
173             goto err;
174         }
175         if (BN_cmp(j, key->dmq1) != 0) {
176             ret = 0;
177             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_DMQ1_NOT_CONGRUENT_TO_D);
178         }
179
180         /* iqmp = q^-1 mod p? */
181         if (!BN_mod_inverse(i, key->q, key->p, ctx)) {
182             ret = -1;
183             goto err;
184         }
185         if (BN_cmp(i, key->iqmp) != 0) {
186             ret = 0;
187             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_IQMP_NOT_INVERSE_OF_Q);
188         }
189     }
190
191     for (idx = 0; idx < ex_primes; idx++) {
192         pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(key->prime_infos, idx);
193         /* d_i = d mod (r_i - 1)? */
194         if (!BN_sub(i, pinfo->r, BN_value_one())) {
195             ret = -1;
196             goto err;
197         }
198         if (!BN_mod(j, key->d, i, ctx)) {
199             ret = -1;
200             goto err;
201         }
202         if (BN_cmp(j, pinfo->d) != 0) {
203             ret = 0;
204             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_MP_EXPONENT_NOT_CONGRUENT_TO_D);
205         }
206         /* t_i = R_i ^ -1 mod r_i ? */
207         if (!BN_mod_inverse(i, pinfo->pp, pinfo->r, ctx)) {
208             ret = -1;
209             goto err;
210         }
211         if (BN_cmp(i, pinfo->t) != 0) {
212             ret = 0;
213             RSAerr(RSA_F_RSA_CHECK_KEY_EX, RSA_R_MP_COEFFICIENT_NOT_INVERSE_OF_R);
214         }
215     }
216
217  err:
218     BN_free(i);
219     BN_free(j);
220     BN_free(k);
221     BN_free(l);
222     BN_free(m);
223     BN_CTX_free(ctx);
224     return ret;
225 }