crypto/x509/x509_cmp.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 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 <stdio.h>
  11 #include "internal/cryptlib.h"
  12 #include <openssl/asn1.h>
  13 #include <openssl/objects.h>
  14 #include <openssl/x509.h>
  15 #include <openssl/x509v3.h>
  16 #include <openssl/core_names.h>
  17 #include "crypto/x509.h"
  18
  19 int X509_issuer_and_serial_cmp(const X509 *a, const X509 *b)
  20 {
  21     int i;
  22     const X509_CINF *ai, *bi;
  23
  24     ai = &a->cert_info;
  25     bi = &b->cert_info;
  26     i = ASN1_INTEGER_cmp(&ai->serialNumber, &bi->serialNumber);
  27     if (i)
  28         return i;
  29     return X509_NAME_cmp(ai->issuer, bi->issuer);
  30 }
  31
  32 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
  33 unsigned long X509_issuer_and_serial_hash(X509 *a)
  34 {
  35     unsigned long ret = 0;
  36     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
  37     unsigned char md[16];
  38     char *f;
  39
  40     if (ctx == NULL)
  41         goto err;
  42     f = X509_NAME_oneline(a->cert_info.issuer, NULL, 0);
  43     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_md5(), NULL))
  44         goto err;
  45     if (!EVP_DigestUpdate(ctx, (unsigned char *)f, strlen(f)))
  46         goto err;
  47     OPENSSL_free(f);
  48     if (!EVP_DigestUpdate
  49         (ctx, (unsigned char *)a->cert_info.serialNumber.data,
  50          (unsigned long)a->cert_info.serialNumber.length))
  51         goto err;
  52     if (!EVP_DigestFinal_ex(ctx, &(md[0]), NULL))
  53         goto err;
  54     ret = (((unsigned long)md[0]) | ((unsigned long)md[1] << 8L) |
  55            ((unsigned long)md[2] << 16L) | ((unsigned long)md[3] << 24L)
  56         ) & 0xffffffffL;
  57  err:
  58     EVP_MD_CTX_free(ctx);
  59     return ret;
  60 }
  61 #endif
  62
  63 int X509_issuer_name_cmp(const X509 *a, const X509 *b)
  64 {
  65     return X509_NAME_cmp(a->cert_info.issuer, b->cert_info.issuer);
  66 }
  67
  68 int X509_subject_name_cmp(const X509 *a, const X509 *b)
  69 {
  70     return X509_NAME_cmp(a->cert_info.subject, b->cert_info.subject);
  71 }
  72
  73 int X509_CRL_cmp(const X509_CRL *a, const X509_CRL *b)
  74 {
  75     return X509_NAME_cmp(a->crl.issuer, b->crl.issuer);
  76 }
  77
  78 int X509_CRL_match(const X509_CRL *a, const X509_CRL *b)
  79 {
  80     return memcmp(a->sha1_hash, b->sha1_hash, 20);
  81 }
  82
  83 X509_NAME *X509_get_issuer_name(const X509 *a)
  84 {
  85     return a->cert_info.issuer;
  86 }
  87
  88 unsigned long X509_issuer_name_hash(X509 *x)
  89 {
  90     return X509_NAME_hash(x->cert_info.issuer);
  91 }
  92
  93 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
  94 unsigned long X509_issuer_name_hash_old(X509 *x)
  95 {
  96     return X509_NAME_hash_old(x->cert_info.issuer);
  97 }
  98 #endif
  99
 100 X509_NAME *X509_get_subject_name(const X509 *a)
 101 {
 102     return a->cert_info.subject;
 103 }
 104
 105 ASN1_INTEGER *X509_get_serialNumber(X509 *a)
 106 {
 107     return &a->cert_info.serialNumber;
 108 }
 109
 110 const ASN1_INTEGER *X509_get0_serialNumber(const X509 *a)
 111 {
 112     return &a->cert_info.serialNumber;
 113 }
 114
 115 unsigned long X509_subject_name_hash(X509 *x)
 116 {
 117     return X509_NAME_hash(x->cert_info.subject);
 118 }
 119
 120 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
 121 unsigned long X509_subject_name_hash_old(X509 *x)
 122 {
 123     return X509_NAME_hash_old(x->cert_info.subject);
 124 }
 125 #endif
 126
 127 /*
 128  * Compare two certificates: they must be identical for this to work. NB:
 129  * Although "cmp" operations are generally prototyped to take "const"
 130  * arguments (eg. for use in STACKs), the way X509 handling is - these
 131  * operations may involve ensuring the hashes are up-to-date and ensuring
 132  * certain cert information is cached. So this is the point where the
 133  * "depth-first" constification tree has to halt with an evil cast.
 134  */
 135 int X509_cmp(const X509 *a, const X509 *b)
 136 {
 137     int rv;
 138
 139     /* ensure hash is valid */
 140     if (X509_check_purpose((X509 *)a, -1, 0) != 1)
 141         return -2;
 142     if (X509_check_purpose((X509 *)b, -1, 0) != 1)
 143         return -2;
 144
 145     rv = memcmp(a->sha1_hash, b->sha1_hash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 146     if (rv)
 147         return rv;
 148     /* Check for match against stored encoding too */
 149     if (!a->cert_info.enc.modified && !b->cert_info.enc.modified) {
 150         if (a->cert_info.enc.len < b->cert_info.enc.len)
 151             return -1;
 152         if (a->cert_info.enc.len > b->cert_info.enc.len)
 153             return 1;
 154         return memcmp(a->cert_info.enc.enc, b->cert_info.enc.enc,
 155                       a->cert_info.enc.len);
 156     }
 157     return rv;
 158 }
 159
 160 int X509_NAME_cmp(const X509_NAME *a, const X509_NAME *b)
 161 {
 162     int ret;
 163
 164     /* Ensure canonical encoding is present and up to date */
 165
 166     if (!a->canon_enc || a->modified) {
 167         ret = i2d_X509_NAME((X509_NAME *)a, NULL);
 168         if (ret < 0)
 169             return -2;
 170     }
 171
 172     if (!b->canon_enc || b->modified) {
 173         ret = i2d_X509_NAME((X509_NAME *)b, NULL);
 174         if (ret < 0)
 175             return -2;
 176     }
 177
 178     ret = a->canon_enclen - b->canon_enclen;
 179
 180     if (ret != 0 || a->canon_enclen == 0)
 181         return ret;
 182
 183     return memcmp(a->canon_enc, b->canon_enc, a->canon_enclen);
 184
 185 }
 186
 187 unsigned long X509_NAME_hash(const X509_NAME *x)
 188 {
 189     unsigned long ret = 0;
 190     unsigned char md[SHA_DIGEST_LENGTH];
 191
 192     /* Make sure X509_NAME structure contains valid cached encoding */
 193     i2d_X509_NAME(x, NULL);
 194     if (!EVP_Digest(x->canon_enc, x->canon_enclen, md, NULL, EVP_sha1(),
 195                     NULL))
 196         return 0;
 197
 198     ret = (((unsigned long)md[0]) | ((unsigned long)md[1] << 8L) |
 199            ((unsigned long)md[2] << 16L) | ((unsigned long)md[3] << 24L)
 200         ) & 0xffffffffL;
 201     return ret;
 202 }
 203
 204 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
 205 /*
 206  * I now DER encode the name and hash it.  Since I cache the DER encoding,
 207  * this is reasonably efficient.
 208  */
 209
 210 unsigned long X509_NAME_hash_old(const X509_NAME *x)
 211 {
 212     EVP_MD *md5 = EVP_MD_fetch(NULL, OSSL_DIGEST_NAME_MD5, "-fips");
 213     EVP_MD_CTX *md_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 214     unsigned long ret = 0;
 215     unsigned char md[16];
 216
 217     if (md5 == NULL || md_ctx == NULL)
 218         goto end;
 219
 220     /* Make sure X509_NAME structure contains valid cached encoding */
 221     i2d_X509_NAME(x, NULL);
 222     if (EVP_DigestInit_ex(md_ctx, md5, NULL)
 223         && EVP_DigestUpdate(md_ctx, x->bytes->data, x->bytes->length)
 224         && EVP_DigestFinal_ex(md_ctx, md, NULL))
 225         ret = (((unsigned long)md[0]) | ((unsigned long)md[1] << 8L) |
 226                ((unsigned long)md[2] << 16L) | ((unsigned long)md[3] << 24L)
 227             ) & 0xffffffffL;
 228
 229  end:
 230     EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
 231     EVP_MD_free(md5);
 232
 233     return ret;
 234 }
 235 #endif
 236
 237 /* Search a stack of X509 for a match */
 238 X509 *X509_find_by_issuer_and_serial(STACK_OF(X509) *sk, const X509_NAME *name,
 239                                      const ASN1_INTEGER *serial)
 240 {
 241     int i;
 242     X509 x, *x509 = NULL;
 243
 244     if (!sk)
 245         return NULL;
 246
 247     x.cert_info.serialNumber = *serial;
 248     x.cert_info.issuer = (X509_NAME *)name; /* won't modify it */
 249
 250     for (i = 0; i < sk_X509_num(sk); i++) {
 251         x509 = sk_X509_value(sk, i);
 252         if (X509_issuer_and_serial_cmp(x509, &x) == 0)
 253             return x509;
 254     }
 255     return NULL;
 256 }
 257
 258 X509 *X509_find_by_subject(STACK_OF(X509) *sk, const X509_NAME *name)
 259 {
 260     X509 *x509;
 261     int i;
 262
 263     for (i = 0; i < sk_X509_num(sk); i++) {
 264         x509 = sk_X509_value(sk, i);
 265         if (X509_NAME_cmp(X509_get_subject_name(x509), name) == 0)
 266             return x509;
 267     }
 268     return NULL;
 269 }
 270
 271 EVP_PKEY *X509_get0_pubkey(const X509 *x)
 272 {
 273     if (x == NULL)
 274         return NULL;
 275     return X509_PUBKEY_get0(x->cert_info.key);
 276 }
 277
 278 EVP_PKEY *X509_get_pubkey(X509 *x)
 279 {
 280     if (x == NULL)
 281         return NULL;
 282     return X509_PUBKEY_get(x->cert_info.key);
 283 }
 284
 285 int X509_check_private_key(const X509 *x, const EVP_PKEY *k)
 286 {
 287     const EVP_PKEY *xk;
 288     int ret;
 289
 290     xk = X509_get0_pubkey(x);
 291
 292     if (xk)
 293         ret = EVP_PKEY_cmp(xk, k);
 294     else
 295         ret = -2;
 296
 297     switch (ret) {
 298     case 1:
 299         break;
 300     case 0:
 301         X509err(X509_F_X509_CHECK_PRIVATE_KEY, X509_R_KEY_VALUES_MISMATCH);
 302         break;
 303     case -1:
 304         X509err(X509_F_X509_CHECK_PRIVATE_KEY, X509_R_KEY_TYPE_MISMATCH);
 305         break;
 306     case -2:
 307         X509err(X509_F_X509_CHECK_PRIVATE_KEY, X509_R_UNKNOWN_KEY_TYPE);
 308     }
 309     if (ret > 0)
 310         return 1;
 311     return 0;
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Check a suite B algorithm is permitted: pass in a public key and the NID
 316  * of its signature (or 0 if no signature). The pflags is a pointer to a
 317  * flags field which must contain the suite B verification flags.
 318  */
 319
 320 #ifndef OPENSSL_NO_EC
 321
 322 static int check_suite_b(EVP_PKEY *pkey, int sign_nid, unsigned long *pflags)
 323 {
 324     const EC_GROUP *grp = NULL;
 325     int curve_nid;
 326     if (pkey && EVP_PKEY_id(pkey) == EVP_PKEY_EC)
 327         grp = EC_KEY_get0_group(EVP_PKEY_get0_EC_KEY(pkey));
 328     if (!grp)
 329         return X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_ALGORITHM;
 330     curve_nid = EC_GROUP_get_curve_name(grp);
 331     /* Check curve is consistent with LOS */
 332     if (curve_nid == NID_secp384r1) { /* P-384 */
 333         /*
 334          * Check signature algorithm is consistent with curve.
 335          */
 336         if (sign_nid != -1 && sign_nid != NID_ecdsa_with_SHA384)
 337             return X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_SIGNATURE_ALGORITHM;
 338         if (!(*pflags & X509_V_FLAG_SUITEB_192_LOS))
 339             return X509_V_ERR_SUITE_B_LOS_NOT_ALLOWED;
 340         /* If we encounter P-384 we cannot use P-256 later */
 341         *pflags &= ~X509_V_FLAG_SUITEB_128_LOS_ONLY;
 342     } else if (curve_nid == NID_X9_62_prime256v1) { /* P-256 */
 343         if (sign_nid != -1 && sign_nid != NID_ecdsa_with_SHA256)
 344             return X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_SIGNATURE_ALGORITHM;
 345         if (!(*pflags & X509_V_FLAG_SUITEB_128_LOS_ONLY))
 346             return X509_V_ERR_SUITE_B_LOS_NOT_ALLOWED;
 347     } else
 348         return X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_CURVE;
 349
 350     return X509_V_OK;
 351 }
 352
 353 int X509_chain_check_suiteb(int *perror_depth, X509 *x, STACK_OF(X509) *chain,
 354                             unsigned long flags)
 355 {
 356     int rv, i, sign_nid;
 357     EVP_PKEY *pk;
 358     unsigned long tflags = flags;
 359
 360     if (!(flags & X509_V_FLAG_SUITEB_128_LOS))
 361         return X509_V_OK;
 362
 363     /* If no EE certificate passed in must be first in chain */
 364     if (x == NULL) {
 365         x = sk_X509_value(chain, 0);
 366         i = 1;
 367     } else
 368         i = 0;
 369
 370     pk = X509_get0_pubkey(x);
 371
 372     /*
 373      * With DANE-EE(3) success, or DANE-EE(3)/PKIX-EE(1) failure we don't build
 374      * a chain all, just report trust success or failure, but must also report
 375      * Suite-B errors if applicable.  This is indicated via a NULL chain
 376      * pointer.  All we need to do is check the leaf key algorithm.
 377      */
 378     if (chain == NULL)
 379         return check_suite_b(pk, -1, &tflags);
 380
 381     if (X509_get_version(x) != 2) {
 382         rv = X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_VERSION;
 383         /* Correct error depth */
 384         i = 0;
 385         goto end;
 386     }
 387
 388     /* Check EE key only */
 389     rv = check_suite_b(pk, -1, &tflags);
 390     if (rv != X509_V_OK) {
 391         /* Correct error depth */
 392         i = 0;
 393         goto end;
 394     }
 395     for (; i < sk_X509_num(chain); i++) {
 396         sign_nid = X509_get_signature_nid(x);
 397         x = sk_X509_value(chain, i);
 398         if (X509_get_version(x) != 2) {
 399             rv = X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_VERSION;
 400             goto end;
 401         }
 402         pk = X509_get0_pubkey(x);
 403         rv = check_suite_b(pk, sign_nid, &tflags);
 404         if (rv != X509_V_OK)
 405             goto end;
 406     }
 407
 408     /* Final check: root CA signature */
 409     rv = check_suite_b(pk, X509_get_signature_nid(x), &tflags);
 410  end:
 411     if (rv != X509_V_OK) {
 412         /* Invalid signature or LOS errors are for previous cert */
 413         if ((rv == X509_V_ERR_SUITE_B_INVALID_SIGNATURE_ALGORITHM
 414              || rv == X509_V_ERR_SUITE_B_LOS_NOT_ALLOWED) && i)
 415             i--;
 416         /*
 417          * If we have LOS error and flags changed then we are signing P-384
 418          * with P-256. Use more meaningful error.
 419          */
 420         if (rv == X509_V_ERR_SUITE_B_LOS_NOT_ALLOWED && flags != tflags)
 421             rv = X509_V_ERR_SUITE_B_CANNOT_SIGN_P_384_WITH_P_256;
 422         if (perror_depth)
 423             *perror_depth = i;
 424     }
 425     return rv;
 426 }
 427
 428 int X509_CRL_check_suiteb(X509_CRL *crl, EVP_PKEY *pk, unsigned long flags)
 429 {
 430     int sign_nid;
 431     if (!(flags & X509_V_FLAG_SUITEB_128_LOS))
 432         return X509_V_OK;
 433     sign_nid = OBJ_obj2nid(crl->crl.sig_alg.algorithm);
 434     return check_suite_b(pk, sign_nid, &flags);
 435 }
 436
 437 #else
 438 int X509_chain_check_suiteb(int *perror_depth, X509 *x, STACK_OF(X509) *chain,
 439                             unsigned long flags)
 440 {
 441     return 0;
 442 }
 443
 444 int X509_CRL_check_suiteb(X509_CRL *crl, EVP_PKEY *pk, unsigned long flags)
 445 {
 446     return 0;
 447 }
 448
 449 #endif
 450 /*
 451  * Not strictly speaking an "up_ref" as a STACK doesn't have a reference
 452  * count but it has the same effect by duping the STACK and upping the ref of
 453  * each X509 structure.
 454  */
 455 STACK_OF(X509) *X509_chain_up_ref(STACK_OF(X509) *chain)
 456 {
 457     STACK_OF(X509) *ret;
 458     int i;
 459     ret = sk_X509_dup(chain);
 460     if (ret == NULL)
 461         return NULL;
 462     for (i = 0; i < sk_X509_num(ret); i++) {
 463         X509 *x = sk_X509_value(ret, i);
 464         if (!X509_up_ref(x))
 465             goto err;
 466     }
 467     return ret;
 468  err:
 469     while (i-- > 0)
 470         X509_free (sk_X509_value(ret, i));
 471     sk_X509_free(ret);
 472     return NULL;
 473 }