893047349a6c6093172c3e434492a6e943e3db12
[openssl.git] / crypto / srp / srp_lib.c
1 /* crypto/srp/srp_lib.c */
2 /*
3  * Written by Christophe Renou (christophe.renou@edelweb.fr) with the
4  * precious help of Peter Sylvester (peter.sylvester@edelweb.fr) for the
5  * EdelKey project and contributed to the OpenSSL project 2004.
6  */
7 /* ====================================================================
8  * Copyright (c) 2004 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
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24  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
25  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
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38  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
39  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
40  *
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
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52  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
53  * ====================================================================
54  *
55  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
56  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
57  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
58  *
59  */
60 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
61 # include "internal/cryptlib.h"
62 # include <openssl/sha.h>
63 # include <openssl/srp.h>
64 # include <openssl/evp.h>
65 # include "internal/bn_srp.h"
66
67 static BIGNUM *srp_Calc_k(BIGNUM *N, BIGNUM *g)
68 {
69     /* k = SHA1(N | PAD(g)) -- tls-srp draft 8 */
70
71     unsigned char digest[SHA_DIGEST_LENGTH];
72     unsigned char *tmp;
73     EVP_MD_CTX ctxt;
74     int longg;
75     int longN = BN_num_bytes(N);
76
77     if (BN_ucmp(g, N) >= 0)
78         return NULL;
79
80     if ((tmp = OPENSSL_malloc(longN)) == NULL)
81         return NULL;
82     BN_bn2bin(N, tmp);
83
84     EVP_MD_CTX_init(&ctxt);
85     EVP_DigestInit_ex(&ctxt, EVP_sha1(), NULL);
86     EVP_DigestUpdate(&ctxt, tmp, longN);
87
88     memset(tmp, 0, longN);
89     longg = BN_bn2bin(g, tmp);
90     /* use the zeros behind to pad on left */
91     EVP_DigestUpdate(&ctxt, tmp + longg, longN - longg);
92     EVP_DigestUpdate(&ctxt, tmp, longg);
93     OPENSSL_free(tmp);
94
95     EVP_DigestFinal_ex(&ctxt, digest, NULL);
96     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctxt);
97     return BN_bin2bn(digest, sizeof(digest), NULL);
98 }
99
100 BIGNUM *SRP_Calc_u(BIGNUM *A, BIGNUM *B, BIGNUM *N)
101 {
102     /* k = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp draft 8 */
103
104     BIGNUM *u;
105     unsigned char cu[SHA_DIGEST_LENGTH];
106     unsigned char *cAB;
107     EVP_MD_CTX ctxt;
108     int longN;
109     if ((A == NULL) || (B == NULL) || (N == NULL))
110         return NULL;
111
112     if (BN_ucmp(A, N) >= 0 || BN_ucmp(B, N) >= 0)
113         return NULL;
114
115     longN = BN_num_bytes(N);
116
117     if ((cAB = OPENSSL_malloc(2 * longN)) == NULL)
118         return NULL;
119
120     memset(cAB, 0, longN);
121
122     EVP_MD_CTX_init(&ctxt);
123     EVP_DigestInit_ex(&ctxt, EVP_sha1(), NULL);
124     EVP_DigestUpdate(&ctxt, cAB + BN_bn2bin(A, cAB + longN), longN);
125     EVP_DigestUpdate(&ctxt, cAB + BN_bn2bin(B, cAB + longN), longN);
126     OPENSSL_free(cAB);
127     EVP_DigestFinal_ex(&ctxt, cu, NULL);
128     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctxt);
129
130     if ((u = BN_bin2bn(cu, sizeof(cu), NULL)) == NULL)
131         return NULL;
132     if (!BN_is_zero(u))
133         return u;
134     BN_free(u);
135     return NULL;
136 }
137
138 BIGNUM *SRP_Calc_server_key(BIGNUM *A, BIGNUM *v, BIGNUM *u, BIGNUM *b,
139                             BIGNUM *N)
140 {
141     BIGNUM *tmp = NULL, *S = NULL;
142     BN_CTX *bn_ctx;
143
144     if (u == NULL || A == NULL || v == NULL || b == NULL || N == NULL)
145         return NULL;
146
147     if ((bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL ||
148         (tmp = BN_new()) == NULL || (S = BN_new()) == NULL)
149         goto err;
150
151     /* S = (A*v**u) ** b */
152
153     if (!BN_mod_exp(tmp, v, u, N, bn_ctx))
154         goto err;
155     if (!BN_mod_mul(tmp, A, tmp, N, bn_ctx))
156         goto err;
157     if (!BN_mod_exp(S, tmp, b, N, bn_ctx))
158         goto err;
159  err:
160     BN_CTX_free(bn_ctx);
161     BN_clear_free(tmp);
162     return S;
163 }
164
165 BIGNUM *SRP_Calc_B(BIGNUM *b, BIGNUM *N, BIGNUM *g, BIGNUM *v)
166 {
167     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
168     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
169     BN_CTX *bn_ctx;
170
171     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
172         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
173         return NULL;
174
175     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
176         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
177         goto err;
178
179     /* B = g**b + k*v */
180
181     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
182         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
183         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
184         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
185         BN_free(B);
186         B = NULL;
187     }
188  err:
189     BN_CTX_free(bn_ctx);
190     BN_clear_free(kv);
191     BN_clear_free(gb);
192     BN_free(k);
193     return B;
194 }
195
196 BIGNUM *SRP_Calc_x(BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
197 {
198     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
199     EVP_MD_CTX ctxt;
200     unsigned char *cs;
201
202     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
203         return NULL;
204
205     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
206         return NULL;
207
208     EVP_MD_CTX_init(&ctxt);
209     EVP_DigestInit_ex(&ctxt, EVP_sha1(), NULL);
210     EVP_DigestUpdate(&ctxt, user, strlen(user));
211     EVP_DigestUpdate(&ctxt, ":", 1);
212     EVP_DigestUpdate(&ctxt, pass, strlen(pass));
213     EVP_DigestFinal_ex(&ctxt, dig, NULL);
214
215     EVP_DigestInit_ex(&ctxt, EVP_sha1(), NULL);
216     BN_bn2bin(s, cs);
217     EVP_DigestUpdate(&ctxt, cs, BN_num_bytes(s));
218     OPENSSL_free(cs);
219     EVP_DigestUpdate(&ctxt, dig, sizeof(dig));
220     EVP_DigestFinal_ex(&ctxt, dig, NULL);
221     EVP_MD_CTX_cleanup(&ctxt);
222
223     return BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
224 }
225
226 BIGNUM *SRP_Calc_A(BIGNUM *a, BIGNUM *N, BIGNUM *g)
227 {
228     BN_CTX *bn_ctx;
229     BIGNUM *A = NULL;
230
231     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
232         return NULL;
233
234     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
235         BN_free(A);
236         A = NULL;
237     }
238     BN_CTX_free(bn_ctx);
239     return A;
240 }
241
242 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(BIGNUM *N, BIGNUM *B, BIGNUM *g, BIGNUM *x,
243                             BIGNUM *a, BIGNUM *u)
244 {
245     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
246     BN_CTX *bn_ctx;
247
248     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
249         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
250         return NULL;
251
252     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
253         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
254         (tmp3 = BN_new()) == NULL ||
255         (K = BN_new()) == NULL)
256         goto err;
257
258     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
259         goto err;
260     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
261         goto err;
262     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
263         goto err;
264     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
265         goto err;
266     if (!BN_mod_mul(tmp3, u, x, N, bn_ctx))
267         goto err;
268     if (!BN_mod_add(tmp2, a, tmp3, N, bn_ctx))
269         goto err;
270     if (!BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx))
271         goto err;
272
273  err:
274     BN_CTX_free(bn_ctx);
275     BN_clear_free(tmp);
276     BN_clear_free(tmp2);
277     BN_clear_free(tmp3);
278     BN_free(k);
279     return K;
280 }
281
282 int SRP_Verify_B_mod_N(BIGNUM *B, BIGNUM *N)
283 {
284     BIGNUM *r;
285     BN_CTX *bn_ctx;
286     int ret = 0;
287
288     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
289         return 0;
290
291     if ((r = BN_new()) == NULL)
292         goto err;
293     /* Checks if B % N == 0 */
294     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
295         goto err;
296     ret = !BN_is_zero(r);
297  err:
298     BN_CTX_free(bn_ctx);
299     BN_free(r);
300     return ret;
301 }
302
303 int SRP_Verify_A_mod_N(BIGNUM *A, BIGNUM *N)
304 {
305     /* Checks if A % N == 0 */
306     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
307 }
308
309 /*
310  * Check if G and N are kwown parameters. The values have been generated
311  * from the ietf-tls-srp draft version 8
312  */
313 char *SRP_check_known_gN_param(BIGNUM *g, BIGNUM *N)
314 {
315     size_t i;
316     if ((g == NULL) || (N == NULL))
317         return 0;
318
319     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
320         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
321             return knowngN[i].id;
322     }
323     return NULL;
324 }
325
326 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
327 {
328     size_t i;
329
330     if (id == NULL)
331         return knowngN;
332     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
333         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
334             return knowngN + i;
335     }
336     return NULL;
337 }
338 #endif