ad86048a368eec84c3e78b99b9ddec116b01cc11
[openssl.git] / crypto / dh / dh_key.c
1 /* crypto/dh/dh_key.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 "cryptlib.h"
61 #include <openssl/bn.h>
62 #include <openssl/rand.h>
63 #include <openssl/dh.h>
64 #include <openssl/engine.h>
65
66 static int generate_key(DH *dh);
67 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
68 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
69                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
70                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
71                         BN_MONT_CTX *m_ctx);
72 static int dh_init(DH *dh);
73 static int dh_finish(DH *dh);
74
75 int DH_generate_key(DH *dh)
76         {
77         return ENGINE_get_DH(dh->engine)->generate_key(dh);
78         }
79
80 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
81         {
82         return ENGINE_get_DH(dh->engine)->compute_key(key, pub_key, dh);
83         }
84
85 static DH_METHOD dh_ossl = {
86 "OpenSSL DH Method",
87 generate_key,
88 compute_key,
89 dh_bn_mod_exp,
90 dh_init,
91 dh_finish,
92 0,
93 NULL
94 };
95
96 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
97 {
98         return &dh_ossl;
99 }
100
101 static int generate_key(DH *dh)
102         {
103         int ok=0;
104         BN_CTX ctx;
105         BN_MONT_CTX *mont;
106         BIGNUM *pub_key=NULL,*priv_key=NULL;
107
108         BN_CTX_init(&ctx);
109
110         if (dh->priv_key == NULL)
111                 {
112                 priv_key=BN_new();
113                 if (priv_key == NULL) goto err;
114                 do
115                         if (!BN_rand_range(priv_key, dh->p)) goto err;
116                 while (BN_is_zero(priv_key));
117                 }
118         else
119                 priv_key=dh->priv_key;
120
121         if (dh->pub_key == NULL)
122                 {
123                 pub_key=BN_new();
124                 if (pub_key == NULL) goto err;
125                 }
126         else
127                 pub_key=dh->pub_key;
128
129         if ((dh->method_mont_p == NULL) && (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P))
130                 {
131                 if ((dh->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
132                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p,
133                                 dh->p,&ctx)) goto err;
134                 }
135         mont=(BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p;
136
137         if (!ENGINE_get_DH(dh->engine)->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g,
138                                 priv_key,dh->p,&ctx,mont))
139                 goto err;
140                 
141         dh->pub_key=pub_key;
142         dh->priv_key=priv_key;
143         ok=1;
144 err:
145         if (ok != 1)
146                 DHerr(DH_F_DH_GENERATE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
147
148         if ((pub_key != NULL)  && (dh->pub_key == NULL))  BN_free(pub_key);
149         if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL)) BN_free(priv_key);
150         BN_CTX_free(&ctx);
151         return(ok);
152         }
153
154 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
155         {
156         BN_CTX ctx;
157         BN_MONT_CTX *mont;
158         BIGNUM *tmp;
159         int ret= -1;
160
161         BN_CTX_init(&ctx);
162         BN_CTX_start(&ctx);
163         tmp = BN_CTX_get(&ctx);
164         
165         if (dh->priv_key == NULL)
166                 {
167                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
168                 goto err;
169                 }
170         if ((dh->method_mont_p == NULL) && (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P))
171                 {
172                 if ((dh->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
173                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p,
174                                 dh->p,&ctx)) goto err;
175                 }
176
177         mont=(BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p;
178         if (!ENGINE_get_DH(dh->engine)->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key,
179                                 dh->priv_key,dh->p,&ctx,mont))
180                 {
181                 DHerr(DH_F_DH_COMPUTE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
182                 goto err;
183                 }
184
185         ret=BN_bn2bin(tmp,key);
186 err:
187         BN_CTX_end(&ctx);
188         BN_CTX_free(&ctx);
189         return(ret);
190         }
191
192 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
193                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
194                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
195                         BN_MONT_CTX *m_ctx)
196         {
197         if (a->top == 1)
198                 {
199                 BN_ULONG A = a->d[0];
200                 return BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,m_ctx);
201                 }
202         else
203                 return BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,m_ctx);
204         }
205
206
207 static int dh_init(DH *dh)
208         {
209         dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
210         return(1);
211         }
212
213 static int dh_finish(DH *dh)
214         {
215         if(dh->method_mont_p)
216                 BN_MONT_CTX_free((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p);
217         return(1);
218         }