crypto/dsa/dsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <openssl/x509.h>
  12 #include <openssl/asn1.h>
  13 #include <openssl/bn.h>
  14 #include <openssl/cms.h>
  15 #include <openssl/core_names.h>
  16 #include "internal/cryptlib.h"
  17 #include "crypto/asn1.h"
  18 #include "crypto/evp.h"
  19 #include "internal/param_build.h"
  20 #include "dsa_local.h"
  21
  22 static int dsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
  23 {
  24     const unsigned char *p, *pm;
  25     int pklen, pmlen;
  26     int ptype;
  27     const void *pval;
  28     const ASN1_STRING *pstr;
  29     X509_ALGOR *palg;
  30     ASN1_INTEGER *public_key = NULL;
  31
  32     DSA *dsa = NULL;
  33
  34     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &palg, pubkey))
  35         return 0;
  36     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
  37
  38     if (ptype == V_ASN1_SEQUENCE) {
  39         pstr = pval;
  40         pm = pstr->data;
  41         pmlen = pstr->length;
  42
  43         if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL) {
  44             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  45             goto err;
  46         }
  47
  48     } else if ((ptype == V_ASN1_NULL) || (ptype == V_ASN1_UNDEF)) {
  49         if ((dsa = DSA_new()) == NULL) {
  50             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  51             goto err;
  52         }
  53     } else {
  54         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_PARAMETER_ENCODING_ERROR);
  55         goto err;
  56     }
  57
  58     if ((public_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
  59         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  60         goto err;
  61     }
  62
  63     if ((dsa->pub_key = ASN1_INTEGER_to_BN(public_key, NULL)) == NULL) {
  64         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_BN_DECODE_ERROR);
  65         goto err;
  66     }
  67
  68     dsa->dirty_cnt++;
  69     ASN1_INTEGER_free(public_key);
  70     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
  71     return 1;
  72
  73  err:
  74     ASN1_INTEGER_free(public_key);
  75     DSA_free(dsa);
  76     return 0;
  77
  78 }
  79
  80 static int dsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
  81 {
  82     DSA *dsa;
  83     int ptype;
  84     unsigned char *penc = NULL;
  85     int penclen;
  86     ASN1_STRING *str = NULL;
  87     ASN1_INTEGER *pubint = NULL;
  88     ASN1_OBJECT *aobj;
  89
  90     dsa = pkey->pkey.dsa;
  91     if (pkey->save_parameters
  92         && dsa->params.p != NULL
  93         && dsa->params.q != NULL
  94         && dsa->params.g != NULL) {
  95         str = ASN1_STRING_new();
  96         if (str == NULL) {
  97             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  98             goto err;
  99         }
 100         str->length = i2d_DSAparams(dsa, &str->data);
 101         if (str->length <= 0) {
 102             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 103             goto err;
 104         }
 105         ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 106     } else
 107         ptype = V_ASN1_UNDEF;
 108
 109     pubint = BN_to_ASN1_INTEGER(dsa->pub_key, NULL);
 110
 111     if (pubint == NULL) {
 112         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 113         goto err;
 114     }
 115
 116     penclen = i2d_ASN1_INTEGER(pubint, &penc);
 117     ASN1_INTEGER_free(pubint);
 118
 119     if (penclen <= 0) {
 120         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 121         goto err;
 122     }
 123
 124     aobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_DSA);
 125     if (aobj == NULL)
 126         goto err;
 127
 128     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, aobj, ptype, str, penc, penclen))
 129         return 1;
 130
 131  err:
 132     OPENSSL_free(penc);
 133     ASN1_STRING_free(str);
 134
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 /*
 139  * In PKCS#8 DSA: you just get a private key integer and parameters in the
 140  * AlgorithmIdentifier the pubkey must be recalculated.
 141  */
 142
 143 static int dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 144 {
 145     const unsigned char *p, *pm;
 146     int pklen, pmlen;
 147     int ptype;
 148     const void *pval;
 149     const ASN1_STRING *pstr;
 150     const X509_ALGOR *palg;
 151     ASN1_INTEGER *privkey = NULL;
 152     BN_CTX *ctx = NULL;
 153
 154     DSA *dsa = NULL;
 155
 156     int ret = 0;
 157
 158     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &palg, p8))
 159         return 0;
 160     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
 161
 162     if ((privkey = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL)
 163         goto decerr;
 164     if (privkey->type == V_ASN1_NEG_INTEGER || ptype != V_ASN1_SEQUENCE)
 165         goto decerr;
 166
 167     pstr = pval;
 168     pm = pstr->data;
 169     pmlen = pstr->length;
 170     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL)
 171         goto decerr;
 172     /* We have parameters now set private key */
 173     if ((dsa->priv_key = BN_secure_new()) == NULL
 174         || !ASN1_INTEGER_to_BN(privkey, dsa->priv_key)) {
 175         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 176         goto dsaerr;
 177     }
 178     /* Calculate public key */
 179     if ((dsa->pub_key = BN_new()) == NULL) {
 180         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 181         goto dsaerr;
 182     }
 183     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) {
 184         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 185         goto dsaerr;
 186     }
 187
 188     BN_set_flags(dsa->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 189     if (!BN_mod_exp(dsa->pub_key, dsa->params.g, dsa->priv_key, dsa->params.p,
 190                     ctx)) {
 191         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 192         goto dsaerr;
 193     }
 194
 195     dsa->dirty_cnt++;
 196     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 197
 198     ret = 1;
 199     goto done;
 200
 201  decerr:
 202     DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 203  dsaerr:
 204     DSA_free(dsa);
 205  done:
 206     BN_CTX_free(ctx);
 207     ASN1_STRING_clear_free(privkey);
 208     return ret;
 209 }
 210
 211 static int dsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 212 {
 213     ASN1_STRING *params = NULL;
 214     ASN1_INTEGER *prkey = NULL;
 215     unsigned char *dp = NULL;
 216     int dplen;
 217
 218     if (pkey->pkey.dsa  == NULL|| pkey->pkey.dsa->priv_key == NULL) {
 219         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_MISSING_PARAMETERS);
 220         goto err;
 221     }
 222
 223     params = ASN1_STRING_new();
 224
 225     if (params == NULL) {
 226         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 227         goto err;
 228     }
 229
 230     params->length = i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, &params->data);
 231     if (params->length <= 0) {
 232         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 233         goto err;
 234     }
 235     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 236
 237     /* Get private key into integer */
 238     prkey = BN_to_ASN1_INTEGER(pkey->pkey.dsa->priv_key, NULL);
 239
 240     if (prkey == NULL) {
 241         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_BN_ERROR);
 242         goto err;
 243     }
 244
 245     dplen = i2d_ASN1_INTEGER(prkey, &dp);
 246
 247     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 248     prkey = NULL;
 249
 250     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(NID_dsa), 0,
 251                          V_ASN1_SEQUENCE, params, dp, dplen))
 252         goto err;
 253
 254     return 1;
 255
 256  err:
 257     OPENSSL_free(dp);
 258     ASN1_STRING_free(params);
 259     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 260     return 0;
 261 }
 262
 263 static int int_dsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 264 {
 265     return DSA_size(pkey->pkey.dsa);
 266 }
 267
 268 static int dsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 269 {
 270     return DSA_bits(pkey->pkey.dsa);
 271 }
 272
 273 static int dsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 274 {
 275     return DSA_security_bits(pkey->pkey.dsa);
 276 }
 277
 278 static int dsa_missing_parameters(const EVP_PKEY *pkey)
 279 {
 280     DSA *dsa;
 281     dsa = pkey->pkey.dsa;
 282     return dsa == NULL
 283         || dsa->params.p == NULL
 284         || dsa->params.q == NULL
 285         || dsa->params.g == NULL;
 286 }
 287
 288 static int dsa_copy_parameters(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 289 {
 290     if (to->pkey.dsa == NULL) {
 291         to->pkey.dsa = DSA_new();
 292         if (to->pkey.dsa == NULL)
 293             return 0;
 294     }
 295     if (!ffc_params_copy(&to->pkey.dsa->params, &from->pkey.dsa->params))
 296         return 0;
 297
 298     to->pkey.dsa->dirty_cnt++;
 299     return 1;
 300 }
 301
 302 static int dsa_cmp_parameters(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 303 {
 304     return ffc_params_cmp(&a->pkey.dsa->params, &b->pkey.dsa->params, 1);
 305 }
 306
 307 static int dsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 308 {
 309     return BN_cmp(b->pkey.dsa->pub_key, a->pkey.dsa->pub_key) == 0;
 310 }
 311
 312 static void int_dsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 313 {
 314     DSA_free(pkey->pkey.dsa);
 315 }
 316
 317 static int do_dsa_print(BIO *bp, const DSA *x, int off, int ptype)
 318 {
 319     int ret = 0;
 320     const char *ktype = NULL;
 321     const BIGNUM *priv_key, *pub_key;
 322     int mod_len = 0;
 323
 324     if (x->params.p != NULL)
 325         mod_len = DSA_bits(x);
 326
 327     if (ptype == 2)
 328         priv_key = x->priv_key;
 329     else
 330         priv_key = NULL;
 331
 332     if (ptype > 0)
 333         pub_key = x->pub_key;
 334     else
 335         pub_key = NULL;
 336
 337     if (ptype == 2)
 338         ktype = "Private-Key";
 339     else if (ptype == 1)
 340         ktype = "Public-Key";
 341     else
 342         ktype = "DSA-Parameters";
 343
 344     if (priv_key != NULL) {
 345         if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 346             goto err;
 347         if (BIO_printf(bp, "%s: (%d bit)\n", ktype, mod_len) <= 0)
 348             goto err;
 349     } else {
 350         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
 351             goto err;
 352     }
 353
 354     if (!ASN1_bn_print(bp, "priv:", priv_key, NULL, off))
 355         goto err;
 356     if (!ASN1_bn_print(bp, "pub: ", pub_key, NULL, off))
 357         goto err;
 358     if (!ffc_params_print(bp, &x->params, off))
 359         goto err;
 360     ret = 1;
 361  err:
 362     return ret;
 363 }
 364
 365 static int dsa_param_decode(EVP_PKEY *pkey,
 366                             const unsigned char **pder, int derlen)
 367 {
 368     DSA *dsa;
 369
 370     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 371         DSAerr(DSA_F_DSA_PARAM_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 372         return 0;
 373     }
 374     dsa->dirty_cnt++;
 375     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 376     return 1;
 377 }
 378
 379 static int dsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 380 {
 381     return i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, pder);
 382 }
 383
 384 static int dsa_param_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 385                            ASN1_PCTX *ctx)
 386 {
 387     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 0);
 388 }
 389
 390 static int dsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 391                          ASN1_PCTX *ctx)
 392 {
 393     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 1);
 394 }
 395
 396 static int dsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 397                           ASN1_PCTX *ctx)
 398 {
 399     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 2);
 400 }
 401
 402 static int old_dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 403                                const unsigned char **pder, int derlen)
 404 {
 405     DSA *dsa;
 406
 407     if ((dsa = d2i_DSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 408         DSAerr(DSA_F_OLD_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 409         return 0;
 410     }
 411     dsa->dirty_cnt++;
 412     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 413     return 1;
 414 }
 415
 416 static int old_dsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 417 {
 418     return i2d_DSAPrivateKey(pkey->pkey.dsa, pder);
 419 }
 420
 421 static int dsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 422                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 423 {
 424     DSA_SIG *dsa_sig;
 425     const unsigned char *p;
 426
 427     if (sig == NULL) {
 428         if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 429             return 0;
 430         else
 431             return 1;
 432     }
 433     p = sig->data;
 434     dsa_sig = d2i_DSA_SIG(NULL, &p, sig->length);
 435     if (dsa_sig != NULL) {
 436         int rv = 0;
 437         const BIGNUM *r, *s;
 438
 439         DSA_SIG_get0(dsa_sig, &r, &s);
 440
 441         if (BIO_write(bp, "\n", 1) != 1)
 442             goto err;
 443
 444         if (!ASN1_bn_print(bp, "r:   ", r, NULL, indent))
 445             goto err;
 446         if (!ASN1_bn_print(bp, "s:   ", s, NULL, indent))
 447             goto err;
 448         rv = 1;
 449  err:
 450         DSA_SIG_free(dsa_sig);
 451         return rv;
 452     }
 453     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 454         return 0;
 455     return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 456 }
 457
 458 static int dsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 459 {
 460     switch (op) {
 461     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 462         if (arg1 == 0) {
 463             int snid, hnid;
 464             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 465             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, &alg1, &alg2);
 466             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 467                 return -1;
 468             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 469             if (hnid == NID_undef)
 470                 return -1;
 471             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 472                 return -1;
 473             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 474         }
 475         return 1;
 476 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 477     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 478         if (arg1 == 0) {
 479             int snid, hnid;
 480             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 481             CMS_SignerInfo_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg1, &alg2);
 482             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 483                 return -1;
 484             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 485             if (hnid == NID_undef)
 486                 return -1;
 487             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 488                 return -1;
 489             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 490         }
 491         return 1;
 492
 493     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 494         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_NONE;
 495         return 1;
 496 #endif
 497
 498     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 499         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 500         return 1;
 501
 502     default:
 503         return -2;
 504
 505     }
 506
 507 }
 508
 509 static size_t dsa_pkey_dirty_cnt(const EVP_PKEY *pkey)
 510 {
 511     return pkey->pkey.dsa->dirty_cnt;
 512 }
 513
 514 static void *dsa_pkey_export_to(const EVP_PKEY *pk, EVP_KEYMGMT *keymgmt,
 515                                 int want_domainparams)
 516 {
 517     DSA *dsa = pk->pkey.dsa;
 518     OSSL_PARAM_BLD tmpl;
 519     const BIGNUM *p = DSA_get0_p(dsa), *g = DSA_get0_g(dsa);
 520     const BIGNUM *q = DSA_get0_q(dsa), *pub_key = DSA_get0_pub_key(dsa);
 521     const BIGNUM *priv_key = DSA_get0_priv_key(dsa);
 522     OSSL_PARAM *params;
 523     void *provdata = NULL;
 524
 525     if (p == NULL || q == NULL || g == NULL)
 526         return NULL;
 527
 528     ossl_param_bld_init(&tmpl);
 529     if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_P, p)
 530         || !ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_Q, q)
 531         || !ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_FFC_G, g))
 532         return NULL;
 533
 534     if (!want_domainparams) {
 535         /* A key must at least have a public part. */
 536         if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_DSA_PUB_KEY,
 537                                     pub_key))
 538             return NULL;
 539
 540         if (priv_key != NULL) {
 541             if (!ossl_param_bld_push_BN(&tmpl, OSSL_PKEY_PARAM_DSA_PRIV_KEY,
 542                                         priv_key))
 543                 return NULL;
 544         }
 545     }
 546
 547     params = ossl_param_bld_to_param(&tmpl);
 548
 549     /* We export, the provider imports */
 550     provdata = want_domainparams
 551         ? evp_keymgmt_importdomparams(keymgmt, params)
 552         : evp_keymgmt_importkey(keymgmt, params);
 553
 554     ossl_param_bld_free(params);
 555     return provdata;
 556 }
 557
 558 /* NB these are sorted in pkey_id order, lowest first */
 559
 560 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD dsa_asn1_meths[5] = {
 561
 562     {
 563      EVP_PKEY_DSA2,
 564      EVP_PKEY_DSA,
 565      ASN1_PKEY_ALIAS},
 566
 567     {
 568      EVP_PKEY_DSA1,
 569      EVP_PKEY_DSA,
 570      ASN1_PKEY_ALIAS},
 571
 572     {
 573      EVP_PKEY_DSA4,
 574      EVP_PKEY_DSA,
 575      ASN1_PKEY_ALIAS},
 576
 577     {
 578      EVP_PKEY_DSA3,
 579      EVP_PKEY_DSA,
 580      ASN1_PKEY_ALIAS},
 581
 582     {
 583      EVP_PKEY_DSA,
 584      EVP_PKEY_DSA,
 585      0,
 586
 587      "DSA",
 588      "OpenSSL DSA method",
 589
 590      dsa_pub_decode,
 591      dsa_pub_encode,
 592      dsa_pub_cmp,
 593      dsa_pub_print,
 594
 595      dsa_priv_decode,
 596      dsa_priv_encode,
 597      dsa_priv_print,
 598
 599      int_dsa_size,
 600      dsa_bits,
 601      dsa_security_bits,
 602
 603      dsa_param_decode,
 604      dsa_param_encode,
 605      dsa_missing_parameters,
 606      dsa_copy_parameters,
 607      dsa_cmp_parameters,
 608      dsa_param_print,
 609      dsa_sig_print,
 610
 611      int_dsa_free,
 612      dsa_pkey_ctrl,
 613      old_dsa_priv_decode,
 614      old_dsa_priv_encode,
 615
 616      NULL, NULL, NULL,
 617      NULL, NULL, NULL,
 618      NULL, NULL, NULL, NULL,
 619
 620      dsa_pkey_dirty_cnt,
 621      dsa_pkey_export_to
 622     }
 623 };