crypto/dsa/dsa_sign.c

   1 /* crypto/dsa/dsa_sign.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 /* Original version from Steven Schoch <schoch@sheba.arc.nasa.gov> */
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include "cryptlib.h"
  63 #include <openssl/bn.h>
  64 #include <openssl/dsa.h>
  65 #include <openssl/rand.h>
  66 #include <openssl/asn1.h>
  67
  68 DSA_SIG * DSA_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa)
  69         {
  70         BIGNUM *kinv=NULL,*r=NULL,*s=NULL;
  71         BIGNUM m;
  72         BIGNUM xr;
  73         BN_CTX *ctx=NULL;
  74         int i,reason=ERR_R_BN_LIB;
  75         DSA_SIG *ret=NULL;
  76
  77         BN_init(&m);
  78         BN_init(&xr);
  79         s=BN_new();
  80         if (s == NULL) goto err;
  81
  82         i=BN_num_bytes(dsa->q); /* should be 20 */
  83         if ((dlen > i) || (dlen > 50))
  84                 {
  85                 reason=DSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE;
  86                 goto err;
  87                 }
  88
  89         ctx=BN_CTX_new();
  90         if (ctx == NULL) goto err;
  91
  92         if ((dsa->kinv == NULL) || (dsa->r == NULL))
  93                 {
  94                 if (!DSA_sign_setup(dsa,ctx,&kinv,&r)) goto err;
  95                 }
  96         else
  97                 {
  98                 kinv=dsa->kinv;
  99                 dsa->kinv=NULL;
 100                 r=dsa->r;
 101                 dsa->r=NULL;
 102                 }
 103
 104         if (BN_bin2bn(dgst,dlen,&m) == NULL) goto err;
 105
 106         /* Compute  s = inv(k) (m + xr) mod q */
 107         if (!BN_mod_mul(&xr,dsa->priv_key,r,dsa->q,ctx)) goto err;/* s = xr */
 108         if (!BN_add(s, &xr, &m)) goto err;              /* s = m + xr */
 109         if (BN_cmp(s,dsa->q) > 0)
 110                 BN_sub(s,s,dsa->q);
 111         if (!BN_mod_mul(s,s,kinv,dsa->q,ctx)) goto err;
 112
 113         ret=DSA_SIG_new();
 114         if (ret == NULL) goto err;
 115         ret->r = r;
 116         ret->s = s;
 117
 118 err:
 119         if (!ret)
 120                 {
 121                 DSAerr(DSA_F_DSA_DO_SIGN,reason);
 122                 BN_free(r);
 123                 BN_free(s);
 124                 }
 125         if (ctx != NULL) BN_CTX_free(ctx);
 126         BN_clear_free(&m);
 127         BN_clear_free(&xr);
 128         if (kinv != NULL) /* dsa->kinv is NULL now if we used it */
 129             BN_clear_free(kinv);
 130         return(ret);
 131         }
 132
 133 /* data has already been hashed (probably with SHA or SHA-1). */
 134
 135 /* unsigned char *sig:  out    */
 136 /* unsigned int *siglen:  out    */
 137 int DSA_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen, unsigned char *sig,
 138              unsigned int *siglen, DSA *dsa)
 139         {
 140         DSA_SIG *s;
 141         s=DSA_do_sign(dgst,dlen,dsa);
 142         if (s == NULL)
 143                 {
 144                 *siglen=0;
 145                 return(0);
 146                 }
 147         *siglen=i2d_DSA_SIG(s,&sig);
 148         DSA_SIG_free(s);
 149         return(1);
 150         }
 151
 152 int DSA_sign_setup(DSA *dsa, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp, BIGNUM **rp)
 153         {
 154         BN_CTX *ctx;
 155         BIGNUM k,*kinv=NULL,*r=NULL;
 156         int ret=0;
 157
 158         if (ctx_in == NULL)
 159                 {
 160                 if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 161                 }
 162         else
 163                 ctx=ctx_in;
 164
 165         BN_init(&k);
 166         if ((r=BN_new()) == NULL) goto err;
 167         kinv=NULL;
 168
 169         /* Get random k */
 170         for (;;)
 171                 {
 172                 if (!BN_rand(&k, BN_num_bits(dsa->q), 1, 0)) goto err;
 173                 if (BN_cmp(&k,dsa->q) >= 0)
 174                         BN_sub(&k,&k,dsa->q);
 175                 if (!BN_is_zero(&k)) break;
 176                 }
 177
 178         if ((dsa->method_mont_p == NULL) && (dsa->flags & DSA_FLAG_CACHE_MONT_P))
 179                 {
 180                 if ((dsa->method_mont_p=(char *)BN_MONT_CTX_new()) != NULL)
 181                         if (!BN_MONT_CTX_set((BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p,
 182                                 dsa->p,ctx)) goto err;
 183                 }
 184
 185         /* Compute r = (g^k mod p) mod q */
 186         if (!BN_mod_exp_mont(r,dsa->g,&k,dsa->p,ctx,
 187                 (BN_MONT_CTX *)dsa->method_mont_p)) goto err;
 188         if (!BN_mod(r,r,dsa->q,ctx)) goto err;
 189
 190         /* Compute  part of 's = inv(k) (m + xr) mod q' */
 191         if ((kinv=BN_mod_inverse(NULL,&k,dsa->q,ctx)) == NULL) goto err;
 192
 193         if (*kinvp != NULL) BN_clear_free(*kinvp);
 194         *kinvp=kinv;
 195         kinv=NULL;
 196         if (*rp != NULL) BN_clear_free(*rp);
 197         *rp=r;
 198         ret=1;
 199 err:
 200         if (!ret)
 201                 {
 202                 DSAerr(DSA_F_DSA_SIGN_SETUP,ERR_R_BN_LIB);
 203                 if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
 204                 if (r != NULL) BN_clear_free(r);
 205                 }
 206         if (ctx_in == NULL) BN_CTX_free(ctx);
 207         if (kinv != NULL) BN_clear_free(kinv);
 208         BN_clear_free(&k);
 209         return(ret);
 210         }
 211