crypto/sm2/sm2_pmeth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2018 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 #include "internal/cryptlib.h"
  11 #include <openssl/asn1t.h>
  12 #include <openssl/ec.h>
  13 #include <openssl/evp.h>
  14 #include "internal/evp_int.h"
  15 #include "internal/sm2.h"
  16 #include "internal/sm2err.h"
  17
  18 /* EC pkey context structure */
  19
  20 typedef struct {
  21     /* Key and paramgen group */
  22     EC_GROUP *gen_group;
  23     /* message digest */
  24     const EVP_MD *md;
  25     /* Distinguishing Identifier, ISO/IEC 15946-3 */
  26     uint8_t *id;
  27     size_t id_len;
  28     /* id_set indicates if the 'id' field is set (1) or not (0) */
  29     int id_set;
  30 } SM2_PKEY_CTX;
  31
  32 static int pkey_sm2_init(EVP_PKEY_CTX *ctx)
  33 {
  34     SM2_PKEY_CTX *smctx;
  35
  36     if ((smctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*smctx))) == NULL) {
  37         SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_INIT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  38         return 0;
  39     }
  40
  41     ctx->data = smctx;
  42     return 1;
  43 }
  44
  45 static void pkey_sm2_cleanup(EVP_PKEY_CTX *ctx)
  46 {
  47     SM2_PKEY_CTX *smctx = ctx->data;
  48
  49     if (smctx != NULL) {
  50         EC_GROUP_free(smctx->gen_group);
  51         OPENSSL_free(smctx->id);
  52         OPENSSL_free(smctx);
  53         ctx->data = NULL;
  54     }
  55 }
  56
  57 static int pkey_sm2_copy(EVP_PKEY_CTX *dst, const EVP_PKEY_CTX *src)
  58 {
  59     SM2_PKEY_CTX *dctx, *sctx;
  60
  61     if (!pkey_sm2_init(dst))
  62         return 0;
  63     sctx = src->data;
  64     dctx = dst->data;
  65     if (sctx->gen_group != NULL) {
  66         dctx->gen_group = EC_GROUP_dup(sctx->gen_group);
  67         if (dctx->gen_group == NULL) {
  68             pkey_sm2_cleanup(dst);
  69             return 0;
  70         }
  71     }
  72     if (sctx->id != NULL) {
  73         dctx->id = OPENSSL_malloc(sctx->id_len);
  74         if (dctx->id == NULL) {
  75             SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_COPY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  76             pkey_sm2_cleanup(dst);
  77             return 0;
  78         }
  79         memcpy(dctx->id, sctx->id, sctx->id_len);
  80     }
  81     dctx->id_len = sctx->id_len;
  82     dctx->id_set = sctx->id_set;
  83     dctx->md = sctx->md;
  84
  85     return 1;
  86 }
  87
  88 static int pkey_sm2_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *sig, size_t *siglen,
  89                          const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
  90 {
  91     int ret;
  92     unsigned int sltmp;
  93     EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
  94     const int sig_sz = ECDSA_size(ctx->pkey->pkey.ec);
  95
  96     if (sig_sz <= 0) {
  97         return 0;
  98     }
  99
 100     if (sig == NULL) {
 101         *siglen = (size_t)sig_sz;
 102         return 1;
 103     }
 104
 105     if (*siglen < (size_t)sig_sz) {
 106         SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_SIGN, SM2_R_BUFFER_TOO_SMALL);
 107         return 0;
 108     }
 109
 110     ret = sm2_sign(tbs, tbslen, sig, &sltmp, ec);
 111
 112     if (ret <= 0)
 113         return ret;
 114     *siglen = (size_t)sltmp;
 115     return 1;
 116 }
 117
 118 static int pkey_sm2_verify(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 119                            const unsigned char *sig, size_t siglen,
 120                            const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
 121 {
 122     EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
 123
 124     return sm2_verify(tbs, tbslen, sig, siglen, ec);
 125 }
 126
 127 static int pkey_sm2_encrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 128                             unsigned char *out, size_t *outlen,
 129                             const unsigned char *in, size_t inlen)
 130 {
 131     EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
 132     SM2_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
 133     const EVP_MD *md = (dctx->md == NULL) ? EVP_sm3() : dctx->md;
 134
 135     if (out == NULL) {
 136         if (!sm2_ciphertext_size(ec, md, inlen, outlen))
 137             return -1;
 138         else
 139             return 1;
 140     }
 141
 142     return sm2_encrypt(ec, md, in, inlen, out, outlen);
 143 }
 144
 145 static int pkey_sm2_decrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 146                             unsigned char *out, size_t *outlen,
 147                             const unsigned char *in, size_t inlen)
 148 {
 149     EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
 150     SM2_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
 151     const EVP_MD *md = (dctx->md == NULL) ? EVP_sm3() : dctx->md;
 152
 153     if (out == NULL) {
 154         if (!sm2_plaintext_size(ec, md, inlen, outlen))
 155             return -1;
 156         else
 157             return 1;
 158     }
 159
 160     return sm2_decrypt(ec, md, in, inlen, out, outlen);
 161 }
 162
 163 static int pkey_sm2_ctrl(EVP_PKEY_CTX *ctx, int type, int p1, void *p2)
 164 {
 165     SM2_PKEY_CTX *smctx = ctx->data;
 166     EC_GROUP *group;
 167     uint8_t *tmp_id;
 168
 169     switch (type) {
 170     case EVP_PKEY_CTRL_EC_PARAMGEN_CURVE_NID:
 171         group = EC_GROUP_new_by_curve_name(p1);
 172         if (group == NULL) {
 173             SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_CTRL, SM2_R_INVALID_CURVE);
 174             return 0;
 175         }
 176         EC_GROUP_free(smctx->gen_group);
 177         smctx->gen_group = group;
 178         return 1;
 179
 180     case EVP_PKEY_CTRL_EC_PARAM_ENC:
 181         if (smctx->gen_group == NULL) {
 182             SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_CTRL, SM2_R_NO_PARAMETERS_SET);
 183             return 0;
 184         }
 185         EC_GROUP_set_asn1_flag(smctx->gen_group, p1);
 186         return 1;
 187
 188     case EVP_PKEY_CTRL_MD:
 189         smctx->md = p2;
 190         return 1;
 191
 192     case EVP_PKEY_CTRL_GET_MD:
 193         *(const EVP_MD **)p2 = smctx->md;
 194         return 1;
 195
 196     case EVP_PKEY_CTRL_SET1_ID:
 197         if (p1 > 0) {
 198             tmp_id = OPENSSL_malloc(p1);
 199             if (tmp_id == NULL) {
 200                 SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 201                 return 0;
 202             }
 203             memcpy(tmp_id, p2, p1);
 204             OPENSSL_free(smctx->id);
 205             smctx->id = tmp_id;
 206         } else {
 207             /* set null-ID */
 208             OPENSSL_free(smctx->id);
 209             smctx->id = NULL;
 210         }
 211         smctx->id_len = (size_t)p1;
 212         smctx->id_set = 1;
 213         return 1;
 214
 215     case EVP_PKEY_CTRL_GET1_ID:
 216         memcpy(p2, smctx->id, smctx->id_len);
 217         return 1;
 218
 219     case EVP_PKEY_CTRL_GET1_ID_LEN:
 220         *(size_t *)p2 = smctx->id_len;
 221         return 1;
 222
 223     case EVP_PKEY_CTRL_DIGESTINIT:
 224         /* nothing to be inited, this is to suppress the error... */
 225         return 1;
 226
 227     default:
 228         return -2;
 229     }
 230 }
 231
 232 static int pkey_sm2_ctrl_str(EVP_PKEY_CTX *ctx,
 233                              const char *type, const char *value)
 234 {
 235     uint8_t *hex_id;
 236     long hex_len = 0;
 237     int ret = 0;
 238
 239     if (strcmp(type, "ec_paramgen_curve") == 0) {
 240         int nid = NID_undef;
 241
 242         if (((nid = EC_curve_nist2nid(value)) == NID_undef)
 243             && ((nid = OBJ_sn2nid(value)) == NID_undef)
 244             && ((nid = OBJ_ln2nid(value)) == NID_undef)) {
 245             SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_CTRL_STR, SM2_R_INVALID_CURVE);
 246             return 0;
 247         }
 248         return EVP_PKEY_CTX_set_ec_paramgen_curve_nid(ctx, nid);
 249     } else if (strcmp(type, "ec_param_enc") == 0) {
 250         int param_enc;
 251
 252         if (strcmp(value, "explicit") == 0)
 253             param_enc = 0;
 254         else if (strcmp(value, "named_curve") == 0)
 255             param_enc = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE;
 256         else
 257             return -2;
 258         return EVP_PKEY_CTX_set_ec_param_enc(ctx, param_enc);
 259     } else if (strcmp(type, "sm2_id") == 0) {
 260         return pkey_sm2_ctrl(ctx, EVP_PKEY_CTRL_SET1_ID,
 261                              (int)strlen(value), (void *)value);
 262     } else if (strcmp(type, "sm2_hex_id") == 0) {
 263         /*
 264          * TODO(3.0): reconsider the name "sm2_hex_id", OR change
 265          * OSSL_PARAM_construct_from_text() / OSSL_PARAM_allocate_from_text()
 266          * to handle infix "_hex_"
 267          */
 268         hex_id = OPENSSL_hexstr2buf((const char *)value, &hex_len);
 269         if (hex_id == NULL) {
 270             SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_CTRL_STR, ERR_R_PASSED_INVALID_ARGUMENT);
 271             return 0;
 272         }
 273         ret = pkey_sm2_ctrl(ctx, EVP_PKEY_CTRL_SET1_ID, (int)hex_len,
 274                             (void *)hex_id);
 275         OPENSSL_free(hex_id);
 276         return ret;
 277     }
 278
 279     return -2;
 280 }
 281
 282 static int pkey_sm2_digest_custom(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_MD_CTX *mctx)
 283 {
 284     uint8_t z[EVP_MAX_MD_SIZE];
 285     SM2_PKEY_CTX *smctx = ctx->data;
 286     EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
 287     const EVP_MD *md = EVP_MD_CTX_md(mctx);
 288     int mdlen = EVP_MD_size(md);
 289
 290     if (!smctx->id_set) {
 291         /*
 292          * An ID value must be set. The specifications are not clear whether a
 293          * NULL is allowed. We only allow it if set explicitly for maximum
 294          * flexibility.
 295          */
 296         SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_DIGEST_CUSTOM, SM2_R_ID_NOT_SET);
 297         return 0;
 298     }
 299
 300     if (mdlen < 0) {
 301         SM2err(SM2_F_PKEY_SM2_DIGEST_CUSTOM, SM2_R_INVALID_DIGEST);
 302         return 0;
 303     }
 304
 305     /* get hashed prefix 'z' of tbs message */
 306     if (!sm2_compute_z_digest(z, md, smctx->id, smctx->id_len, ec))
 307         return 0;
 308
 309     return EVP_DigestUpdate(mctx, z, (size_t)mdlen);
 310 }
 311
 312 static const EVP_PKEY_METHOD sm2_pkey_meth = {
 313     EVP_PKEY_SM2,
 314     0,
 315     pkey_sm2_init,
 316     pkey_sm2_copy,
 317     pkey_sm2_cleanup,
 318
 319     0,
 320     0,
 321
 322     0,
 323     0,
 324
 325     0,
 326     pkey_sm2_sign,
 327
 328     0,
 329     pkey_sm2_verify,
 330
 331     0, 0,
 332
 333     0, 0, 0, 0,
 334
 335     0,
 336     pkey_sm2_encrypt,
 337
 338     0,
 339     pkey_sm2_decrypt,
 340
 341     0,
 342     0,
 343     pkey_sm2_ctrl,
 344     pkey_sm2_ctrl_str,
 345
 346     0, 0,
 347
 348     0, 0, 0,
 349
 350     pkey_sm2_digest_custom
 351 };
 352
 353 const EVP_PKEY_METHOD *sm2_pkey_method(void)
 354 {
 355     return &sm2_pkey_meth;
 356 }