avoid shifting input
[openssl.git] / crypto / dsa / dsa_ossl.c
index b6e08584a68758eb861dd1bf23051a88b11089b9..38004eced5cac6134ac7177ce5076e73e98b6df0 100644 (file)
 #include <stdio.h>
 #include "cryptlib.h"
 #include <openssl/bn.h>
+#include <openssl/sha.h>
 #include <openssl/dsa.h>
 #include <openssl/rand.h>
 #include <openssl/asn1.h>
-#ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
-#include <openssl/engine.h>
-#endif
 
 static DSA_SIG *dsa_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa);
 static int dsa_sign_setup(DSA *dsa, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp, BIGNUM **rp);
 static int dsa_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len, DSA_SIG *sig,
-                 DSA *dsa);
+                        DSA *dsa);
 static int dsa_init(DSA *dsa);
 static int dsa_finish(DSA *dsa);
 
@@ -136,7 +134,7 @@ static DSA_SIG *dsa_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa)
        BIGNUM m;
        BIGNUM xr;
        BN_CTX *ctx=NULL;
-       int i,reason=ERR_R_BN_LIB;
+       int reason=ERR_R_BN_LIB;
        DSA_SIG *ret=NULL;
 
        BN_init(&m);
@@ -151,8 +149,9 @@ static DSA_SIG *dsa_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa)
        s=BN_new();
        if (s == NULL) goto err;
 
-       i=BN_num_bytes(dsa->q); /* should be 20 */
-       if ((dlen > i) || (dlen > 50))
+       /* reject a excessive digest length (currently at most
+        * dsa-with-SHA256 is supported) */
+       if (dlen > SHA256_DIGEST_LENGTH)
                {
                reason=DSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE;
                goto err;
@@ -173,7 +172,14 @@ static DSA_SIG *dsa_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa)
                dsa->r=NULL;
                }
 
-       if (BN_bin2bn(dgst,dlen,&m) == NULL) goto err;
+       
+       if (dlen > BN_num_bytes(dsa->q))
+               /* if the digest length is greater than the size of q use the
+                * BN_num_bits(dsa->q) leftmost bits of the digest, see
+                * fips 186-3, 4.2 */
+               dlen = BN_num_bytes(dsa->q);
+       if (BN_bin2bn(dgst,dlen,&m) == NULL)
+               goto err;
 
        /* Compute  s = inv(k) (m + xr) mod q */
        if (!BN_mod_mul(&xr,dsa->priv_key,r,dsa->q,ctx)) goto err;/* s = xr */
@@ -205,7 +211,7 @@ err:
 static int dsa_sign_setup(DSA *dsa, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp, BIGNUM **rp)
        {
        BN_CTX *ctx;
-       BIGNUM k,*kinv=NULL,*r=NULL;
+       BIGNUM k,kq,*K,*kinv=NULL,*r=NULL;
        int ret=0;
 
        if (!dsa->p || !dsa->q || !dsa->g)
@@ -215,6 +221,7 @@ static int dsa_sign_setup(DSA *dsa, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp, BIGNUM **rp)
                }
 
        BN_init(&k);
+       BN_init(&kq);
 
        if (ctx_in == NULL)
                {
@@ -224,23 +231,50 @@ static int dsa_sign_setup(DSA *dsa, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp, BIGNUM **rp)
                ctx=ctx_in;
 
        if ((r=BN_new()) == NULL) goto err;
-       kinv=NULL;
 
        /* Get random k */
        do
                if (!BN_rand_range(&k, dsa->q)) goto err;
        while (BN_is_zero(&k));
+       if ((dsa->flags & DSA_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
+               {
+               BN_set_flags(&k, BN_FLG_EXP_CONSTTIME);
+               }
 
-       if ((dsa->method_mont_p == NULL) && (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P))
+       if (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P)
                {
-               if ((dsa->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
-                       if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p,
-                               dsa->p,ctx)) goto err;
+               if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&dsa->method_mont_p,
+                                               CRYPTO_LOCK_DSA,
+                                               dsa->p, ctx))
+                       goto err;
                }
 
        /* Compute r = (g^k mod p) mod q */
-       DSA_BN_MOD_EXP(goto err, dsa, r, dsa->g, &k, dsa->p, ctx,
-                       (BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p);
+
+       if ((dsa->flags & DSA_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
+               {
+               if (!BN_copy(&kq, &k)) goto err;
+
+               /* We do not want timing information to leak the length of k,
+                * so we compute g^k using an equivalent exponent of fixed length.
+                *
+                * (This is a kludge that we need because the BN_mod_exp_mont()
+                * does not let us specify the desired timing behaviour.) */
+
+               if (!BN_add(&kq, &kq, dsa->q)) goto err;
+               if (BN_num_bits(&kq) <= BN_num_bits(dsa->q))
+                       {
+                       if (!BN_add(&kq, &kq, dsa->q)) goto err;
+                       }
+
+               K = &kq;
+               }
+       else
+               {
+               K = &k;
+               }
+       DSA_BN_MOD_EXP(goto err, dsa, r, dsa->g, K, dsa->p, ctx,
+                       dsa->method_mont_p);
        if (!BN_mod(r,r,dsa->q,ctx)) goto err;
 
        /* Compute  part of 's = inv(k) (m + xr) mod q' */
@@ -256,41 +290,63 @@ err:
        if (!ret)
                {
                DSAerr(DSA_F_DSA_SIGN_SETUP,ERR_R_BN_LIB);
-               if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
-               if (r != NULL) BN_clear_free(r);
+               if (r != NULL)
+                       BN_clear_free(r);
                }
        if (ctx_in == NULL) BN_CTX_free(ctx);
-       if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
        BN_clear_free(&k);
+       BN_clear_free(&kq);
        return(ret);
        }
 
 static int dsa_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len, DSA_SIG *sig,
-                 DSA *dsa)
+                        DSA *dsa)
        {
        BN_CTX *ctx;
        BIGNUM u1,u2,t1;
        BN_MONT_CTX *mont=NULL;
-       int ret = -1;
+       int ret = -1, i;
        if (!dsa->p || !dsa->q || !dsa->g)
                {
                DSAerr(DSA_F_DSA_DO_VERIFY,DSA_R_MISSING_PARAMETERS);
                return -1;
                }
 
+       i = BN_num_bits(dsa->q);
+       /* fips 186-3 allows only different sizes for q */
+       if (i != 160 && i != 224 && i != 256)
+               {
+               DSAerr(DSA_F_DSA_DO_VERIFY,DSA_R_BAD_Q_VALUE);
+               return -1;
+               }
+
+       if (BN_num_bits(dsa->p) > OPENSSL_DSA_MAX_MODULUS_BITS)
+               {
+               DSAerr(DSA_F_DSA_DO_VERIFY,DSA_R_MODULUS_TOO_LARGE);
+               return -1;
+               }
+
+       /* reject a excessive digest length (currently at most
+        * dsa-with-SHA256 is supported) */
+       if (dgst_len > SHA256_DIGEST_LENGTH)
+               {
+               DSAerr(DSA_F_DSA_DO_VERIFY,DSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
+               return -1;
+               }
+
        BN_init(&u1);
        BN_init(&u2);
        BN_init(&t1);
 
        if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 
-       if (BN_is_zero(sig->r) || BN_get_sign(sig->r) ||
+       if (BN_is_zero(sig->r) || BN_is_negative(sig->r) ||
            BN_ucmp(sig->r, dsa->q) >= 0)
                {
                ret = 0;
                goto err;
                }
-       if (BN_is_zero(sig->s) || BN_get_sign(sig->s) ||
+       if (BN_is_zero(sig->s) || BN_is_negative(sig->s) ||
            BN_ucmp(sig->s, dsa->q) >= 0)
                {
                ret = 0;
@@ -302,6 +358,11 @@ static int dsa_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len, DSA_SIG *sig,
        if ((BN_mod_inverse(&u2,sig->s,dsa->q,ctx)) == NULL) goto err;
 
        /* save M in u1 */
+       if (dgst_len > (i >> 3))
+               /* if the digest length is greater than the size of q use the
+                * BN_num_bits(dsa->q) leftmost bits of the digest, see
+                * fips 186-3, 4.2 */
+               dgst_len = (i >> 3);
        if (BN_bin2bn(dgst,dgst_len,&u1) == NULL) goto err;
 
        /* u1 = M * w mod q */
@@ -310,13 +371,14 @@ static int dsa_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len, DSA_SIG *sig,
        /* u2 = r * w mod q */
        if (!BN_mod_mul(&u2,sig->r,&u2,dsa->q,ctx)) goto err;
 
-       if ((dsa->method_mont_p == NULL) && (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P))
+
+       if (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P)
                {
-               if ((dsa->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
-                       if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p,
-                               dsa->p,ctx)) goto err;
+               mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dsa->method_mont_p,
+                                       CRYPTO_LOCK_DSA, dsa->p, ctx);
+               if (!mont)
+                       goto err;
                }
-       mont=(BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p;
 
 
        DSA_MOD_EXP(goto err, dsa, &t1, dsa->g, &u1, dsa->pub_key, &u2, dsa->p, ctx, mont);
@@ -329,6 +391,8 @@ static int dsa_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len, DSA_SIG *sig,
        ret=(BN_ucmp(&u1, sig->r) == 0);
 
        err:
+       /* XXX: surely this is wrong - if ret is 0, it just didn't verify;
+          there is no error in BN. Test should be ret == -1 (Ben) */
        if (ret != 1) DSAerr(DSA_F_DSA_DO_VERIFY,ERR_R_BN_LIB);
        if (ctx != NULL) BN_CTX_free(ctx);
        BN_free(&u1);
@@ -346,7 +410,7 @@ static int dsa_init(DSA *dsa)
 static int dsa_finish(DSA *dsa)
 {
        if(dsa->method_mont_p)
-               BN_MONT_CTX_free((BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p);
+               BN_MONT_CTX_free(dsa->method_mont_p);
        return(1);
 }