doc/man7/provider-encoder.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 provider-encoder - The OSSL_ENCODER library E<lt>-E<gt> provider functions
   6
   7 =head1 SYNOPSIS
   8
   9  #include <openssl/core_dispatch.h>
  10
  11  /*
  12   * None of these are actual functions, but are displayed like this for
  13   * the function signatures for functions that are offered as function
  14   * pointers in OSSL_DISPATCH arrays.
  15   */
  16
  17  /* Encoder parameter accessor and descriptor */
  18  const OSSL_PARAM *OSSL_FUNC_encoder_gettable_params(void *provctx);
  19  int encoder_get_params(OSSL_PARAM params[]);
  20
  21  /* Functions to construct / destruct / manipulate the encoder context */
  22  void *OSSL_FUNC_encoder_newctx(void *provctx);
  23  void OSSL_FUNC_encoder_freectx(void *ctx);
  24  int OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params(void *ctx, const OSSL_PARAM params[]);
  25  const OSSL_PARAM *OSSL_FUNC_encoder_settable_ctx_params(void *provctx)
  26
  27  /* Functions to check selection support */
  28  int OSSL_FUNC_encoder_does_selection(void *provctx, int selection);
  29
  30  /* Functions to encode object data */
  31  int OSSL_FUNC_encoder_encode(void *ctx, OSSL_CORE_BIO *out,
  32                               const void *obj_raw,
  33                               const OSSL_PARAM obj_abstract[],
  34                               int selection,
  35                               OSSL_PASSPHRASE_CALLBACK *cb,
  36                               void *cbarg);
  37
  38  /* Functions to import and free a temporary object to be encoded */
  39  void *encoder_import_object(void *ctx, int selection,
  40                              const OSSL_PARAM params[]);
  41  void encoder_free_object(void *obj);
  42
  43
  44 =head1 DESCRIPTION
  45
  46 I<We use the wide term "encode" in this manual.  This includes but is
  47 not limited to serialization.>
  48
  49 The ENCODER operation is a generic method to encode a provider-native
  50 object (I<obj_raw>) or an object abstraction (I<object_abstract>, see
  51 L<provider-object(7)>) into an encoded form, and write the result to
  52 the given OSSL_CORE_BIO.  If the caller wants to get the encoded
  53 stream to memory, it should provide a L<BIO_s_membuf(3)>.
  54
  55 The encoder doesn't need to know more about the B<OSSL_CORE_BIO>
  56 pointer than being able to pass it to the appropriate BIO upcalls (see
  57 L<provider-base(7)/Core functions>).
  58
  59 The ENCODER implementation may be part of a chain, where data is
  60 passed from one to the next.  For example, there may be an
  61 implementation to encode an object to DER (that object is assumed to
  62 be provider-native and thereby passed via I<obj_raw>), and another one
  63 that encodes DER to PEM (that one would receive the DER encoding via
  64 I<obj_abstract>).
  65
  66 =begin comment
  67
  68 Having the DER encoding passed via I<obj_abstract> may seem
  69 complicated.  However, there may be associated meta-data, such as the
  70 original data type, that need to be passed alongside it, and since
  71 L<provider-object(7)> already defines a way to pass such data,
  72 inventing another way to do it makes things even more complicated.
  73
  74 =end comment
  75
  76 The encoding using the L<OSSL_PARAM(3)> array form allows a
  77 encoder to be used for data that's been exported from another
  78 provider, and thereby allow them to exist independently of each
  79 other.
  80
  81 The encoding using a provider side object can only be safely used
  82 with provider data coming from the same provider, for example keys
  83 with the L<KEYMGMT|provider-keymgmt(7)> provider.
  84
  85 All "functions" mentioned here are passed as function pointers between
  86 F<libcrypto> and the provider in B<OSSL_DISPATCH> arrays via
  87 B<OSSL_ALGORITHM> arrays that are returned by the provider's
  88 provider_query_operation() function
  89 (see L<provider-base(7)/Provider Functions>).
  90
  91 All these "functions" have a corresponding function type definition
  92 named B<OSSL_{name}_fn>, and a helper function to retrieve the
  93 function pointer from a B<OSSL_DISPATCH> element named
  94 B<OSSL_FUNC_{name}>.
  95 For example, the "function" OSSL_FUNC_encoder_encode_data() has these:
  96
  97  typedef int
  98      (OSSL_FUNC_encoder_encode_fn)(void *ctx, OSSL_CORE_BIO *out,
  99                                    const void *obj_raw,
 100                                    const OSSL_PARAM obj_abstract[],
 101                                    int selection,
 102                                    OSSL_PASSPHRASE_CALLBACK *cb, void *cbarg);
 103  static ossl_inline OSSL_FUNC_encoder_encode_fn
 104      OSSL_FUNC_encoder_encode_data(const OSSL_DISPATCH *opf);
 105
 106 B<OSSL_DISPATCH> arrays are indexed by numbers that are provided as
 107 macros in L<openssl-core_dispatch.h(7)>, as follows:
 108
 109  OSSL_FUNC_encoder_get_params          OSSL_FUNC_ENCODER_GET_PARAMS
 110  OSSL_FUNC_encoder_gettable_params     OSSL_FUNC_ENCODER_GETTABLE_PARAMS
 111
 112  OSSL_FUNC_encoder_newctx              OSSL_FUNC_ENCODER_NEWCTX
 113  OSSL_FUNC_encoder_freectx             OSSL_FUNC_ENCODER_FREECTX
 114  OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params      OSSL_FUNC_ENCODER_SET_CTX_PARAMS
 115  OSSL_FUNC_encoder_settable_ctx_params OSSL_FUNC_ENCODER_SETTABLE_CTX_PARAMS
 116
 117  OSSL_FUNC_encoder_does_selection      OSSL_FUNC_ENCODER_DOES_SELECTION
 118
 119  OSSL_FUNC_encoder_encode              OSSL_FUNC_ENCODER_ENCODE_DATA
 120
 121  OSSL_FUNC_encoder_import_object       OSSL_FUNC_ENCODER_IMPORT_OBJECT
 122  OSSL_FUNC_encoder_free_object         OSSL_FUNC_ENCODER_FREE_OBJECT
 123
 124 =head2 Names and properties
 125
 126 The name of an implementation should match the type of object it handles.
 127 For example, an implementation that encodes an RSA key should be named "RSA".
 128 Likewise, an implementation that further encodes DER should be named "DER".
 129
 130 Properties can be use to further specify details about an implementation:
 131
 132 =over 4
 133
 134 =item output
 135
 136 This property is used to specify what type of output implementation
 137 produces.  Currently known output types are:
 138
 139 =over 4
 140
 141 =item text
 142
 143 An implementation with that output type outputs human readable text, making
 144 that implementation suitable for C<-text> output in diverse L<openssl(1)>
 145 commands.
 146
 147 =item pem
 148
 149 An implementation with that output type outputs PEM formatted data.
 150
 151 =item der
 152
 153 An implementation with that output type outputs DER formatted data.
 154
 155 =back
 156
 157 =item structure
 158
 159 This property is used to specify the structure that is used for the encoded
 160 object.  An example could be C<pkcs8>, to specify explicitly that an object
 161 (presumably an asymmetric key pair, in this case) will be wrapped in a
 162 PKCS#8 structure as part of the encoding.
 163
 164 =back
 165
 166 The possible values of both these properties is open ended.  A provider may
 167 very well specify output types and structures that libcrypto doesn't know
 168 anything about.
 169
 170 =head2 Subset selections
 171
 172 Sometimes, an object has more than one subset of data that is interesting to
 173 treat separately or together.  It's possible to specify what subsets are to
 174 be encoded, with a set of bits I<selection> that are passed in an B<int>.
 175
 176 This set of bits depend entirely on what kind of provider-side object is
 177 passed.  For example, those bits are assumed to be the same as those used
 178 with L<provider-keymgmt(7)> (see L<provider-keymgmt(7)/Key Objects>) when
 179 the object is an asymmetric keypair.
 180
 181 ENCODER implementations are free to regard the I<selection> as a set of
 182 hints, but must do so with care.  In the end, the output must make sense,
 183 and if there's a corresponding decoder, the resulting decoded object must
 184 match the original object that was encoded.
 185
 186 OSSL_FUNC_encoder_does_selection() should tell if a particular implementation
 187 supports any of the combinations given by I<selection>.
 188
 189 =head2 Context functions
 190
 191 OSSL_FUNC_encoder_newctx() returns a context to be used with the rest of
 192 the functions.
 193
 194 OSSL_FUNC_encoder_freectx() frees the given I<ctx>, if it was created by
 195 OSSL_FUNC_encoder_newctx().
 196
 197 OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params() sets context data according to parameters
 198 from I<params> that it recognises.  Unrecognised parameters should be
 199 ignored.
 200
 201 OSSL_FUNC_encoder_settable_ctx_params() returns a constant B<OSSL_PARAM>
 202 array describing the parameters that OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params()
 203 can handle.
 204
 205 See L<OSSL_PARAM(3)> for further details on the parameters structure used by
 206 OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params() and OSSL_FUNC_encoder_settable_ctx_params().
 207
 208 =head2 Import functions
 209
 210 A provider-native object may be associated with a foreign provider, and may
 211 therefore be unsuitable for direct use with a given ENCODER implementation.
 212 Provided that the foreign provider's implementation to handle the object has
 213 a function to export that object in L<OSSL_PARAM(3)> array form, the ENCODER
 214 implementation should be able to import that array and create a suitable
 215 object to be passed to OSSL_FUNC_encoder_encode()'s I<obj_raw>.
 216
 217 OSSL_FUNC_encoder_import_object() should import the subset of I<params>
 218 given with I<selection> to create a provider-native object that can be
 219 passed as I<obj_raw> to OSSL_FUNC_encoder_encode().
 220
 221 OSSL_FUNC_encoder_free_object() should free the object that was created with
 222 OSSL_FUNC_encoder_import_object().
 223
 224 =head2 Encoding functions
 225
 226 OSSL_FUNC_encoder_encode() should take an provider-native object (in
 227 I<obj_raw>) or an object abstraction (in I<obj_abstract>), and should output
 228 the object in encoded form to the B<OSSL_CORE_BIO>.  The I<selection> bits,
 229 if relevant, should determine in greater detail what will be output.
 230 The encoding functions also take an B<OSSL_PASSPHRASE_CALLBACK> function
 231 pointer along with a pointer to application data I<cbarg>, which should be
 232 used when a pass phrase prompt is needed.
 233
 234 =head2 Encoder parameters
 235
 236 The ENCODER implementation itself has parameters that can be used to
 237 determine how it fits in a chain of encoders:
 238
 239 =over 4
 240
 241 =item "input-type" (B<OSSL_ENCODER_PARAM_INPUT_TYPE>) <UTF8 string>
 242
 243 This is used to specify a distinct type name for the object passed as
 244 I<obj_raw> to OSSL_FUNC_encoder_encode.
 245
 246 This parameter is an optional parameter, to be used if the name of the
 247 implementation can be ambiguous because of aliases, and something more
 248 deterministic is needed.
 249
 250 =item "output-type" (B<OSSL_ENCODER_PARAM_OUTPUT_TYPE>) <UTF8 string>
 251
 252 This is used to specify the output type for an ENCODER implementation.
 253
 254 This parameter is I<mandatory>.
 255
 256 =for comment If we had functionality to get the value of a specific property
 257 in a set of properties, it would be possible to determine the output type
 258 from the C<output> property.
 259
 260 =item "output-structure" (B<OSSL_ENCODER_PARAM_OUTPUT_STRUCTURE>) <UTF8 string>
 261
 262 This is used to specify the outermost output structure for an ENCODER
 263 implementation.
 264
 265 For example, an output of type "DER" for a key pair could be structured
 266 using PKCS#8, or a key type specific structure, such as PKCS#1 for RSA
 267 keys.
 268
 269 =for comment If we had functionality to get the value of a specific property
 270 in a set of properties, it would be possible to determine the output
 271 structure from the C<structure> property.
 272
 273 =back
 274
 275 =head2 Encoder operation parameters
 276
 277 Operation parameters currently recognised by built-in encoders are as
 278 follows:
 279
 280 =over 4
 281
 282 =item "cipher" (B<OSSL_ENCODER_PARAM_CIPHER>) <UTF8 string>
 283
 284 The name of the encryption cipher to be used when generating encrypted
 285 encoding.  This is used when encoding private keys, as well as
 286 other objects that need protection.
 287
 288 If this name is invalid for the encoding implementation, the
 289 implementation should refuse to perform the encoding, i.e.
 290 OSSL_FUNC_encoder_encode_data() and OSSL_FUNC_encoder_encode_object()
 291 should return an error.
 292
 293 =item "properties" (B<OSSL_ENCODER_PARAM_PROPERTIES>) <UTF8 string>
 294
 295 The properties to be queried when trying to fetch the algorithm given
 296 with the "cipher" parameter.
 297 This must be given together with the "cipher" parameter to be
 298 considered valid.
 299
 300 The encoding implementation isn't obligated to use this value.
 301 However, it is recommended that implementations that do not handle
 302 property strings return an error on receiving this parameter unless
 303 its value NULL or the empty string.
 304
 305 =back
 306
 307 Parameters currently recognised by the built-in pass phrase callback:
 308
 309 =over 4
 310
 311 =item "info" (B<OSSL_PASSPHRASE_PARAM_INFO>) <UTF8 string>
 312
 313 A string of information that will become part of the pass phrase
 314 prompt.  This could be used to give the user information on what kind
 315 of object it's being prompted for.
 316
 317 =back
 318
 319 =head1 RETURN VALUES
 320
 321 OSSL_FUNC_encoder_newctx() returns a pointer to a context, or NULL on
 322 failure.
 323
 324 OSSL_FUNC_encoder_set_ctx_params() returns 1, unless a recognised
 325 parameters was invalid or caused an error, for which 0 is returned.
 326
 327 OSSL_FUNC_encoder_settable_ctx_params() returns a pointer to an array of
 328 constant B<OSSL_PARAM> elements.
 329
 330 OSSL_FUNC_encoder_does_selection() returns 1 if the encoder implementation
 331 supports any of the I<selection> bits, otherwise 0.
 332
 333 OSSL_FUNC_encoder_encode() return 1 on success, or 0 on failure.
 334
 335 =head1 SEE ALSO
 336
 337 L<provider(7)>
 338
 339 =head1 HISTORY
 340
 341 The ENCODER interface was introduced in OpenSSL 3.0.
 342
 343 =head1 COPYRIGHT
 344
 345 Copyright 2019-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 346
 347 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 348 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 349 in the file LICENSE in the source distribution or at
 350 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 351
 352 =cut