crypto/rsa/rsa_pss.c

   1 /*
   2  * Copyright 2005-2016 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 <stdio.h>
  11 #include "internal/cryptlib.h"
  12 #include <openssl/bn.h>
  13 #include <openssl/rsa.h>
  14 #include <openssl/evp.h>
  15 #include <openssl/rand.h>
  16 #include <openssl/sha.h>
  17 #include "rsa_locl.h"
  18
  19 static const unsigned char zeroes[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  20
  21 #if defined(_MSC_VER) && defined(_ARM_)
  22 # pragma optimize("g", off)
  23 #endif
  24
  25 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  26                          const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM,
  27                          int sLen)
  28 {
  29     return RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, mHash, Hash, NULL, EM, sLen);
  30 }
  31
  32 int RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  33                               const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
  34                               const unsigned char *EM, int sLen)
  35 {
  36     int i;
  37     int ret = 0;
  38     int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
  39     const unsigned char *H;
  40     unsigned char *DB = NULL;
  41     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
  42     unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
  43
  44
  45     if (ctx == NULL)
  46         goto err;
  47
  48     if (mgf1Hash == NULL)
  49         mgf1Hash = Hash;
  50
  51     hLen = EVP_MD_size(Hash);
  52     if (hLen < 0)
  53         goto err;
  54     /*-
  55      * Negative sLen has special meanings:
  56      *      -1      sLen == hLen
  57      *      -2      salt length is autorecovered from signature
  58      *      -N      reserved
  59      */
  60     if (sLen == -1)
  61         sLen = hLen;
  62     else if (sLen == -2)
  63         sLen = -2;
  64     else if (sLen < -2) {
  65         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
  66         goto err;
  67     }
  68
  69     MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
  70     emLen = RSA_size(rsa);
  71     if (EM[0] & (0xFF << MSBits)) {
  72         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
  73         goto err;
  74     }
  75     if (MSBits == 0) {
  76         EM++;
  77         emLen--;
  78     }
  79     if (emLen < (hLen + sLen + 2)) { /* sLen can be small negative */
  80         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
  81         goto err;
  82     }
  83     if (EM[emLen - 1] != 0xbc) {
  84         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
  85         goto err;
  86     }
  87     maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
  88     H = EM + maskedDBLen;
  89     DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
  90     if (DB == NULL) {
  91         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  92         goto err;
  93     }
  94     if (PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash) < 0)
  95         goto err;
  96     for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
  97         DB[i] ^= EM[i];
  98     if (MSBits)
  99         DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 100     for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen - 1); i++) ;
 101     if (DB[i++] != 0x1) {
 102         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
 103         goto err;
 104     }
 105     if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen) {
 106         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 107         goto err;
 108     }
 109     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, Hash, NULL)
 110         || !EVP_DigestUpdate(ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 111         || !EVP_DigestUpdate(ctx, mHash, hLen))
 112         goto err;
 113     if (maskedDBLen - i) {
 114         if (!EVP_DigestUpdate(ctx, DB + i, maskedDBLen - i))
 115             goto err;
 116     }
 117     if (!EVP_DigestFinal_ex(ctx, H_, NULL))
 118         goto err;
 119     if (memcmp(H_, H, hLen)) {
 120         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
 121         ret = 0;
 122     } else
 123         ret = 1;
 124
 125  err:
 126     OPENSSL_free(DB);
 127     EVP_MD_CTX_free(ctx);
 128
 129     return ret;
 130
 131 }
 132
 133 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 134                               const unsigned char *mHash,
 135                               const EVP_MD *Hash, int sLen)
 136 {
 137     return RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, EM, mHash, Hash, NULL, sLen);
 138 }
 139
 140 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 141                                    const unsigned char *mHash,
 142                                    const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
 143                                    int sLen)
 144 {
 145     int i;
 146     int ret = 0;
 147     int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
 148     unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
 149     EVP_MD_CTX *ctx = NULL;
 150
 151     if (mgf1Hash == NULL)
 152         mgf1Hash = Hash;
 153
 154     hLen = EVP_MD_size(Hash);
 155     if (hLen < 0)
 156         goto err;
 157     /*-
 158      * Negative sLen has special meanings:
 159      *      -1      sLen == hLen
 160      *      -2      salt length is maximized
 161      *      -N      reserved
 162      */
 163     if (sLen == -1)
 164         sLen = hLen;
 165     else if (sLen == -2)
 166         sLen = -2;
 167     else if (sLen < -2) {
 168         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 169         goto err;
 170     }
 171
 172     MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 173     emLen = RSA_size(rsa);
 174     if (MSBits == 0) {
 175         *EM++ = 0;
 176         emLen--;
 177     }
 178     if (sLen == -2) {
 179         sLen = emLen - hLen - 2;
 180     } else if (emLen < (hLen + sLen + 2)) {
 181         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,
 182                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 183         goto err;
 184     }
 185     if (sLen > 0) {
 186         salt = OPENSSL_malloc(sLen);
 187         if (salt == NULL) {
 188             RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,
 189                    ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 190             goto err;
 191         }
 192         if (RAND_bytes(salt, sLen) <= 0)
 193             goto err;
 194     }
 195     maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 196     H = EM + maskedDBLen;
 197     ctx = EVP_MD_CTX_new();
 198     if (ctx == NULL)
 199         goto err;
 200     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, Hash, NULL)
 201         || !EVP_DigestUpdate(ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 202         || !EVP_DigestUpdate(ctx, mHash, hLen))
 203         goto err;
 204     if (sLen && !EVP_DigestUpdate(ctx, salt, sLen))
 205         goto err;
 206     if (!EVP_DigestFinal_ex(ctx, H, NULL))
 207         goto err;
 208
 209     /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
 210     if (PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash))
 211         goto err;
 212
 213     p = EM;
 214
 215     /*
 216      * Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update pointer.
 217      * Note from a test above this value is guaranteed to be non-negative.
 218      */
 219     p += emLen - sLen - hLen - 2;
 220     *p++ ^= 0x1;
 221     if (sLen > 0) {
 222         for (i = 0; i < sLen; i++)
 223             *p++ ^= salt[i];
 224     }
 225     if (MSBits)
 226         EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 227
 228     /* H is already in place so just set final 0xbc */
 229
 230     EM[emLen - 1] = 0xbc;
 231
 232     ret = 1;
 233
 234  err:
 235     EVP_MD_CTX_free(ctx);
 236     OPENSSL_free(salt);
 237
 238     return ret;
 239
 240 }
 241
 242 #if defined(_MSC_VER)
 243 # pragma optimize("",on)
 244 #endif