56a72fb75965f2d0cc40adbf5c43170cc71994cd
[openssl.git] / crypto / asn1 / a_int.c
1 /* crypto/asn1/a_int.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  *
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  *
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  *
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  *
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  *
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include "internal/cryptlib.h"
61 #include <openssl/asn1.h>
62 #include <openssl/bn.h>
63 #include "asn1_locl.h"
64
65 ASN1_INTEGER *ASN1_INTEGER_dup(const ASN1_INTEGER *x)
66 {
67     return ASN1_STRING_dup(x);
68 }
69
70 int ASN1_INTEGER_cmp(const ASN1_INTEGER *x, const ASN1_INTEGER *y)
71 {
72     int neg, ret;
73     /* Compare signs */
74     neg = x->type & V_ASN1_NEG;
75     if (neg != (y->type & V_ASN1_NEG)) {
76         if (neg)
77             return -1;
78         else
79             return 1;
80     }
81
82     ret = ASN1_STRING_cmp(x, y);
83
84     if (neg)
85         return -ret;
86     else
87         return ret;
88 }
89
90 /*-
91  * This converts an ASN1 INTEGER into its content encoding.
92  * The internal representation is an ASN1_STRING whose data is a big endian
93  * representation of the value, ignoring the sign. The sign is determined by
94  * the type: V_ASN1_INTEGER for positive and V_ASN1_NEG_INTEGER for negative.
95  *
96  * Positive integers are no problem: they are almost the same as the DER
97  * encoding, except if the first byte is >= 0x80 we need to add a zero pad.
98  *
99  * Negative integers are a bit trickier...
100  * The DER representation of negative integers is in 2s complement form.
101  * The internal form is converted by complementing each octet and finally
102  * adding one to the result. This can be done less messily with a little trick.
103  * If the internal form has trailing zeroes then they will become FF by the
104  * complement and 0 by the add one (due to carry) so just copy as many trailing
105  * zeros to the destination as there are in the source. The carry will add one
106  * to the last none zero octet: so complement this octet and add one and finally
107  * complement any left over until you get to the start of the string.
108  *
109  * Padding is a little trickier too. If the first bytes is > 0x80 then we pad
110  * with 0xff. However if the first byte is 0x80 and one of the following bytes
111  * is non-zero we pad with 0xff. The reason for this distinction is that 0x80
112  * followed by optional zeros isn't padded.
113  */
114
115 int i2c_ASN1_INTEGER(ASN1_INTEGER *a, unsigned char **pp)
116 {
117     int pad = 0, ret, i, neg;
118     unsigned char *p, *n, pb = 0;
119
120     if (a == NULL)
121         return (0);
122     neg = a->type & V_ASN1_NEG;
123     if (a->length == 0)
124         ret = 1;
125     else {
126         ret = a->length;
127         i = a->data[0];
128         if (ret == 1 && i == 0)
129             neg = 0;
130         if (!neg && (i > 127)) {
131             pad = 1;
132             pb = 0;
133         } else if (neg) {
134             if (i > 128) {
135                 pad = 1;
136                 pb = 0xFF;
137             } else if (i == 128) {
138                 /*
139                  * Special case: if any other bytes non zero we pad:
140                  * otherwise we don't.
141                  */
142                 for (i = 1; i < a->length; i++)
143                     if (a->data[i]) {
144                         pad = 1;
145                         pb = 0xFF;
146                         break;
147                     }
148             }
149         }
150         ret += pad;
151     }
152     if (pp == NULL)
153         return (ret);
154     p = *pp;
155
156     if (pad)
157         *(p++) = pb;
158     if (a->length == 0)
159         *(p++) = 0;
160     else if (!neg)
161         memcpy(p, a->data, (unsigned int)a->length);
162     else {
163         /* Begin at the end of the encoding */
164         n = a->data + a->length - 1;
165         p += a->length - 1;
166         i = a->length;
167         /* Copy zeros to destination as long as source is zero */
168         while (!*n && i > 1) {
169             *(p--) = 0;
170             n--;
171             i--;
172         }
173         /* Complement and increment next octet */
174         *(p--) = ((*(n--)) ^ 0xff) + 1;
175         i--;
176         /* Complement any octets left */
177         for (; i > 0; i--)
178             *(p--) = *(n--) ^ 0xff;
179     }
180
181     *pp += ret;
182     return (ret);
183 }
184
185 /* Convert just ASN1 INTEGER content octets to ASN1_INTEGER structure */
186
187 ASN1_INTEGER *c2i_ASN1_INTEGER(ASN1_INTEGER **a, const unsigned char **pp,
188                                long len)
189 {
190     ASN1_INTEGER *ret = NULL;
191     const unsigned char *p, *pend;
192     unsigned char *to, *s;
193     int i;
194
195     if ((a == NULL) || ((*a) == NULL)) {
196         if ((ret = ASN1_INTEGER_new()) == NULL)
197             return (NULL);
198         ret->type = V_ASN1_INTEGER;
199     } else
200         ret = (*a);
201
202     p = *pp;
203     pend = p + len;
204
205     /*
206      * We must OPENSSL_malloc stuff, even for 0 bytes otherwise it signifies
207      * a missing NULL parameter.
208      */
209     s = OPENSSL_malloc((int)len + 1);
210     if (s == NULL) {
211         i = ERR_R_MALLOC_FAILURE;
212         goto err;
213     }
214     to = s;
215     if (!len) {
216         /*
217          * Strictly speaking this is an illegal INTEGER but we tolerate it.
218          */
219         ret->type = V_ASN1_INTEGER;
220     } else if (*p & 0x80) {     /* a negative number */
221         ret->type = V_ASN1_NEG_INTEGER;
222         if ((*p == 0xff) && (len != 1)) {
223             p++;
224             len--;
225         }
226         i = len;
227         p += i - 1;
228         to += i - 1;
229         while ((!*p) && i) {
230             *(to--) = 0;
231             i--;
232             p--;
233         }
234         /*
235          * Special case: if all zeros then the number will be of the form FF
236          * followed by n zero bytes: this corresponds to 1 followed by n zero
237          * bytes. We've already written n zeros so we just append an extra
238          * one and set the first byte to a 1. This is treated separately
239          * because it is the only case where the number of bytes is larger
240          * than len.
241          */
242         if (!i) {
243             *s = 1;
244             s[len] = 0;
245             len++;
246         } else {
247             *(to--) = (*(p--) ^ 0xff) + 1;
248             i--;
249             for (; i > 0; i--)
250                 *(to--) = *(p--) ^ 0xff;
251         }
252     } else {
253         ret->type = V_ASN1_INTEGER;
254         if ((*p == 0) && (len != 1)) {
255             p++;
256             len--;
257         }
258         memcpy(s, p, (int)len);
259     }
260
261     OPENSSL_free(ret->data);
262     ret->data = s;
263     ret->length = (int)len;
264     if (a != NULL)
265         (*a) = ret;
266     *pp = pend;
267     return (ret);
268  err:
269     ASN1err(ASN1_F_C2I_ASN1_INTEGER, i);
270     if ((a == NULL) || (*a != ret))
271         ASN1_INTEGER_free(ret);
272     return (NULL);
273 }
274
275 /*
276  * This is a version of d2i_ASN1_INTEGER that ignores the sign bit of ASN1
277  * integers: some broken software can encode a positive INTEGER with its MSB
278  * set as negative (it doesn't add a padding zero).
279  */
280
281 ASN1_INTEGER *d2i_ASN1_UINTEGER(ASN1_INTEGER **a, const unsigned char **pp,
282                                 long length)
283 {
284     ASN1_INTEGER *ret = NULL;
285     const unsigned char *p;
286     unsigned char *s;
287     long len;
288     int inf, tag, xclass;
289     int i;
290
291     if ((a == NULL) || ((*a) == NULL)) {
292         if ((ret = ASN1_INTEGER_new()) == NULL)
293             return (NULL);
294         ret->type = V_ASN1_INTEGER;
295     } else
296         ret = (*a);
297
298     p = *pp;
299     inf = ASN1_get_object(&p, &len, &tag, &xclass, length);
300     if (inf & 0x80) {
301         i = ASN1_R_BAD_OBJECT_HEADER;
302         goto err;
303     }
304
305     if (tag != V_ASN1_INTEGER) {
306         i = ASN1_R_EXPECTING_AN_INTEGER;
307         goto err;
308     }
309
310     /*
311      * We must OPENSSL_malloc stuff, even for 0 bytes otherwise it signifies
312      * a missing NULL parameter.
313      */
314     s = OPENSSL_malloc((int)len + 1);
315     if (s == NULL) {
316         i = ERR_R_MALLOC_FAILURE;
317         goto err;
318     }
319     ret->type = V_ASN1_INTEGER;
320     if (len) {
321         if ((*p == 0) && (len != 1)) {
322             p++;
323             len--;
324         }
325         memcpy(s, p, (int)len);
326         p += len;
327     }
328
329     OPENSSL_free(ret->data);
330     ret->data = s;
331     ret->length = (int)len;
332     if (a != NULL)
333         (*a) = ret;
334     *pp = p;
335     return (ret);
336  err:
337     ASN1err(ASN1_F_D2I_ASN1_UINTEGER, i);
338     if ((a == NULL) || (*a != ret))
339         ASN1_INTEGER_free(ret);
340     return (NULL);
341 }
342
343 int ASN1_INTEGER_set(ASN1_INTEGER *a, long v)
344 {
345     int j, k;
346     unsigned int i;
347     unsigned char buf[sizeof(long) + 1];
348
349     if (a->length < (int)(sizeof(long) + 1)) {
350         OPENSSL_free(a->data);
351         if ((a->data = OPENSSL_malloc(sizeof(long) + 1)) != NULL)
352             memset(a->data, 0, sizeof(long) + 1);
353     }
354     if (a->data == NULL) {
355         ASN1err(ASN1_F_ASN1_INTEGER_SET, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
356         return (0);
357     }
358     if (v < 0) {
359         v = -v;
360         a->type = V_ASN1_NEG_INTEGER;
361     } else
362         a->type = V_ASN1_INTEGER;
363
364     for (i = 0; i < sizeof(long); i++) {
365         if (v == 0)
366             break;
367         buf[i] = (int)v & 0xff;
368         v >>= 8;
369     }
370     j = 0;
371     for (k = i - 1; k >= 0; k--)
372         a->data[j++] = buf[k];
373     a->length = j;
374     return (1);
375 }
376
377 long ASN1_INTEGER_get(const ASN1_INTEGER *a)
378 {
379     int neg = 0, i;
380     long r = 0;
381
382     if (a == NULL)
383         return (0L);
384     i = a->type;
385     if (i == V_ASN1_NEG_INTEGER)
386         neg = 1;
387     else if (i != V_ASN1_INTEGER)
388         return -1;
389
390     if (a->length > (int)sizeof(long)) {
391         /* hmm... a bit ugly, return all ones */
392         return -1;
393     }
394     if (a->data == NULL)
395         return 0;
396
397     for (i = 0; i < a->length; i++) {
398         r <<= 8;
399         r |= (unsigned char)a->data[i];
400     }
401     if (neg)
402         r = -r;
403     return (r);
404 }
405
406 ASN1_INTEGER *BN_to_ASN1_INTEGER(const BIGNUM *bn, ASN1_INTEGER *ai)
407 {
408     ASN1_INTEGER *ret;
409     int len, j;
410
411     if (ai == NULL)
412         ret = ASN1_INTEGER_new();
413     else
414         ret = ai;
415     if (ret == NULL) {
416         ASN1err(ASN1_F_BN_TO_ASN1_INTEGER, ERR_R_NESTED_ASN1_ERROR);
417         goto err;
418     }
419     if (BN_is_negative(bn) && !BN_is_zero(bn))
420         ret->type = V_ASN1_NEG_INTEGER;
421     else
422         ret->type = V_ASN1_INTEGER;
423     j = BN_num_bits(bn);
424     len = ((j == 0) ? 0 : ((j / 8) + 1));
425     if (ret->length < len + 4) {
426         unsigned char *new_data = OPENSSL_realloc(ret->data, len + 4);
427         if (!new_data) {
428             ASN1err(ASN1_F_BN_TO_ASN1_INTEGER, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
429             goto err;
430         }
431         ret->data = new_data;
432     }
433     ret->length = BN_bn2bin(bn, ret->data);
434     /* Correct zero case */
435     if (!ret->length) {
436         ret->data[0] = 0;
437         ret->length = 1;
438     }
439     return (ret);
440  err:
441     if (ret != ai)
442         ASN1_INTEGER_free(ret);
443     return (NULL);
444 }
445
446 BIGNUM *ASN1_INTEGER_to_BN(const ASN1_INTEGER *ai, BIGNUM *bn)
447 {
448     BIGNUM *ret;
449
450     if ((ret = BN_bin2bn(ai->data, ai->length, bn)) == NULL)
451         ASN1err(ASN1_F_ASN1_INTEGER_TO_BN, ASN1_R_BN_LIB);
452     else if (ai->type == V_ASN1_NEG_INTEGER)
453         BN_set_negative(ret, 1);
454     return (ret);
455 }