crypto/dsa/dsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL project
   3  * 2006.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  *
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21  *    software must display the following acknowledgment:
  22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  24  *
  25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26  *    endorse or promote products derived from this software without
  27  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28  *    licensing@OpenSSL.org.
  29  *
  30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32  *    permission of the OpenSSL Project.
  33  *
  34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35  *    acknowledgment:
  36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  38  *
  39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51  * ====================================================================
  52  *
  53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56  *
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "internal/cryptlib.h"
  61 #include <openssl/x509.h>
  62 #include <openssl/asn1.h>
  63 #include "dsa_locl.h"
  64 #include <openssl/bn.h>
  65 #include <openssl/cms.h>
  66 #include "internal/asn1_int.h"
  67 #include "internal/evp_int.h"
  68
  69 static int dsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
  70 {
  71     const unsigned char *p, *pm;
  72     int pklen, pmlen;
  73     int ptype;
  74     void *pval;
  75     ASN1_STRING *pstr;
  76     X509_ALGOR *palg;
  77     ASN1_INTEGER *public_key = NULL;
  78
  79     DSA *dsa = NULL;
  80
  81     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &palg, pubkey))
  82         return 0;
  83     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
  84
  85     if (ptype == V_ASN1_SEQUENCE) {
  86         pstr = pval;
  87         pm = pstr->data;
  88         pmlen = pstr->length;
  89
  90         if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL) {
  91             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
  92             goto err;
  93         }
  94
  95     } else if ((ptype == V_ASN1_NULL) || (ptype == V_ASN1_UNDEF)) {
  96         if ((dsa = DSA_new()) == NULL) {
  97             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  98             goto err;
  99         }
 100     } else {
 101         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_PARAMETER_ENCODING_ERROR);
 102         goto err;
 103     }
 104
 105     if ((public_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
 106         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 107         goto err;
 108     }
 109
 110     if ((dsa->pub_key = ASN1_INTEGER_to_BN(public_key, NULL)) == NULL) {
 111         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_DECODE, DSA_R_BN_DECODE_ERROR);
 112         goto err;
 113     }
 114
 115     ASN1_INTEGER_free(public_key);
 116     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 117     return 1;
 118
 119  err:
 120     ASN1_INTEGER_free(public_key);
 121     DSA_free(dsa);
 122     return 0;
 123
 124 }
 125
 126 static int dsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
 127 {
 128     DSA *dsa;
 129     int ptype;
 130     unsigned char *penc = NULL;
 131     int penclen;
 132     ASN1_STRING *str = NULL;
 133     ASN1_INTEGER *pubint = NULL;
 134
 135     dsa = pkey->pkey.dsa;
 136     if (pkey->save_parameters && dsa->p && dsa->q && dsa->g) {
 137         str = ASN1_STRING_new();
 138         if (str == NULL) {
 139             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 140             goto err;
 141         }
 142         str->length = i2d_DSAparams(dsa, &str->data);
 143         if (str->length <= 0) {
 144             DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 145             goto err;
 146         }
 147         ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 148     } else
 149         ptype = V_ASN1_UNDEF;
 150
 151     pubint = BN_to_ASN1_INTEGER(dsa->pub_key, NULL);
 152
 153     if (pubint == NULL) {
 154         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 155         goto err;
 156     }
 157
 158     penclen = i2d_ASN1_INTEGER(pubint, &penc);
 159     ASN1_INTEGER_free(pubint);
 160
 161     if (penclen <= 0) {
 162         DSAerr(DSA_F_DSA_PUB_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 163         goto err;
 164     }
 165
 166     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_DSA),
 167                                ptype, str, penc, penclen))
 168         return 1;
 169
 170  err:
 171     OPENSSL_free(penc);
 172     ASN1_STRING_free(str);
 173
 174     return 0;
 175 }
 176
 177 /*
 178  * In PKCS#8 DSA: you just get a private key integer and parameters in the
 179  * AlgorithmIdentifier the pubkey must be recalculated.
 180  */
 181
 182 static int dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 183 {
 184     const unsigned char *p, *pm;
 185     int pklen, pmlen;
 186     int ptype;
 187     void *pval;
 188     ASN1_STRING *pstr;
 189     X509_ALGOR *palg;
 190     ASN1_INTEGER *privkey = NULL;
 191     BN_CTX *ctx = NULL;
 192
 193     DSA *dsa = NULL;
 194
 195     int ret = 0;
 196
 197     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &palg, p8))
 198         return 0;
 199     X509_ALGOR_get0(NULL, &ptype, &pval, palg);
 200
 201     if ((privkey = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, pklen)) == NULL)
 202         goto decerr;
 203     if (privkey->type == V_ASN1_NEG_INTEGER || ptype != V_ASN1_SEQUENCE)
 204         goto decerr;
 205
 206     pstr = pval;
 207     pm = pstr->data;
 208     pmlen = pstr->length;
 209     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, &pm, pmlen)) == NULL)
 210         goto decerr;
 211     /* We have parameters now set private key */
 212     if ((dsa->priv_key = BN_secure_new()) == NULL
 213         || !ASN1_INTEGER_to_BN(privkey, dsa->priv_key)) {
 214         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 215         goto dsaerr;
 216     }
 217     /* Calculate public key */
 218     if ((dsa->pub_key = BN_new()) == NULL) {
 219         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 220         goto dsaerr;
 221     }
 222     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) {
 223         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 224         goto dsaerr;
 225     }
 226
 227     if (!BN_mod_exp(dsa->pub_key, dsa->g, dsa->priv_key, dsa->p, ctx)) {
 228         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_BN_ERROR);
 229         goto dsaerr;
 230     }
 231
 232     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 233
 234     ret = 1;
 235     goto done;
 236
 237  decerr:
 238     DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_DECODE, DSA_R_DECODE_ERROR);
 239  dsaerr:
 240     DSA_free(dsa);
 241  done:
 242     BN_CTX_free(ctx);
 243     ASN1_STRING_clear_free(privkey);
 244     return ret;
 245 }
 246
 247 static int dsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 248 {
 249     ASN1_STRING *params = NULL;
 250     ASN1_INTEGER *prkey = NULL;
 251     unsigned char *dp = NULL;
 252     int dplen;
 253
 254     if (!pkey->pkey.dsa || !pkey->pkey.dsa->priv_key) {
 255         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_MISSING_PARAMETERS);
 256         goto err;
 257     }
 258
 259     params = ASN1_STRING_new();
 260
 261     if (params == NULL) {
 262         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 263         goto err;
 264     }
 265
 266     params->length = i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, &params->data);
 267     if (params->length <= 0) {
 268         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 269         goto err;
 270     }
 271     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 272
 273     /* Get private key into integer */
 274     prkey = BN_to_ASN1_INTEGER(pkey->pkey.dsa->priv_key, NULL);
 275
 276     if (!prkey) {
 277         DSAerr(DSA_F_DSA_PRIV_ENCODE, DSA_R_BN_ERROR);
 278         goto err;
 279     }
 280
 281     dplen = i2d_ASN1_INTEGER(prkey, &dp);
 282
 283     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 284     prkey = NULL;
 285
 286     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(NID_dsa), 0,
 287                          V_ASN1_SEQUENCE, params, dp, dplen))
 288         goto err;
 289
 290     return 1;
 291
 292  err:
 293     OPENSSL_free(dp);
 294     ASN1_STRING_free(params);
 295     ASN1_STRING_clear_free(prkey);
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 static int int_dsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 300 {
 301     return (DSA_size(pkey->pkey.dsa));
 302 }
 303
 304 static int dsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 305 {
 306     return BN_num_bits(pkey->pkey.dsa->p);
 307 }
 308
 309 static int dsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 310 {
 311     return DSA_security_bits(pkey->pkey.dsa);
 312 }
 313
 314 static int dsa_missing_parameters(const EVP_PKEY *pkey)
 315 {
 316     DSA *dsa;
 317     dsa = pkey->pkey.dsa;
 318     if ((dsa->p == NULL) || (dsa->q == NULL) || (dsa->g == NULL))
 319         return 1;
 320     return 0;
 321 }
 322
 323 static int dsa_copy_parameters(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 324 {
 325     BIGNUM *a;
 326
 327     if (to->pkey.dsa == NULL) {
 328         to->pkey.dsa = DSA_new();
 329         if (to->pkey.dsa == NULL)
 330             return 0;
 331     }
 332
 333     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->p)) == NULL)
 334         return 0;
 335     BN_free(to->pkey.dsa->p);
 336     to->pkey.dsa->p = a;
 337
 338     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->q)) == NULL)
 339         return 0;
 340     BN_free(to->pkey.dsa->q);
 341     to->pkey.dsa->q = a;
 342
 343     if ((a = BN_dup(from->pkey.dsa->g)) == NULL)
 344         return 0;
 345     BN_free(to->pkey.dsa->g);
 346     to->pkey.dsa->g = a;
 347     return 1;
 348 }
 349
 350 static int dsa_cmp_parameters(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 351 {
 352     if (BN_cmp(a->pkey.dsa->p, b->pkey.dsa->p) ||
 353         BN_cmp(a->pkey.dsa->q, b->pkey.dsa->q) ||
 354         BN_cmp(a->pkey.dsa->g, b->pkey.dsa->g))
 355         return 0;
 356     else
 357         return 1;
 358 }
 359
 360 static int dsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 361 {
 362     if (BN_cmp(b->pkey.dsa->pub_key, a->pkey.dsa->pub_key) != 0)
 363         return 0;
 364     else
 365         return 1;
 366 }
 367
 368 static void int_dsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 369 {
 370     DSA_free(pkey->pkey.dsa);
 371 }
 372
 373 static int do_dsa_print(BIO *bp, const DSA *x, int off, int ptype)
 374 {
 375     int ret = 0;
 376     const char *ktype = NULL;
 377     const BIGNUM *priv_key, *pub_key;
 378
 379     if (ptype == 2)
 380         priv_key = x->priv_key;
 381     else
 382         priv_key = NULL;
 383
 384     if (ptype > 0)
 385         pub_key = x->pub_key;
 386     else
 387         pub_key = NULL;
 388
 389     if (ptype == 2)
 390         ktype = "Private-Key";
 391     else if (ptype == 1)
 392         ktype = "Public-Key";
 393     else
 394         ktype = "DSA-Parameters";
 395
 396     if (priv_key) {
 397         if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 398             goto err;
 399         if (BIO_printf(bp, "%s: (%d bit)\n", ktype, BN_num_bits(x->p))
 400             <= 0)
 401             goto err;
 402     }
 403
 404     if (!ASN1_bn_print(bp, "priv:", priv_key, NULL, off))
 405         goto err;
 406     if (!ASN1_bn_print(bp, "pub: ", pub_key, NULL, off))
 407         goto err;
 408     if (!ASN1_bn_print(bp, "P:   ", x->p, NULL, off))
 409         goto err;
 410     if (!ASN1_bn_print(bp, "Q:   ", x->q, NULL, off))
 411         goto err;
 412     if (!ASN1_bn_print(bp, "G:   ", x->g, NULL, off))
 413         goto err;
 414     ret = 1;
 415  err:
 416     return (ret);
 417 }
 418
 419 static int dsa_param_decode(EVP_PKEY *pkey,
 420                             const unsigned char **pder, int derlen)
 421 {
 422     DSA *dsa;
 423
 424     if ((dsa = d2i_DSAparams(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 425         DSAerr(DSA_F_DSA_PARAM_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 426         return 0;
 427     }
 428     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 429     return 1;
 430 }
 431
 432 static int dsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 433 {
 434     return i2d_DSAparams(pkey->pkey.dsa, pder);
 435 }
 436
 437 static int dsa_param_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 438                            ASN1_PCTX *ctx)
 439 {
 440     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 0);
 441 }
 442
 443 static int dsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 444                          ASN1_PCTX *ctx)
 445 {
 446     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 1);
 447 }
 448
 449 static int dsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 450                           ASN1_PCTX *ctx)
 451 {
 452     return do_dsa_print(bp, pkey->pkey.dsa, indent, 2);
 453 }
 454
 455 static int old_dsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 456                                const unsigned char **pder, int derlen)
 457 {
 458     DSA *dsa;
 459
 460     if ((dsa = d2i_DSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 461         DSAerr(DSA_F_OLD_DSA_PRIV_DECODE, ERR_R_DSA_LIB);
 462         return 0;
 463     }
 464     EVP_PKEY_assign_DSA(pkey, dsa);
 465     return 1;
 466 }
 467
 468 static int old_dsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 469 {
 470     return i2d_DSAPrivateKey(pkey->pkey.dsa, pder);
 471 }
 472
 473 static int dsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 474                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 475 {
 476     DSA_SIG *dsa_sig;
 477     const unsigned char *p;
 478
 479     if (!sig) {
 480         if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 481             return 0;
 482         else
 483             return 1;
 484     }
 485     p = sig->data;
 486     dsa_sig = d2i_DSA_SIG(NULL, &p, sig->length);
 487     if (dsa_sig) {
 488         int rv = 0;
 489         BIGNUM *r, *s;
 490
 491         DSA_SIG_get0(&r, &s, dsa_sig);
 492
 493         if (BIO_write(bp, "\n", 1) != 1)
 494             goto err;
 495
 496         if (!ASN1_bn_print(bp, "r:   ", r, NULL, indent))
 497             goto err;
 498         if (!ASN1_bn_print(bp, "s:   ", s, NULL, indent))
 499             goto err;
 500         rv = 1;
 501  err:
 502         DSA_SIG_free(dsa_sig);
 503         return rv;
 504     }
 505     return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 506 }
 507
 508 static int dsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 509 {
 510     switch (op) {
 511     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 512         if (arg1 == 0) {
 513             int snid, hnid;
 514             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 515             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, &alg1, &alg2);
 516             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 517                 return -1;
 518             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 519             if (hnid == NID_undef)
 520                 return -1;
 521             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 522                 return -1;
 523             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 524         }
 525         return 1;
 526 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 527     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 528         if (arg1 == 0) {
 529             int snid, hnid;
 530             X509_ALGOR *alg1, *alg2;
 531             CMS_SignerInfo_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg1, &alg2);
 532             if (alg1 == NULL || alg1->algorithm == NULL)
 533                 return -1;
 534             hnid = OBJ_obj2nid(alg1->algorithm);
 535             if (hnid == NID_undef)
 536                 return -1;
 537             if (!OBJ_find_sigid_by_algs(&snid, hnid, EVP_PKEY_id(pkey)))
 538                 return -1;
 539             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(snid), V_ASN1_UNDEF, 0);
 540         }
 541         return 1;
 542
 543     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 544         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_NONE;
 545         return 1;
 546 #endif
 547
 548     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 549         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 550         return 2;
 551
 552     default:
 553         return -2;
 554
 555     }
 556
 557 }
 558
 559 /* NB these are sorted in pkey_id order, lowest first */
 560
 561 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD dsa_asn1_meths[] = {
 562
 563     {
 564      EVP_PKEY_DSA2,
 565      EVP_PKEY_DSA,
 566      ASN1_PKEY_ALIAS},
 567
 568     {
 569      EVP_PKEY_DSA1,
 570      EVP_PKEY_DSA,
 571      ASN1_PKEY_ALIAS},
 572
 573     {
 574      EVP_PKEY_DSA4,
 575      EVP_PKEY_DSA,
 576      ASN1_PKEY_ALIAS},
 577
 578     {
 579      EVP_PKEY_DSA3,
 580      EVP_PKEY_DSA,
 581      ASN1_PKEY_ALIAS},
 582
 583     {
 584      EVP_PKEY_DSA,
 585      EVP_PKEY_DSA,
 586      0,
 587
 588      "DSA",
 589      "OpenSSL DSA method",
 590
 591      dsa_pub_decode,
 592      dsa_pub_encode,
 593      dsa_pub_cmp,
 594      dsa_pub_print,
 595
 596      dsa_priv_decode,
 597      dsa_priv_encode,
 598      dsa_priv_print,
 599
 600      int_dsa_size,
 601      dsa_bits,
 602      dsa_security_bits,
 603
 604      dsa_param_decode,
 605      dsa_param_encode,
 606      dsa_missing_parameters,
 607      dsa_copy_parameters,
 608      dsa_cmp_parameters,
 609      dsa_param_print,
 610      dsa_sig_print,
 611
 612      int_dsa_free,
 613      dsa_pkey_ctrl,
 614      old_dsa_priv_decode,
 615      old_dsa_priv_encode}
 616 };