Fix race for X509 store found by thread sanitizer
[openssl.git] / doc / man3 / EVP_PKEY_keygen.pod
1 =pod
2
3 =head1 NAME
4
5 EVP_PKEY_Q_keygen,
6 EVP_PKEY_keygen_init, EVP_PKEY_paramgen_init, EVP_PKEY_generate,
7 EVP_PKEY_CTX_set_cb, EVP_PKEY_CTX_get_cb,
8 EVP_PKEY_CTX_get_keygen_info, EVP_PKEY_CTX_set_app_data,
9 EVP_PKEY_CTX_get_app_data,
10 EVP_PKEY_gen_cb,
11 EVP_PKEY_paramgen, EVP_PKEY_keygen
12 - key and parameter generation and check functions
13
14 =head1 SYNOPSIS
15
16  #include <openssl/evp.h>
17
18  EVP_PKEY *EVP_PKEY_Q_keygen(OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq,
19                              const char *type, ...);
20
21  int EVP_PKEY_keygen_init(EVP_PKEY_CTX *ctx);
22  int EVP_PKEY_paramgen_init(EVP_PKEY_CTX *ctx);
23  int EVP_PKEY_generate(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY **ppkey);
24  int EVP_PKEY_paramgen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY **ppkey);
25  int EVP_PKEY_keygen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY **ppkey);
26
27  typedef int EVP_PKEY_gen_cb(EVP_PKEY_CTX *ctx);
28
29  void EVP_PKEY_CTX_set_cb(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY_gen_cb *cb);
30  EVP_PKEY_gen_cb *EVP_PKEY_CTX_get_cb(EVP_PKEY_CTX *ctx);
31
32  int EVP_PKEY_CTX_get_keygen_info(EVP_PKEY_CTX *ctx, int idx);
33
34  void EVP_PKEY_CTX_set_app_data(EVP_PKEY_CTX *ctx, void *data);
35  void *EVP_PKEY_CTX_get_app_data(EVP_PKEY_CTX *ctx);
36
37 =head1 DESCRIPTION
38
39 Generating keys is sometimes straight forward, just generate the key's
40 numbers and be done with it.  However, there are certain key types that need
41 key parameters, often called domain parameters but not necessarily limited
42 to that, that also need to be generated.  In addition to this, the caller
43 may want to set user provided generation parameters that further affect key
44 parameter or key generation, such as the desired key size.
45
46 To flexibly allow all that's just been described, key parameter and key
47 generation is divided into an initialization of a key algorithm context,
48 functions to set user provided parameters, and finally the key parameter or
49 key generation function itself.
50
51 The key algorithm context must be created using L<EVP_PKEY_CTX_new(3)> or
52 variants thereof, see that manual for details.
53
54 EVP_PKEY_keygen_init() initializes a public key algorithm context I<ctx>
55 for a key generation operation.
56
57 EVP_PKEY_paramgen_init() is similar to EVP_PKEY_keygen_init() except key
58 parameters are generated.
59
60 After initialization, generation parameters may be provided with
61 L<EVP_PKEY_CTX_ctrl(3)> or L<EVP_PKEY_CTX_set_params(3)>, or any other
62 function described in those manuals.
63
64 EVP_PKEY_generate() performs the generation operation, the resulting key
65 parameters or key are written to I<*ppkey>.  If I<*ppkey> is NULL when this
66 function is called, it will be allocated, and should be freed by the caller
67 when no longer useful, using L<EVP_PKEY_free(3)>.
68
69 EVP_PKEY_paramgen() and EVP_PKEY_keygen() do exactly the same thing as
70 EVP_PKEY_generate(), after checking that the corresponding EVP_PKEY_paramgen_init()
71 or EVP_PKEY_keygen_init() was used to initialize I<ctx>.
72 These are older functions that are kept for backward compatibility.
73 It is safe to use EVP_PKEY_generate() instead.
74
75 The function EVP_PKEY_set_cb() sets the key or parameter generation callback
76 to I<cb>. The function EVP_PKEY_CTX_get_cb() returns the key or parameter
77 generation callback.
78
79 The function EVP_PKEY_CTX_get_keygen_info() returns parameters associated
80 with the generation operation. If I<idx> is -1 the total number of
81 parameters available is returned. Any non negative value returns the value of
82 that parameter. EVP_PKEY_CTX_gen_keygen_info() with a nonnegative value for
83 I<idx> should only be called within the generation callback.
84
85 If the callback returns 0 then the key generation operation is aborted and an
86 error occurs. This might occur during a time consuming operation where
87 a user clicks on a "cancel" button.
88
89 The functions EVP_PKEY_CTX_set_app_data() and EVP_PKEY_CTX_get_app_data() set
90 and retrieve an opaque pointer. This can be used to set some application
91 defined value which can be retrieved in the callback: for example a handle
92 which is used to update a "progress dialog".
93
94 EVP_PKEY_Q_keygen() abstracts from the explicit use of B<EVP_PKEY_CTX> while
95 providing a 'quick' but limited way of generating a new asymmetric key pair.
96 It provides shorthands for simple and common cases of key generation.
97 As usual, the library context I<libctx> and property query I<propq>
98 can be given for fetching algorithms from providers.
99 If I<type> is C<RSA>,
100 a B<size_t> parameter must be given to specify the size of the RSA key.
101 If I<type> is C<EC>,
102 a string parameter must be given to specify the name of the EC curve.
103 If I<type> is C<X25519>, C<X448>, C<ED25519>, or C<ED448>
104 no further parameter is needed.
105
106 =head1 RETURN VALUES
107
108 EVP_PKEY_keygen_init(), EVP_PKEY_paramgen_init(), EVP_PKEY_keygen() and
109 EVP_PKEY_paramgen() return 1 for success and 0 or a negative value for failure.
110 In particular a return value of -2 indicates the operation is not supported by
111 the public key algorithm.
112
113 EVP_PKEY_Q_keygen() returns an B<EVP_PKEY>, or NULL on failure.
114
115 =head1 NOTES
116
117 After the call to EVP_PKEY_keygen_init() or EVP_PKEY_paramgen_init() algorithm
118 specific control operations can be performed to set any appropriate parameters
119 for the operation.
120
121 The functions EVP_PKEY_keygen() and EVP_PKEY_paramgen() can be called more than
122 once on the same context if several operations are performed using the same
123 parameters.
124
125 The meaning of the parameters passed to the callback will depend on the
126 algorithm and the specific implementation of the algorithm. Some might not
127 give any useful information at all during key or parameter generation. Others
128 might not even call the callback.
129
130 The operation performed by key or parameter generation depends on the algorithm
131 used. In some cases (e.g. EC with a supplied named curve) the "generation"
132 option merely sets the appropriate fields in an EVP_PKEY structure.
133
134 In OpenSSL an EVP_PKEY structure containing a private key also contains the
135 public key components and parameters (if any). An OpenSSL private key is
136 equivalent to what some libraries call a "key pair". A private key can be used
137 in functions which require the use of a public key or parameters.
138
139 =head1 EXAMPLES
140
141 Generate a 2048 bit RSA key:
142
143  #include <openssl/evp.h>
144  #include <openssl/rsa.h>
145
146  EVP_PKEY_CTX *ctx;
147  EVP_PKEY *pkey = NULL;
148
149  ctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(EVP_PKEY_RSA, NULL);
150  if (!ctx)
151      /* Error occurred */
152  if (EVP_PKEY_keygen_init(ctx) <= 0)
153      /* Error */
154  if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_keygen_bits(ctx, 2048) <= 0)
155      /* Error */
156
157  /* Generate key */
158  if (EVP_PKEY_keygen(ctx, &pkey) <= 0)
159      /* Error */
160
161 Generate a key from a set of parameters:
162
163  #include <openssl/evp.h>
164  #include <openssl/rsa.h>
165
166  EVP_PKEY_CTX *ctx;
167  ENGINE *eng;
168  EVP_PKEY *pkey = NULL, *param;
169
170  /* Assumed param, eng are set up already */
171  ctx = EVP_PKEY_CTX_new(param, eng);
172  if (!ctx)
173      /* Error occurred */
174  if (EVP_PKEY_keygen_init(ctx) <= 0)
175      /* Error */
176
177  /* Generate key */
178  if (EVP_PKEY_keygen(ctx, &pkey) <= 0)
179      /* Error */
180
181 Example of generation callback for OpenSSL public key implementations:
182
183  /* Application data is a BIO to output status to */
184
185  EVP_PKEY_CTX_set_app_data(ctx, status_bio);
186
187  static int genpkey_cb(EVP_PKEY_CTX *ctx)
188  {
189      char c = '*';
190      BIO *b = EVP_PKEY_CTX_get_app_data(ctx);
191      int p = EVP_PKEY_CTX_get_keygen_info(ctx, 0);
192
193      if (p == 0)
194          c = '.';
195      if (p == 1)
196          c = '+';
197      if (p == 2)
198          c = '*';
199      if (p == 3)
200          c = '\n';
201      BIO_write(b, &c, 1);
202      (void)BIO_flush(b);
203      return 1;
204  }
205
206 =head1 SEE ALSO
207
208 L<EVP_RSA_gen(3)>, L<EVP_EC_gen(3)>,
209 L<EVP_PKEY_CTX_new(3)>,
210 L<EVP_PKEY_encrypt(3)>,
211 L<EVP_PKEY_decrypt(3)>,
212 L<EVP_PKEY_sign(3)>,
213 L<EVP_PKEY_verify(3)>,
214 L<EVP_PKEY_verify_recover(3)>,
215 L<EVP_PKEY_derive(3)>
216
217 =head1 HISTORY
218
219 EVP_PKEY_keygen_init(), int EVP_PKEY_paramgen_init(), EVP_PKEY_keygen(),
220 EVP_PKEY_paramgen(), EVP_PKEY_gen_cb(), EVP_PKEY_CTX_set_cb(),
221 EVP_PKEY_CTX_get_cb(), EVP_PKEY_CTX_get_keygen_info(),
222 EVP_PKEY_CTX_set_app_data() and EVP_PKEY_CTX_get_app_data() were added in
223 OpenSSL 1.0.0.
224
225 EVP_PKEY_Q_keygen() and EVP_PKEY_generate() were added in OpenSSL 3.0.
226
227 =head1 COPYRIGHT
228
229 Copyright 2006-2021 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
230
231 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
232 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
233 in the file LICENSE in the source distribution or at
234 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
235
236 =cut