ae79562e2d03a487022a7cd6c4c947a7822a61d8
[openssl.git] / crypto / evp / m_sigver.c
1 /*
2  * Copyright 2006-2021 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 "internal/cryptlib.h"
12 #include <openssl/evp.h>
13 #include <openssl/objects.h>
14 #include "crypto/evp.h"
15 #include "internal/provider.h"
16 #include "internal/numbers.h"   /* includes SIZE_MAX */
17 #include "evp_local.h"
18
19 #ifndef FIPS_MODULE
20
21 static int update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t datalen)
22 {
23     ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_ONLY_ONESHOT_SUPPORTED);
24     return 0;
25 }
26
27 /*
28  * If we get the "NULL" md then the name comes back as "UNDEF". We want to use
29  * NULL for this.
30  */
31 static const char *canon_mdname(const char *mdname)
32 {
33     if (mdname != NULL && strcmp(mdname, "UNDEF") == 0)
34         return NULL;
35
36     return mdname;
37 }
38
39 static int do_sigver_init(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX **pctx,
40                           const EVP_MD *type, const char *mdname,
41                           OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *props,
42                           ENGINE *e, EVP_PKEY *pkey, int ver,
43                           const OSSL_PARAM params[])
44 {
45     EVP_PKEY_CTX *locpctx = NULL;
46     EVP_SIGNATURE *signature = NULL;
47     EVP_KEYMGMT *tmp_keymgmt = NULL;
48     const char *supported_sig = NULL;
49     char locmdname[80] = "";     /* 80 chars should be enough */
50     void *provkey = NULL;
51     int ret;
52
53     if (ctx->algctx != NULL) {
54         if (!ossl_assert(ctx->digest != NULL)) {
55             ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
56             return 0;
57         }
58         if (ctx->digest->freectx != NULL)
59             ctx->digest->freectx(ctx->algctx);
60         ctx->algctx = NULL;
61     }
62
63     if (ctx->pctx == NULL) {
64         if (e == NULL)
65             ctx->pctx = EVP_PKEY_CTX_new_from_pkey(libctx, pkey, props);
66         else
67             ctx->pctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, e);
68     }
69     if (ctx->pctx == NULL)
70         return 0;
71
72     locpctx = ctx->pctx;
73     evp_pkey_ctx_free_old_ops(locpctx);
74
75     if (props == NULL)
76         props = locpctx->propquery;
77
78     ERR_set_mark();
79
80     if (evp_pkey_ctx_is_legacy(locpctx))
81         goto legacy;
82
83     /*
84      * Ensure that the key is provided, either natively, or as a cached export.
85      */
86     tmp_keymgmt = locpctx->keymgmt;
87     provkey = evp_pkey_export_to_provider(locpctx->pkey, locpctx->libctx,
88                                           &tmp_keymgmt, locpctx->propquery);
89     if (provkey == NULL) {
90         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
91         goto err;
92     }
93     if (!EVP_KEYMGMT_up_ref(tmp_keymgmt)) {
94         ERR_clear_last_mark();
95         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
96         goto err;
97     }
98     EVP_KEYMGMT_free(locpctx->keymgmt);
99     locpctx->keymgmt = tmp_keymgmt;
100
101     if (locpctx->keymgmt->query_operation_name != NULL)
102         supported_sig =
103             locpctx->keymgmt->query_operation_name(OSSL_OP_SIGNATURE);
104
105     /*
106      * If we didn't get a supported sig, assume there is one with the
107      * same name as the key type.
108      */
109     if (supported_sig == NULL)
110         supported_sig = locpctx->keytype;
111
112     /*
113      * Because we cleared out old ops, we shouldn't need to worry about
114      * checking if signature is already there.
115      */
116     signature = EVP_SIGNATURE_fetch(locpctx->libctx, supported_sig,
117                                     locpctx->propquery);
118
119     if (signature == NULL
120         || (EVP_KEYMGMT_get0_provider(locpctx->keymgmt)
121             != EVP_SIGNATURE_get0_provider(signature))) {
122         /*
123          * We don't need to free ctx->keymgmt here, as it's not necessarily
124          * tied to this operation.  It will be freed by EVP_PKEY_CTX_free().
125          */
126         EVP_SIGNATURE_free(signature);
127         goto legacy;
128     }
129
130     /*
131      * If we don't have the full support we need with provided methods,
132      * let's go see if legacy does.
133      */
134     ERR_pop_to_mark();
135
136     /* No more legacy from here down to legacy: */
137
138     if (pctx != NULL)
139         *pctx = locpctx;
140
141     locpctx->op.sig.signature = signature;
142     locpctx->operation = ver ? EVP_PKEY_OP_VERIFYCTX
143                              : EVP_PKEY_OP_SIGNCTX;
144     locpctx->op.sig.algctx
145         = signature->newctx(ossl_provider_ctx(signature->prov), props);
146     if (locpctx->op.sig.algctx == NULL) {
147         ERR_raise(ERR_LIB_EVP,  EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
148         goto err;
149     }
150     if (type != NULL) {
151         ctx->reqdigest = type;
152         if (mdname == NULL)
153             mdname = canon_mdname(EVP_MD_get0_name(type));
154     } else {
155         if (mdname == NULL) {
156             if (evp_keymgmt_util_get_deflt_digest_name(tmp_keymgmt, provkey,
157                                                        locmdname,
158                                                        sizeof(locmdname)) > 0) {
159                 mdname = canon_mdname(locmdname);
160             }
161         }
162
163         if (mdname != NULL) {
164             /*
165              * We're about to get a new digest so clear anything associated with
166              * an old digest.
167              */
168             evp_md_ctx_clear_digest(ctx, 1);
169
170             /* legacy code support for engines */
171             ERR_set_mark();
172             /*
173              * This might be requested by a later call to EVP_MD_CTX_get0_md().
174              * In that case the "explicit fetch" rules apply for that
175              * function (as per man pages), i.e. the ref count is not updated
176              * so the EVP_MD should not be used beyound the lifetime of the
177              * EVP_MD_CTX.
178              */
179             ctx->fetched_digest = EVP_MD_fetch(locpctx->libctx, mdname, props);
180             if (ctx->fetched_digest != NULL) {
181                 ctx->digest = ctx->reqdigest = ctx->fetched_digest;
182             } else {
183                 /* legacy engine support : remove the mark when this is deleted */
184                 ctx->reqdigest = ctx->digest = EVP_get_digestbyname(mdname);
185                 if (ctx->digest == NULL) {
186                     (void)ERR_clear_last_mark();
187                     ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
188                     goto err;
189                 }
190             }
191             (void)ERR_pop_to_mark();
192         }
193     }
194
195     if (ver) {
196         if (signature->digest_verify_init == NULL) {
197             ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
198             goto err;
199         }
200         ret = signature->digest_verify_init(locpctx->op.sig.algctx,
201                                             mdname, provkey, params);
202     } else {
203         if (signature->digest_sign_init == NULL) {
204             ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
205             goto err;
206         }
207         ret = signature->digest_sign_init(locpctx->op.sig.algctx,
208                                           mdname, provkey, params);
209     }
210
211     /*
212      * If the operation was not a success and no digest was found, an error
213      * needs to be raised.
214      */
215     if (ret > 0 || mdname != NULL)
216         goto end;
217     if (type == NULL)   /* This check is redundant but clarifies matters */
218         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_NO_DEFAULT_DIGEST);
219
220  err:
221     evp_pkey_ctx_free_old_ops(locpctx);
222     locpctx->operation = EVP_PKEY_OP_UNDEFINED;
223     return 0;
224
225  legacy:
226     /*
227      * If we don't have the full support we need with provided methods,
228      * let's go see if legacy does.
229      */
230     ERR_pop_to_mark();
231
232     if (type == NULL && mdname != NULL)
233         type = evp_get_digestbyname_ex(locpctx->libctx, mdname);
234
235     if (ctx->pctx->pmeth == NULL) {
236         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_OPERATION_NOT_SUPPORTED_FOR_THIS_KEYTYPE);
237         return 0;
238     }
239
240     if (!(ctx->pctx->pmeth->flags & EVP_PKEY_FLAG_SIGCTX_CUSTOM)) {
241
242         if (type == NULL) {
243             int def_nid;
244             if (EVP_PKEY_get_default_digest_nid(pkey, &def_nid) > 0)
245                 type = EVP_get_digestbynid(def_nid);
246         }
247
248         if (type == NULL) {
249             ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_NO_DEFAULT_DIGEST);
250             return 0;
251         }
252     }
253
254     if (ver) {
255         if (ctx->pctx->pmeth->verifyctx_init) {
256             if (ctx->pctx->pmeth->verifyctx_init(ctx->pctx, ctx) <= 0)
257                 return 0;
258             ctx->pctx->operation = EVP_PKEY_OP_VERIFYCTX;
259         } else if (ctx->pctx->pmeth->digestverify != 0) {
260             ctx->pctx->operation = EVP_PKEY_OP_VERIFY;
261             ctx->update = update;
262         } else if (EVP_PKEY_verify_init(ctx->pctx) <= 0) {
263             return 0;
264         }
265     } else {
266         if (ctx->pctx->pmeth->signctx_init) {
267             if (ctx->pctx->pmeth->signctx_init(ctx->pctx, ctx) <= 0)
268                 return 0;
269             ctx->pctx->operation = EVP_PKEY_OP_SIGNCTX;
270         } else if (ctx->pctx->pmeth->digestsign != 0) {
271             ctx->pctx->operation = EVP_PKEY_OP_SIGN;
272             ctx->update = update;
273         } else if (EVP_PKEY_sign_init(ctx->pctx) <= 0) {
274             return 0;
275         }
276     }
277     if (EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx->pctx, type) <= 0)
278         return 0;
279     if (pctx)
280         *pctx = ctx->pctx;
281     if (ctx->pctx->pmeth->flags & EVP_PKEY_FLAG_SIGCTX_CUSTOM)
282         return 1;
283     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, type, e))
284         return 0;
285     /*
286      * This indicates the current algorithm requires
287      * special treatment before hashing the tbs-message.
288      */
289     ctx->pctx->flag_call_digest_custom = 0;
290     if (ctx->pctx->pmeth->digest_custom != NULL)
291         ctx->pctx->flag_call_digest_custom = 1;
292
293     ret = 1;
294
295  end:
296 #ifndef FIPS_MODULE
297     if (ret > 0)
298         ret = evp_pkey_ctx_use_cached_data(locpctx);
299 #endif
300
301     return ret > 0 ? 1 : 0;
302 }
303
304 int EVP_DigestSignInit_ex(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX **pctx,
305                           const char *mdname, OSSL_LIB_CTX *libctx,
306                           const char *props, EVP_PKEY *pkey,
307                           const OSSL_PARAM params[])
308 {
309     return do_sigver_init(ctx, pctx, NULL, mdname, libctx, props, NULL, pkey, 0,
310                           params);
311 }
312
313 int EVP_DigestSignInit(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX **pctx,
314                        const EVP_MD *type, ENGINE *e, EVP_PKEY *pkey)
315 {
316     return do_sigver_init(ctx, pctx, type, NULL, NULL, NULL, e, pkey, 0,
317                           NULL);
318 }
319
320 int EVP_DigestVerifyInit_ex(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX **pctx,
321                             const char *mdname, OSSL_LIB_CTX *libctx,
322                             const char *props, EVP_PKEY *pkey,
323                             const OSSL_PARAM params[])
324 {
325     return do_sigver_init(ctx, pctx, NULL, mdname, libctx, props, NULL, pkey, 1,
326                           params);
327 }
328
329 int EVP_DigestVerifyInit(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX **pctx,
330                          const EVP_MD *type, ENGINE *e, EVP_PKEY *pkey)
331 {
332     return do_sigver_init(ctx, pctx, type, NULL, NULL, NULL, e, pkey, 1,
333                           NULL);
334 }
335 #endif /* FIPS_MDOE */
336
337 int EVP_DigestSignUpdate(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t dsize)
338 {
339     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
340
341     if (pctx == NULL
342             || pctx->operation != EVP_PKEY_OP_SIGNCTX
343             || pctx->op.sig.algctx == NULL
344             || pctx->op.sig.signature == NULL)
345         goto legacy;
346
347     if (pctx->op.sig.signature->digest_sign_update == NULL) {
348         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
349         return 0;
350     }
351
352     return pctx->op.sig.signature->digest_sign_update(pctx->op.sig.algctx,
353                                                       data, dsize);
354
355  legacy:
356     if (pctx != NULL) {
357         /* do_sigver_init() checked that |digest_custom| is non-NULL */
358         if (pctx->flag_call_digest_custom
359             && !ctx->pctx->pmeth->digest_custom(ctx->pctx, ctx))
360             return 0;
361         pctx->flag_call_digest_custom = 0;
362     }
363
364     return EVP_DigestUpdate(ctx, data, dsize);
365 }
366
367 int EVP_DigestVerifyUpdate(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t dsize)
368 {
369     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
370
371     if (pctx == NULL
372             || pctx->operation != EVP_PKEY_OP_VERIFYCTX
373             || pctx->op.sig.algctx == NULL
374             || pctx->op.sig.signature == NULL)
375         goto legacy;
376
377     if (pctx->op.sig.signature->digest_verify_update == NULL) {
378         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
379         return 0;
380     }
381
382     return pctx->op.sig.signature->digest_verify_update(pctx->op.sig.algctx,
383                                                         data, dsize);
384
385  legacy:
386     if (pctx != NULL) {
387         /* do_sigver_init() checked that |digest_custom| is non-NULL */
388         if (pctx->flag_call_digest_custom
389             && !ctx->pctx->pmeth->digest_custom(ctx->pctx, ctx))
390             return 0;
391         pctx->flag_call_digest_custom = 0;
392     }
393
394     return EVP_DigestUpdate(ctx, data, dsize);
395 }
396
397 #ifndef FIPS_MODULE
398 int EVP_DigestSignFinal(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *sigret,
399                         size_t *siglen)
400 {
401     int sctx = 0, r = 0;
402     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
403
404     if (pctx == NULL
405             || pctx->operation != EVP_PKEY_OP_SIGNCTX
406             || pctx->op.sig.algctx == NULL
407             || pctx->op.sig.signature == NULL)
408         goto legacy;
409
410     return pctx->op.sig.signature->digest_sign_final(pctx->op.sig.algctx,
411                                                      sigret, siglen, SIZE_MAX);
412
413  legacy:
414     if (pctx == NULL || pctx->pmeth == NULL) {
415         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
416         return 0;
417     }
418
419     /* do_sigver_init() checked that |digest_custom| is non-NULL */
420     if (pctx->flag_call_digest_custom
421         && !ctx->pctx->pmeth->digest_custom(ctx->pctx, ctx))
422         return 0;
423     pctx->flag_call_digest_custom = 0;
424
425     if (pctx->pmeth->flags & EVP_PKEY_FLAG_SIGCTX_CUSTOM) {
426         if (sigret == NULL)
427             return pctx->pmeth->signctx(pctx, sigret, siglen, ctx);
428         if (ctx->flags & EVP_MD_CTX_FLAG_FINALISE)
429             r = pctx->pmeth->signctx(pctx, sigret, siglen, ctx);
430         else {
431             EVP_PKEY_CTX *dctx = EVP_PKEY_CTX_dup(pctx);
432
433             if (dctx == NULL)
434                 return 0;
435             r = dctx->pmeth->signctx(dctx, sigret, siglen, ctx);
436             EVP_PKEY_CTX_free(dctx);
437         }
438         return r;
439     }
440     if (pctx->pmeth->signctx != NULL)
441         sctx = 1;
442     else
443         sctx = 0;
444     if (sigret != NULL) {
445         unsigned char md[EVP_MAX_MD_SIZE];
446         unsigned int mdlen = 0;
447
448         if (ctx->flags & EVP_MD_CTX_FLAG_FINALISE) {
449             if (sctx)
450                 r = pctx->pmeth->signctx(pctx, sigret, siglen, ctx);
451             else
452                 r = EVP_DigestFinal_ex(ctx, md, &mdlen);
453         } else {
454             EVP_MD_CTX *tmp_ctx = EVP_MD_CTX_new();
455
456             if (tmp_ctx == NULL)
457                 return 0;
458             if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(tmp_ctx, ctx)) {
459                 EVP_MD_CTX_free(tmp_ctx);
460                 return 0;
461             }
462             if (sctx)
463                 r = tmp_ctx->pctx->pmeth->signctx(tmp_ctx->pctx,
464                                                   sigret, siglen, tmp_ctx);
465             else
466                 r = EVP_DigestFinal_ex(tmp_ctx, md, &mdlen);
467             EVP_MD_CTX_free(tmp_ctx);
468         }
469         if (sctx || !r)
470             return r;
471         if (EVP_PKEY_sign(pctx, sigret, siglen, md, mdlen) <= 0)
472             return 0;
473     } else {
474         if (sctx) {
475             if (pctx->pmeth->signctx(pctx, sigret, siglen, ctx) <= 0)
476                 return 0;
477         } else {
478             int s = EVP_MD_get_size(ctx->digest);
479
480             if (s < 0 || EVP_PKEY_sign(pctx, sigret, siglen, NULL, s) <= 0)
481                 return 0;
482         }
483     }
484     return 1;
485 }
486
487 int EVP_DigestSign(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *sigret, size_t *siglen,
488                    const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
489 {
490     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
491
492     if (pctx != NULL
493             && pctx->operation == EVP_PKEY_OP_SIGNCTX
494             && pctx->op.sig.algctx != NULL
495             && pctx->op.sig.signature != NULL) {
496         if (pctx->op.sig.signature->digest_sign != NULL)
497             return pctx->op.sig.signature->digest_sign(pctx->op.sig.algctx,
498                                                        sigret, siglen, SIZE_MAX,
499                                                        tbs, tbslen);
500     } else {
501         /* legacy */
502         if (ctx->pctx->pmeth != NULL && ctx->pctx->pmeth->digestsign != NULL)
503             return ctx->pctx->pmeth->digestsign(ctx, sigret, siglen, tbs, tbslen);
504     }
505
506     if (sigret != NULL && EVP_DigestSignUpdate(ctx, tbs, tbslen) <= 0)
507         return 0;
508     return EVP_DigestSignFinal(ctx, sigret, siglen);
509 }
510
511 int EVP_DigestVerifyFinal(EVP_MD_CTX *ctx, const unsigned char *sig,
512                           size_t siglen)
513 {
514     unsigned char md[EVP_MAX_MD_SIZE];
515     int r = 0;
516     unsigned int mdlen = 0;
517     int vctx = 0;
518     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
519
520     if (pctx == NULL
521             || pctx->operation != EVP_PKEY_OP_VERIFYCTX
522             || pctx->op.sig.algctx == NULL
523             || pctx->op.sig.signature == NULL)
524         goto legacy;
525
526     return pctx->op.sig.signature->digest_verify_final(pctx->op.sig.algctx,
527                                                        sig, siglen);
528
529  legacy:
530     if (pctx == NULL || pctx->pmeth == NULL) {
531         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INITIALIZATION_ERROR);
532         return 0;
533     }
534
535     /* do_sigver_init() checked that |digest_custom| is non-NULL */
536     if (pctx->flag_call_digest_custom
537         && !ctx->pctx->pmeth->digest_custom(ctx->pctx, ctx))
538         return 0;
539     pctx->flag_call_digest_custom = 0;
540
541     if (pctx->pmeth->verifyctx != NULL)
542         vctx = 1;
543     else
544         vctx = 0;
545     if (ctx->flags & EVP_MD_CTX_FLAG_FINALISE) {
546         if (vctx)
547             r = pctx->pmeth->verifyctx(pctx, sig, siglen, ctx);
548         else
549             r = EVP_DigestFinal_ex(ctx, md, &mdlen);
550     } else {
551         EVP_MD_CTX *tmp_ctx = EVP_MD_CTX_new();
552         if (tmp_ctx == NULL)
553             return -1;
554         if (!EVP_MD_CTX_copy_ex(tmp_ctx, ctx)) {
555             EVP_MD_CTX_free(tmp_ctx);
556             return -1;
557         }
558         if (vctx)
559             r = tmp_ctx->pctx->pmeth->verifyctx(tmp_ctx->pctx,
560                                                 sig, siglen, tmp_ctx);
561         else
562             r = EVP_DigestFinal_ex(tmp_ctx, md, &mdlen);
563         EVP_MD_CTX_free(tmp_ctx);
564     }
565     if (vctx || !r)
566         return r;
567     return EVP_PKEY_verify(pctx, sig, siglen, md, mdlen);
568 }
569
570 int EVP_DigestVerify(EVP_MD_CTX *ctx, const unsigned char *sigret,
571                      size_t siglen, const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
572 {
573     EVP_PKEY_CTX *pctx = ctx->pctx;
574
575     if (pctx != NULL
576             && pctx->operation == EVP_PKEY_OP_VERIFYCTX
577             && pctx->op.sig.algctx != NULL
578             && pctx->op.sig.signature != NULL) {
579         if (pctx->op.sig.signature->digest_verify != NULL)
580             return pctx->op.sig.signature->digest_verify(pctx->op.sig.algctx,
581                                                          sigret, siglen,
582                                                          tbs, tbslen);
583     } else {
584         /* legacy */
585         if (ctx->pctx->pmeth != NULL && ctx->pctx->pmeth->digestverify != NULL)
586             return ctx->pctx->pmeth->digestverify(ctx, sigret, siglen, tbs, tbslen);
587     }
588
589     if (EVP_DigestVerifyUpdate(ctx, tbs, tbslen) <= 0)
590         return -1;
591     return EVP_DigestVerifyFinal(ctx, sigret, siglen);
592 }
593 #endif /* FIPS_MODULE */