Fix modes.h so that indent doesn't complain
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_gen.c
1 /* crypto/rsa/rsa_gen.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
60 /* NB: these functions have been "upgraded", the deprecated versions (which are
61  * compatibility wrappers using these functions) are in rsa_depr.c.
62  * - Geoff
63  */
64
65 #include <stdio.h>
66 #include <time.h>
67 #include "cryptlib.h"
68 #include <openssl/bn.h>
69 #include <openssl/rsa.h>
70 #ifdef OPENSSL_FIPS
71 #include <openssl/fips.h>
72 #endif
73
74 static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value, BN_GENCB *cb);
75
76 /* NB: this wrapper would normally be placed in rsa_lib.c and the static
77  * implementation would probably be in rsa_eay.c. Nonetheless, is kept here so
78  * that we don't introduce a new linker dependency. Eg. any application that
79  * wasn't previously linking object code related to key-generation won't have to
80  * now just because key-generation is part of RSA_METHOD. */
81 int RSA_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value, BN_GENCB *cb)
82         {
83 #ifdef OPENSSL_FIPS
84         if (FIPS_mode() && !(rsa->meth->flags & RSA_FLAG_FIPS_METHOD)
85                         && !(rsa->flags & RSA_FLAG_NON_FIPS_ALLOW))
86                 {
87                 RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY_EX, RSA_R_NON_FIPS_RSA_METHOD);
88                 return 0;
89                 }
90 #endif
91         if(rsa->meth->rsa_keygen)
92                 return rsa->meth->rsa_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
93 #ifdef OPENSSL_FIPS
94         if (FIPS_mode())
95                 return FIPS_rsa_generate_key_ex(rsa, bits, e_value, cb);
96 #endif
97         return rsa_builtin_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
98         }
99
100 static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value, BN_GENCB *cb)
101         {
102         BIGNUM *r0=NULL,*r1=NULL,*r2=NULL,*r3=NULL,*tmp;
103         BIGNUM local_r0,local_d,local_p;
104         BIGNUM *pr0,*d,*p;
105         int bitsp,bitsq,ok= -1,n=0;
106         BN_CTX *ctx=NULL;
107
108         ctx=BN_CTX_new();
109         if (ctx == NULL) goto err;
110         BN_CTX_start(ctx);
111         r0 = BN_CTX_get(ctx);
112         r1 = BN_CTX_get(ctx);
113         r2 = BN_CTX_get(ctx);
114         r3 = BN_CTX_get(ctx);
115         if (r3 == NULL) goto err;
116
117         bitsp=(bits+1)/2;
118         bitsq=bits-bitsp;
119
120         /* We need the RSA components non-NULL */
121         if(!rsa->n && ((rsa->n=BN_new()) == NULL)) goto err;
122         if(!rsa->d && ((rsa->d=BN_new()) == NULL)) goto err;
123         if(!rsa->e && ((rsa->e=BN_new()) == NULL)) goto err;
124         if(!rsa->p && ((rsa->p=BN_new()) == NULL)) goto err;
125         if(!rsa->q && ((rsa->q=BN_new()) == NULL)) goto err;
126         if(!rsa->dmp1 && ((rsa->dmp1=BN_new()) == NULL)) goto err;
127         if(!rsa->dmq1 && ((rsa->dmq1=BN_new()) == NULL)) goto err;
128         if(!rsa->iqmp && ((rsa->iqmp=BN_new()) == NULL)) goto err;
129
130         BN_copy(rsa->e, e_value);
131
132         /* generate p and q */
133         for (;;)
134                 {
135                 if(!BN_generate_prime_ex(rsa->p, bitsp, 0, NULL, NULL, cb))
136                         goto err;
137                 if (!BN_sub(r2,rsa->p,BN_value_one())) goto err;
138                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
139                 if (BN_is_one(r1)) break;
140                 if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
141                         goto err;
142                 }
143         if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 0))
144                 goto err;
145         for (;;)
146                 {
147                 /* When generating ridiculously small keys, we can get stuck
148                  * continually regenerating the same prime values. Check for
149                  * this and bail if it happens 3 times. */
150                 unsigned int degenerate = 0;
151                 do
152                         {
153                         if(!BN_generate_prime_ex(rsa->q, bitsq, 0, NULL, NULL, cb))
154                                 goto err;
155                         } while((BN_cmp(rsa->p, rsa->q) == 0) && (++degenerate < 3));
156                 if(degenerate == 3)
157                         {
158                         ok = 0; /* we set our own err */
159                         RSAerr(RSA_F_RSA_BUILTIN_KEYGEN,RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
160                         goto err;
161                         }
162                 if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;
163                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
164                 if (BN_is_one(r1))
165                         break;
166                 if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
167                         goto err;
168                 }
169         if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 1))
170                 goto err;
171         if (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) < 0)
172                 {
173                 tmp=rsa->p;
174                 rsa->p=rsa->q;
175                 rsa->q=tmp;
176                 }
177
178         /* calculate n */
179         if (!BN_mul(rsa->n,rsa->p,rsa->q,ctx)) goto err;
180
181         /* calculate d */
182         if (!BN_sub(r1,rsa->p,BN_value_one())) goto err;        /* p-1 */
183         if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;        /* q-1 */
184         if (!BN_mul(r0,r1,r2,ctx)) goto err;    /* (p-1)(q-1) */
185         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME))
186                 {
187                   pr0 = &local_r0;
188                   BN_with_flags(pr0, r0, BN_FLG_CONSTTIME);
189                 }
190         else
191           pr0 = r0;
192         if (!BN_mod_inverse(rsa->d,rsa->e,pr0,ctx)) goto err;   /* d */
193
194         /* set up d for correct BN_FLG_CONSTTIME flag */
195         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME))
196                 {
197                 d = &local_d;
198                 BN_with_flags(d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
199                 }
200         else
201                 d = rsa->d;
202
203         /* calculate d mod (p-1) */
204         if (!BN_mod(rsa->dmp1,d,r1,ctx)) goto err;
205
206         /* calculate d mod (q-1) */
207         if (!BN_mod(rsa->dmq1,d,r2,ctx)) goto err;
208
209         /* calculate inverse of q mod p */
210         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME))
211                 {
212                 p = &local_p;
213                 BN_with_flags(p, rsa->p, BN_FLG_CONSTTIME);
214                 }
215         else
216                 p = rsa->p;
217         if (!BN_mod_inverse(rsa->iqmp,rsa->q,p,ctx)) goto err;
218
219         ok=1;
220 err:
221         if (ok == -1)
222                 {
223                 RSAerr(RSA_F_RSA_BUILTIN_KEYGEN,ERR_LIB_BN);
224                 ok=0;
225                 }
226         if (ctx != NULL)
227                 {
228                 BN_CTX_end(ctx);
229                 BN_CTX_free(ctx);
230                 }
231
232         return ok;
233         }
234