crypto/rsa/rsa_oaep.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_oaep.c */
   2 /* Written by Ulf Moeller. This software is distributed on an "AS IS"
   3    basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. */
   4
   5 /* EME-OAEP as defined in RFC 2437 (PKCS #1 v2.0) */
   6
   7 /* See Victor Shoup, "OAEP reconsidered," Nov. 2000,
   8  * <URL: http://www.shoup.net/papers/oaep.ps.Z>
   9  * for problems with the security proof for the
  10  * original OAEP scheme, which EME-OAEP is based on.
  11  *
  12  * A new proof can be found in E. Fujisaki, T. Okamoto,
  13  * D. Pointcheval, J. Stern, "RSA-OEAP is Still Alive!",
  14  * Dec. 2000, <URL: http://eprint.iacr.org/2000/061/>.
  15  * The new proof has stronger requirements for the
  16  * underlying permutation: "partial-one-wayness" instead
  17  * of one-wayness.  For the RSA function, this is
  18  * an equivalent notion.
  19  */
  20
  21
  22 #if !defined(OPENSSL_NO_SHA) && !defined(OPENSSL_NO_SHA1)
  23 #include <stdio.h>
  24 #include "cryptlib.h"
  25 #include <openssl/bn.h>
  26 #include <openssl/rsa.h>
  27 #include <openssl/evp.h>
  28 #include <openssl/rand.h>
  29 #include <openssl/sha.h>
  30
  31 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
  32         const unsigned char *seed, long seedlen);
  33
  34 int RSA_padding_add_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  35         const unsigned char *from, int flen,
  36         const unsigned char *param, int plen)
  37         {
  38         int i, emlen = tlen - 1;
  39         unsigned char *db, *seed;
  40         unsigned char *dbmask, seedmask[SHA_DIGEST_LENGTH];
  41
  42         if (flen > emlen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1)
  43                 {
  44                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP,
  45                    RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
  46                 return (0);
  47                 }
  48
  49         if (emlen < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
  50                 {
  51                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
  52                 return (0);
  53                 }
  54
  55         dbmask = OPENSSL_malloc(emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  56         if (dbmask == NULL)
  57                 {
  58                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  59                 return (0);
  60                 }
  61
  62         to[0] = 0;
  63         seed = to + 1;
  64         db = to + SHA_DIGEST_LENGTH + 1;
  65
  66         EVP_Digest((void *)param, plen, db, NULL, EVP_sha1());
  67         memset(db + SHA_DIGEST_LENGTH, 0,
  68                 emlen - flen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1);
  69         db[emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH - 1] = 0x01;
  70         memcpy(db + emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH, from, (unsigned int) flen);
  71         if (RAND_bytes(seed, SHA_DIGEST_LENGTH) <= 0)
  72                 return (0);
  73 #ifdef PKCS_TESTVECT
  74         memcpy(seed,
  75            "\xaa\xfd\x12\xf6\x59\xca\xe6\x34\x89\xb4\x79\xe5\x07\x6d\xde\xc2\xf0\x6c\xb5\x8f",
  76            20);
  77 #endif
  78
  79         MGF1(dbmask, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
  80         for (i = 0; i < emlen - SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  81                 db[i] ^= dbmask[i];
  82
  83         MGF1(seedmask, SHA_DIGEST_LENGTH, db, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  84         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  85                 seed[i] ^= seedmask[i];
  86
  87         OPENSSL_free(dbmask);
  88         return 1;
  89         }
  90
  91 int RSA_padding_check_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  92         const unsigned char *from, int flen, int num,
  93         const unsigned char *param, int plen)
  94         {
  95         int i, dblen, mlen = -1;
  96         const unsigned char *maskeddb;
  97         int lzero;
  98         unsigned char *db = NULL, seed[SHA_DIGEST_LENGTH], phash[SHA_DIGEST_LENGTH];
  99
 100         if (--num < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
 101                 goto decoding_err;
 102
 103         lzero = num - flen;
 104         if (lzero < 0)
 105                 goto decoding_err;
 106         maskeddb = from - lzero + SHA_DIGEST_LENGTH;
 107
 108         dblen = num - SHA_DIGEST_LENGTH;
 109         db = OPENSSL_malloc(dblen);
 110         if (db == NULL)
 111                 {
 112                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 113                 return (-1);
 114                 }
 115
 116         MGF1(seed, SHA_DIGEST_LENGTH, maskeddb, dblen);
 117         for (i = lzero; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 118                 seed[i] ^= from[i - lzero];
 119
 120         MGF1(db, dblen, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
 121         for (i = 0; i < dblen; i++)
 122                 db[i] ^= maskeddb[i];
 123
 124         EVP_Digest((void *)param, plen, phash, NULL, EVP_sha1());
 125
 126         if (memcmp(db, phash, SHA_DIGEST_LENGTH) != 0)
 127                 goto decoding_err;
 128         else
 129                 {
 130                 for (i = SHA_DIGEST_LENGTH; i < dblen; i++)
 131                         if (db[i] != 0x00)
 132                                 break;
 133                 if (db[i] != 0x01 || i++ >= dblen)
 134                         goto decoding_err;
 135                 else
 136                         {
 137                         mlen = dblen - i;
 138                         if (tlen < mlen)
 139                                 {
 140                                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 141                                 mlen = -1;
 142                                 }
 143                         else
 144                                 memcpy(to, db + i, mlen);
 145                         }
 146                 }
 147         OPENSSL_free(db);
 148         return mlen;
 149
 150 decoding_err:
 151         /* to avoid chosen ciphertext attacks, the error message should not reveal
 152          * which kind of decoding error happened */
 153         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_OAEP_DECODING_ERROR);
 154         if (db != NULL) OPENSSL_free(db);
 155         return -1;
 156         }
 157
 158 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
 159         const unsigned char *seed, long seedlen)
 160         {
 161         long i, outlen = 0;
 162         unsigned char cnt[4];
 163         EVP_MD_CTX c;
 164         unsigned char md[SHA_DIGEST_LENGTH];
 165
 166         EVP_MD_CTX_init(&c);
 167         for (i = 0; outlen < len; i++)
 168                 {
 169                 cnt[0] = (unsigned char)((i >> 24) & 255);
 170                 cnt[1] = (unsigned char)((i >> 16) & 255);
 171                 cnt[2] = (unsigned char)((i >> 8)) & 255;
 172                 cnt[3] = (unsigned char)(i & 255);
 173                 EVP_DigestInit(&c,EVP_sha1());
 174                 EVP_DigestUpdate(&c, seed, seedlen);
 175                 EVP_DigestUpdate(&c, cnt, 4);
 176                 if (outlen + SHA_DIGEST_LENGTH <= len)
 177                         {
 178                         EVP_DigestFinal(&c, mask + outlen, NULL);
 179                         outlen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 180                         }
 181                 else
 182                         {
 183                         EVP_DigestFinal(&c, md, NULL);
 184                         memcpy(mask + outlen, md, len - outlen);
 185                         outlen = len;
 186                         }
 187                 }
 188         EVP_MD_CTX_cleanup(&c);
 189         return 0;
 190         }
 191 #endif