crypto/rsa/rsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2018 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/asn1t.h>
  13 #include <openssl/x509.h>
  14 #include <openssl/bn.h>
  15 #include <openssl/cms.h>
  16 #include "internal/asn1_int.h"
  17 #include "internal/evp_int.h"
  18 #include "rsa_locl.h"
  19
  20 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
  21 static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si);
  22 static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si);
  23 static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri);
  24 static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri);
  25 #endif
  26
  27 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_decode(const X509_ALGOR *alg);
  28
  29 /* Set any parameters associated with pkey */
  30 static int rsa_param_encode(const EVP_PKEY *pkey,
  31                             ASN1_STRING **pstr, int *pstrtype)
  32 {
  33     const RSA *rsa = pkey->pkey.rsa;
  34
  35     *pstr = NULL;
  36     /* If RSA it's just NULL type */
  37     if (pkey->ameth->pkey_id != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
  38         *pstrtype = V_ASN1_NULL;
  39         return 1;
  40     }
  41     /* If no PSS parameters we omit parameters entirely */
  42     if (rsa->pss == NULL) {
  43         *pstrtype = V_ASN1_UNDEF;
  44         return 1;
  45     }
  46     /* Encode PSS parameters */
  47     if (ASN1_item_pack(rsa->pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), pstr) == NULL)
  48         return 0;
  49
  50     *pstrtype = V_ASN1_SEQUENCE;
  51     return 1;
  52 }
  53 /* Decode any parameters and set them in RSA structure */
  54 static int rsa_param_decode(RSA *rsa, const X509_ALGOR *alg)
  55 {
  56     const ASN1_OBJECT *algoid;
  57     const void *algp;
  58     int algptype;
  59
  60     X509_ALGOR_get0(&algoid, &algptype, &algp, alg);
  61     if (OBJ_obj2nid(algoid) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
  62         return 1;
  63     if (algptype == V_ASN1_UNDEF)
  64         return 1;
  65     if (algptype != V_ASN1_SEQUENCE) {
  66         RSAerr(RSA_F_RSA_PARAM_DECODE, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
  67         return 0;
  68     }
  69     rsa->pss = rsa_pss_decode(alg);
  70     if (rsa->pss == NULL)
  71         return 0;
  72     return 1;
  73 }
  74
  75 static int rsa_pub_encode(X509_PUBKEY *pk, const EVP_PKEY *pkey)
  76 {
  77     unsigned char *penc = NULL;
  78     int penclen;
  79     ASN1_STRING *str;
  80     int strtype;
  81
  82     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
  83         return 0;
  84     penclen = i2d_RSAPublicKey(pkey->pkey.rsa, &penc);
  85     if (penclen <= 0)
  86         return 0;
  87     if (X509_PUBKEY_set0_param(pk, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id),
  88                                strtype, str, penc, penclen))
  89         return 1;
  90
  91     OPENSSL_free(penc);
  92     return 0;
  93 }
  94
  95 static int rsa_pub_decode(EVP_PKEY *pkey, X509_PUBKEY *pubkey)
  96 {
  97     const unsigned char *p;
  98     int pklen;
  99     X509_ALGOR *alg;
 100     RSA *rsa = NULL;
 101
 102     if (!X509_PUBKEY_get0_param(NULL, &p, &pklen, &alg, pubkey))
 103         return 0;
 104     if ((rsa = d2i_RSAPublicKey(NULL, &p, pklen)) == NULL) {
 105         RSAerr(RSA_F_RSA_PUB_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
 106         return 0;
 107     }
 108     if (!rsa_param_decode(rsa, alg)) {
 109         RSA_free(rsa);
 110         return 0;
 111     }
 112     if (!EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa)) {
 113         RSA_free(rsa);
 114         return 0;
 115     }
 116     return 1;
 117 }
 118
 119 static int rsa_pub_cmp(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 120 {
 121     if (BN_cmp(b->pkey.rsa->n, a->pkey.rsa->n) != 0
 122         || BN_cmp(b->pkey.rsa->e, a->pkey.rsa->e) != 0)
 123         return 0;
 124     return 1;
 125 }
 126
 127 static int old_rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 128                                const unsigned char **pder, int derlen)
 129 {
 130     RSA *rsa;
 131
 132     if ((rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 133         RSAerr(RSA_F_OLD_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
 134         return 0;
 135     }
 136     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 137     return 1;
 138 }
 139
 140 static int old_rsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 141 {
 142     return i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, pder);
 143 }
 144
 145 static int rsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 146 {
 147     unsigned char *rk = NULL;
 148     int rklen;
 149     ASN1_STRING *str;
 150     int strtype;
 151
 152     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
 153         return 0;
 154     rklen = i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, &rk);
 155
 156     if (rklen <= 0) {
 157         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 158         ASN1_STRING_free(str);
 159         return 0;
 160     }
 161
 162     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id), 0,
 163                          strtype, str, rk, rklen)) {
 164         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 165         ASN1_STRING_free(str);
 166         return 0;
 167     }
 168
 169     return 1;
 170 }
 171
 172 static int rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 173 {
 174     const unsigned char *p;
 175     RSA *rsa;
 176     int pklen;
 177     const X509_ALGOR *alg;
 178
 179     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &alg, p8))
 180         return 0;
 181     rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, &p, pklen);
 182     if (rsa == NULL) {
 183         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
 184         return 0;
 185     }
 186     if (!rsa_param_decode(rsa, alg)) {
 187         RSA_free(rsa);
 188         return 0;
 189     }
 190     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 191     return 1;
 192 }
 193
 194 static int int_rsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 195 {
 196     return RSA_size(pkey->pkey.rsa);
 197 }
 198
 199 static int rsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 200 {
 201     return BN_num_bits(pkey->pkey.rsa->n);
 202 }
 203
 204 static int rsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 205 {
 206     return RSA_security_bits(pkey->pkey.rsa);
 207 }
 208
 209 static void int_rsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 210 {
 211     RSA_free(pkey->pkey.rsa);
 212 }
 213
 214 static X509_ALGOR *rsa_mgf1_decode(X509_ALGOR *alg)
 215 {
 216     if (OBJ_obj2nid(alg->algorithm) != NID_mgf1)
 217         return NULL;
 218     return ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR),
 219                                      alg->parameter);
 220 }
 221
 222 static int rsa_pss_param_print(BIO *bp, int pss_key, RSA_PSS_PARAMS *pss,
 223                                int indent)
 224 {
 225     int rv = 0;
 226     X509_ALGOR *maskHash = NULL;
 227
 228     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 229         goto err;
 230     if (pss_key) {
 231         if (pss == NULL) {
 232             if (BIO_puts(bp, "No PSS parameter restrictions\n") <= 0)
 233                 return 0;
 234             return 1;
 235         } else {
 236             if (BIO_puts(bp, "PSS parameter restrictions:") <= 0)
 237                 return 0;
 238         }
 239     } else if (pss == NULL) {
 240         if (BIO_puts(bp,"(INVALID PSS PARAMETERS)\n") <= 0)
 241             return 0;
 242         return 1;
 243     }
 244     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 245         goto err;
 246     if (pss_key)
 247         indent += 2;
 248     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 249         goto err;
 250     if (BIO_puts(bp, "Hash Algorithm: ") <= 0)
 251         goto err;
 252
 253     if (pss->hashAlgorithm) {
 254         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->hashAlgorithm->algorithm) <= 0)
 255             goto err;
 256     } else if (BIO_puts(bp, "sha1 (default)") <= 0) {
 257         goto err;
 258     }
 259
 260     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 261         goto err;
 262
 263     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 264         goto err;
 265
 266     if (BIO_puts(bp, "Mask Algorithm: ") <= 0)
 267         goto err;
 268     if (pss->maskGenAlgorithm) {
 269         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->maskGenAlgorithm->algorithm) <= 0)
 270             goto err;
 271         if (BIO_puts(bp, " with ") <= 0)
 272             goto err;
 273         maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
 274         if (maskHash != NULL) {
 275             if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, maskHash->algorithm) <= 0)
 276                 goto err;
 277         } else if (BIO_puts(bp, "INVALID") <= 0) {
 278             goto err;
 279         }
 280     } else if (BIO_puts(bp, "mgf1 with sha1 (default)") <= 0) {
 281         goto err;
 282     }
 283     BIO_puts(bp, "\n");
 284
 285     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 286         goto err;
 287     if (BIO_printf(bp, "%s Salt Length: 0x", pss_key ? "Minimum" : "") <= 0)
 288         goto err;
 289     if (pss->saltLength) {
 290         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->saltLength) <= 0)
 291             goto err;
 292     } else if (BIO_puts(bp, "14 (default)") <= 0) {
 293         goto err;
 294     }
 295     BIO_puts(bp, "\n");
 296
 297     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 298         goto err;
 299     if (BIO_puts(bp, "Trailer Field: 0x") <= 0)
 300         goto err;
 301     if (pss->trailerField) {
 302         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->trailerField) <= 0)
 303             goto err;
 304     } else if (BIO_puts(bp, "BC (default)") <= 0) {
 305         goto err;
 306     }
 307     BIO_puts(bp, "\n");
 308
 309     rv = 1;
 310
 311  err:
 312     X509_ALGOR_free(maskHash);
 313     return rv;
 314
 315 }
 316
 317 static int pkey_rsa_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int off, int priv)
 318 {
 319     const RSA *x = pkey->pkey.rsa;
 320     char *str;
 321     const char *s;
 322     int ret = 0, mod_len = 0, ex_primes;
 323
 324     if (x->n != NULL)
 325         mod_len = BN_num_bits(x->n);
 326     ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos);
 327
 328     if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 329         goto err;
 330
 331     if (BIO_printf(bp, "%s ", pkey_is_pss(pkey) ?  "RSA-PSS" : "RSA") <= 0)
 332         goto err;
 333
 334     if (priv && x->d) {
 335         if (BIO_printf(bp, "Private-Key: (%d bit, %d primes)\n",
 336                        mod_len, ex_primes <= 0 ? 2 : ex_primes + 2) <= 0)
 337             goto err;
 338         str = "modulus:";
 339         s = "publicExponent:";
 340     } else {
 341         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
 342             goto err;
 343         str = "Modulus:";
 344         s = "Exponent:";
 345     }
 346     if (!ASN1_bn_print(bp, str, x->n, NULL, off))
 347         goto err;
 348     if (!ASN1_bn_print(bp, s, x->e, NULL, off))
 349         goto err;
 350     if (priv) {
 351         int i;
 352
 353         if (!ASN1_bn_print(bp, "privateExponent:", x->d, NULL, off))
 354             goto err;
 355         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime1:", x->p, NULL, off))
 356             goto err;
 357         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime2:", x->q, NULL, off))
 358             goto err;
 359         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent1:", x->dmp1, NULL, off))
 360             goto err;
 361         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent2:", x->dmq1, NULL, off))
 362             goto err;
 363         if (!ASN1_bn_print(bp, "coefficient:", x->iqmp, NULL, off))
 364             goto err;
 365         for (i = 0; i < sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos); i++) {
 366             /* print multi-prime info */
 367             BIGNUM *bn = NULL;
 368             RSA_PRIME_INFO *pinfo;
 369             int j;
 370
 371             pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(x->prime_infos, i);
 372             for (j = 0; j < 3; j++) {
 373                 if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 374                     goto err;
 375                 switch (j) {
 376                 case 0:
 377                     if (BIO_printf(bp, "prime%d:", i + 3) <= 0)
 378                         goto err;
 379                     bn = pinfo->r;
 380                     break;
 381                 case 1:
 382                     if (BIO_printf(bp, "exponent%d:", i + 3) <= 0)
 383                         goto err;
 384                     bn = pinfo->d;
 385                     break;
 386                 case 2:
 387                     if (BIO_printf(bp, "coefficient%d:", i + 3) <= 0)
 388                         goto err;
 389                     bn = pinfo->t;
 390                     break;
 391                 default:
 392                     break;
 393                 }
 394                 if (!ASN1_bn_print(bp, "", bn, NULL, off))
 395                     goto err;
 396             }
 397         }
 398     }
 399     if (pkey_is_pss(pkey) && !rsa_pss_param_print(bp, 1, x->pss, off))
 400         goto err;
 401     ret = 1;
 402  err:
 403     return ret;
 404 }
 405
 406 static int rsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 407                          ASN1_PCTX *ctx)
 408 {
 409     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 0);
 410 }
 411
 412 static int rsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 413                           ASN1_PCTX *ctx)
 414 {
 415     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 1);
 416 }
 417
 418 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_decode(const X509_ALGOR *alg)
 419 {
 420     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 421
 422     pss = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS),
 423                                     alg->parameter);
 424
 425     if (pss == NULL)
 426         return NULL;
 427
 428     if (pss->maskGenAlgorithm != NULL) {
 429         pss->maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
 430         if (pss->maskHash == NULL) {
 431             RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 432             return NULL;
 433         }
 434     }
 435
 436     return pss;
 437 }
 438
 439 static int rsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 440                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 441 {
 442     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) == EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 443         int rv;
 444         RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 445
 446         rv = rsa_pss_param_print(bp, 0, pss, indent);
 447         RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 448         if (!rv)
 449             return 0;
 450     } else if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0) {
 451         return 0;
 452     }
 453     if (sig)
 454         return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 455     return 1;
 456 }
 457
 458 static int rsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 459 {
 460     X509_ALGOR *alg = NULL;
 461
 462     switch (op) {
 463
 464     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 465         if (arg1 == 0)
 466             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg);
 467         break;
 468
 469     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_ENCRYPT:
 470         if (pkey_is_pss(pkey))
 471             return -2;
 472         if (arg1 == 0)
 473             PKCS7_RECIP_INFO_get0_alg(arg2, &alg);
 474         break;
 475 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 476     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 477         if (arg1 == 0)
 478             return rsa_cms_sign(arg2);
 479         else if (arg1 == 1)
 480             return rsa_cms_verify(arg2);
 481         break;
 482
 483     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_ENVELOPE:
 484         if (pkey_is_pss(pkey))
 485             return -2;
 486         if (arg1 == 0)
 487             return rsa_cms_encrypt(arg2);
 488         else if (arg1 == 1)
 489             return rsa_cms_decrypt(arg2);
 490         break;
 491
 492     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 493         if (pkey_is_pss(pkey))
 494             return -2;
 495         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_TRANS;
 496         return 1;
 497 #endif
 498
 499     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 500         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 501         return 1;
 502
 503     default:
 504         return -2;
 505
 506     }
 507
 508     if (alg)
 509         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
 510
 511     return 1;
 512
 513 }
 514
 515 /* allocate and set algorithm ID from EVP_MD, default SHA1 */
 516 static int rsa_md_to_algor(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *md)
 517 {
 518     if (md == NULL || EVP_MD_type(md) == NID_sha1)
 519         return 1;
 520     *palg = X509_ALGOR_new();
 521     if (*palg == NULL)
 522         return 0;
 523     X509_ALGOR_set_md(*palg, md);
 524     return 1;
 525 }
 526
 527 /* Allocate and set MGF1 algorithm ID from EVP_MD */
 528 static int rsa_md_to_mgf1(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *mgf1md)
 529 {
 530     X509_ALGOR *algtmp = NULL;
 531     ASN1_STRING *stmp = NULL;
 532
 533     *palg = NULL;
 534     if (mgf1md == NULL || EVP_MD_type(mgf1md) == NID_sha1)
 535         return 1;
 536     /* need to embed algorithm ID inside another */
 537     if (!rsa_md_to_algor(&algtmp, mgf1md))
 538         goto err;
 539     if (ASN1_item_pack(algtmp, ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR), &stmp) == NULL)
 540          goto err;
 541     *palg = X509_ALGOR_new();
 542     if (*palg == NULL)
 543         goto err;
 544     X509_ALGOR_set0(*palg, OBJ_nid2obj(NID_mgf1), V_ASN1_SEQUENCE, stmp);
 545     stmp = NULL;
 546  err:
 547     ASN1_STRING_free(stmp);
 548     X509_ALGOR_free(algtmp);
 549     if (*palg)
 550         return 1;
 551     return 0;
 552 }
 553
 554 /* convert algorithm ID to EVP_MD, default SHA1 */
 555 static const EVP_MD *rsa_algor_to_md(X509_ALGOR *alg)
 556 {
 557     const EVP_MD *md;
 558
 559     if (!alg)
 560         return EVP_sha1();
 561     md = EVP_get_digestbyobj(alg->algorithm);
 562     if (md == NULL)
 563         RSAerr(RSA_F_RSA_ALGOR_TO_MD, RSA_R_UNKNOWN_DIGEST);
 564     return md;
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Convert EVP_PKEY_CTX in PSS mode into corresponding algorithm parameter,
 569  * suitable for setting an AlgorithmIdentifier.
 570  */
 571
 572 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_ctx_to_pss(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 573 {
 574     const EVP_MD *sigmd, *mgf1md;
 575     EVP_PKEY *pk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pkctx);
 576     int saltlen;
 577
 578     if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &sigmd) <= 0)
 579         return NULL;
 580     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
 581         return NULL;
 582     if (!EVP_PKEY_CTX_get_rsa_pss_saltlen(pkctx, &saltlen))
 583         return NULL;
 584     if (saltlen == -1) {
 585         saltlen = EVP_MD_size(sigmd);
 586     } else if (saltlen == -2) {
 587         saltlen = EVP_PKEY_size(pk) - EVP_MD_size(sigmd) - 2;
 588         if ((EVP_PKEY_bits(pk) & 0x7) == 1)
 589             saltlen--;
 590     }
 591
 592     return rsa_pss_params_create(sigmd, mgf1md, saltlen);
 593 }
 594
 595 RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_params_create(const EVP_MD *sigmd,
 596                                       const EVP_MD *mgf1md, int saltlen)
 597 {
 598     RSA_PSS_PARAMS *pss = RSA_PSS_PARAMS_new();
 599
 600     if (pss == NULL)
 601         goto err;
 602     if (saltlen != 20) {
 603         pss->saltLength = ASN1_INTEGER_new();
 604         if (pss->saltLength == NULL)
 605             goto err;
 606         if (!ASN1_INTEGER_set(pss->saltLength, saltlen))
 607             goto err;
 608     }
 609     if (!rsa_md_to_algor(&pss->hashAlgorithm, sigmd))
 610         goto err;
 611     if (mgf1md == NULL)
 612         mgf1md = sigmd;
 613     if (!rsa_md_to_mgf1(&pss->maskGenAlgorithm, mgf1md))
 614         goto err;
 615     if (!rsa_md_to_algor(&pss->maskHash, mgf1md))
 616         goto err;
 617     return pss;
 618  err:
 619     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 620     return NULL;
 621 }
 622
 623 static ASN1_STRING *rsa_ctx_to_pss_string(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 624 {
 625     RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_ctx_to_pss(pkctx);
 626     ASN1_STRING *os;
 627
 628     if (pss == NULL)
 629         return NULL;
 630
 631     os = ASN1_item_pack(pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), NULL);
 632     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 633     return os;
 634 }
 635
 636 /*
 637  * From PSS AlgorithmIdentifier set public key parameters. If pkey isn't NULL
 638  * then the EVP_MD_CTX is setup and initialised. If it is NULL parameters are
 639  * passed to pkctx instead.
 640  */
 641
 642 static int rsa_pss_to_ctx(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX *pkctx,
 643                           X509_ALGOR *sigalg, EVP_PKEY *pkey)
 644 {
 645     int rv = -1;
 646     int saltlen;
 647     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 648     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 649
 650     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 651     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 652         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 653         return -1;
 654     }
 655     /* Decode PSS parameters */
 656     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 657
 658     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen)) {
 659         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
 660         goto err;
 661     }
 662
 663     /* We have all parameters now set up context */
 664     if (pkey) {
 665         if (!EVP_DigestVerifyInit(ctx, &pkctx, md, NULL, pkey))
 666             goto err;
 667     } else {
 668         const EVP_MD *checkmd;
 669         if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &checkmd) <= 0)
 670             goto err;
 671         if (EVP_MD_type(md) != EVP_MD_type(checkmd)) {
 672             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_DIGEST_DOES_NOT_MATCH);
 673             goto err;
 674         }
 675     }
 676
 677     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0)
 678         goto err;
 679
 680     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pkctx, saltlen) <= 0)
 681         goto err;
 682
 683     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
 684         goto err;
 685     /* Carry on */
 686     rv = 1;
 687
 688  err:
 689     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 690     return rv;
 691 }
 692
 693 int rsa_pss_get_param(const RSA_PSS_PARAMS *pss, const EVP_MD **pmd,
 694                       const EVP_MD **pmgf1md, int *psaltlen)
 695 {
 696     if (pss == NULL)
 697         return 0;
 698     *pmd = rsa_algor_to_md(pss->hashAlgorithm);
 699     if (*pmd == NULL)
 700         return 0;
 701     *pmgf1md = rsa_algor_to_md(pss->maskHash);
 702     if (*pmgf1md == NULL)
 703         return 0;
 704     if (pss->saltLength) {
 705         *psaltlen = ASN1_INTEGER_get(pss->saltLength);
 706         if (*psaltlen < 0) {
 707             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_SALT_LENGTH);
 708             return 0;
 709         }
 710     } else {
 711         *psaltlen = 20;
 712     }
 713
 714     /*
 715      * low-level routines support only trailer field 0xbc (value 1) and
 716      * PKCS#1 says we should reject any other value anyway.
 717      */
 718     if (pss->trailerField && ASN1_INTEGER_get(pss->trailerField) != 1) {
 719         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_TRAILER);
 720         return 0;
 721     }
 722
 723     return 1;
 724 }
 725
 726 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 727 static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si)
 728 {
 729     int nid, nid2;
 730     X509_ALGOR *alg;
 731     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
 732
 733     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
 734     nid = OBJ_obj2nid(alg->algorithm);
 735     if (nid == EVP_PKEY_RSA_PSS)
 736         return rsa_pss_to_ctx(NULL, pkctx, alg, NULL);
 737     /* Only PSS allowed for PSS keys */
 738     if (pkey_ctx_is_pss(pkctx)) {
 739         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_VERIFY, RSA_R_ILLEGAL_OR_UNSUPPORTED_PADDING_MODE);
 740         return 0;
 741     }
 742     if (nid == NID_rsaEncryption)
 743         return 1;
 744     /* Workaround for some implementation that use a signature OID */
 745     if (OBJ_find_sigid_algs(nid, NULL, &nid2)) {
 746         if (nid2 == NID_rsaEncryption)
 747             return 1;
 748     }
 749     return 0;
 750 }
 751 #endif
 752
 753 /*
 754  * Customised RSA item verification routine. This is called when a signature
 755  * is encountered requiring special handling. We currently only handle PSS.
 756  */
 757
 758 static int rsa_item_verify(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
 759                            X509_ALGOR *sigalg, ASN1_BIT_STRING *sig,
 760                            EVP_PKEY *pkey)
 761 {
 762     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 763     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 764         RSAerr(RSA_F_RSA_ITEM_VERIFY, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 765         return -1;
 766     }
 767     if (rsa_pss_to_ctx(ctx, NULL, sigalg, pkey) > 0) {
 768         /* Carry on */
 769         return 2;
 770     }
 771     return -1;
 772 }
 773
 774 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 775 static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si)
 776 {
 777     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING;
 778     X509_ALGOR *alg;
 779     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
 780     ASN1_STRING *os = NULL;
 781
 782     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
 783     if (pkctx) {
 784         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 785             return 0;
 786     }
 787     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
 788         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
 789         return 1;
 790     }
 791     /* We don't support it */
 792     if (pad_mode != RSA_PKCS1_PSS_PADDING)
 793         return 0;
 794     os = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
 795     if (!os)
 796         return 0;
 797     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS), V_ASN1_SEQUENCE, os);
 798     return 1;
 799 }
 800 #endif
 801
 802 static int rsa_item_sign(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
 803                          X509_ALGOR *alg1, X509_ALGOR *alg2,
 804                          ASN1_BIT_STRING *sig)
 805 {
 806     int pad_mode;
 807     EVP_PKEY_CTX *pkctx = EVP_MD_CTX_pkey_ctx(ctx);
 808
 809     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 810         return 0;
 811     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 812         return 2;
 813     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PSS_PADDING) {
 814         ASN1_STRING *os1 = NULL;
 815         os1 = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
 816         if (!os1)
 817             return 0;
 818         /* Duplicate parameters if we have to */
 819         if (alg2) {
 820             ASN1_STRING *os2 = ASN1_STRING_dup(os1);
 821             if (!os2) {
 822                 ASN1_STRING_free(os1);
 823                 return 0;
 824             }
 825             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 826                             V_ASN1_SEQUENCE, os2);
 827         }
 828         X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 829                         V_ASN1_SEQUENCE, os1);
 830         return 3;
 831     }
 832     return 2;
 833 }
 834
 835 static int rsa_sig_info_set(X509_SIG_INFO *siginf, const X509_ALGOR *sigalg,
 836                             const ASN1_STRING *sig)
 837 {
 838     int rv = 0;
 839     int mdnid, saltlen;
 840     uint32_t flags;
 841     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 842     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 843
 844     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 845     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
 846         return 0;
 847     /* Decode PSS parameters */
 848     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 849     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen))
 850         goto err;
 851     mdnid = EVP_MD_type(md);
 852     /*
 853      * For TLS need SHA256, SHA384 or SHA512, digest and MGF1 digest must
 854      * match and salt length must equal digest size
 855      */
 856     if ((mdnid == NID_sha256 || mdnid == NID_sha384 || mdnid == NID_sha512)
 857             && mdnid == EVP_MD_type(mgf1md) && saltlen == EVP_MD_size(md))
 858         flags = X509_SIG_INFO_TLS;
 859     else
 860         flags = 0;
 861     /* Note: security bits half number of digest bits */
 862     X509_SIG_INFO_set(siginf, mdnid, EVP_PKEY_RSA_PSS, EVP_MD_size(md) * 4,
 863                       flags);
 864     rv = 1;
 865     err:
 866     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 867     return rv;
 868 }
 869
 870 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 871 static RSA_OAEP_PARAMS *rsa_oaep_decode(const X509_ALGOR *alg)
 872 {
 873     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
 874
 875     oaep = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS),
 876                                      alg->parameter);
 877
 878     if (oaep == NULL)
 879         return NULL;
 880
 881     if (oaep->maskGenFunc != NULL) {
 882         oaep->maskHash = rsa_mgf1_decode(oaep->maskGenFunc);
 883         if (oaep->maskHash == NULL) {
 884             RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
 885             return NULL;
 886         }
 887     }
 888     return oaep;
 889 }
 890
 891 static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
 892 {
 893     EVP_PKEY_CTX *pkctx;
 894     X509_ALGOR *cmsalg;
 895     int nid;
 896     int rv = -1;
 897     unsigned char *label = NULL;
 898     int labellen = 0;
 899     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 900     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
 901
 902     pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
 903     if (pkctx == NULL)
 904         return 0;
 905     if (!CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &cmsalg))
 906         return -1;
 907     nid = OBJ_obj2nid(cmsalg->algorithm);
 908     if (nid == NID_rsaEncryption)
 909         return 1;
 910     if (nid != NID_rsaesOaep) {
 911         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_ENCRYPTION_TYPE);
 912         return -1;
 913     }
 914     /* Decode OAEP parameters */
 915     oaep = rsa_oaep_decode(cmsalg);
 916
 917     if (oaep == NULL) {
 918         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_OAEP_PARAMETERS);
 919         goto err;
 920     }
 921
 922     mgf1md = rsa_algor_to_md(oaep->maskHash);
 923     if (mgf1md == NULL)
 924         goto err;
 925     md = rsa_algor_to_md(oaep->hashFunc);
 926     if (md == NULL)
 927         goto err;
 928
 929     if (oaep->pSourceFunc != NULL) {
 930         X509_ALGOR *plab = oaep->pSourceFunc;
 931
 932         if (OBJ_obj2nid(plab->algorithm) != NID_pSpecified) {
 933             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_LABEL_SOURCE);
 934             goto err;
 935         }
 936         if (plab->parameter->type != V_ASN1_OCTET_STRING) {
 937             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_LABEL);
 938             goto err;
 939         }
 940
 941         label = plab->parameter->value.octet_string->data;
 942         /* Stop label being freed when OAEP parameters are freed */
 943         plab->parameter->value.octet_string->data = NULL;
 944         labellen = plab->parameter->value.octet_string->length;
 945     }
 946
 947     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING) <= 0)
 948         goto err;
 949     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_oaep_md(pkctx, md) <= 0)
 950         goto err;
 951     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
 952         goto err;
 953     if (EVP_PKEY_CTX_set0_rsa_oaep_label(pkctx, label, labellen) <= 0)
 954         goto err;
 955     /* Carry on */
 956     rv = 1;
 957
 958  err:
 959     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
 960     return rv;
 961 }
 962
 963 static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
 964 {
 965     const EVP_MD *md, *mgf1md;
 966     RSA_OAEP_PARAMS *oaep = NULL;
 967     ASN1_STRING *os = NULL;
 968     X509_ALGOR *alg;
 969     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
 970     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING, rv = 0, labellen;
 971     unsigned char *label;
 972
 973     if (CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &alg) <= 0)
 974         return 0;
 975     if (pkctx) {
 976         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 977             return 0;
 978     }
 979     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
 980         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
 981         return 1;
 982     }
 983     /* Not supported */
 984     if (pad_mode != RSA_PKCS1_OAEP_PADDING)
 985         return 0;
 986     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_oaep_md(pkctx, &md) <= 0)
 987         goto err;
 988     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
 989         goto err;
 990     labellen = EVP_PKEY_CTX_get0_rsa_oaep_label(pkctx, &label);
 991     if (labellen < 0)
 992         goto err;
 993     oaep = RSA_OAEP_PARAMS_new();
 994     if (oaep == NULL)
 995         goto err;
 996     if (!rsa_md_to_algor(&oaep->hashFunc, md))
 997         goto err;
 998     if (!rsa_md_to_mgf1(&oaep->maskGenFunc, mgf1md))
 999         goto err;
1000     if (labellen > 0) {
1001         ASN1_OCTET_STRING *los;
1002         oaep->pSourceFunc = X509_ALGOR_new();
1003         if (oaep->pSourceFunc == NULL)
1004             goto err;
1005         los = ASN1_OCTET_STRING_new();
1006         if (los == NULL)
1007             goto err;
1008         if (!ASN1_OCTET_STRING_set(los, label, labellen)) {
1009             ASN1_OCTET_STRING_free(los);
1010             goto err;
1011         }
1012         X509_ALGOR_set0(oaep->pSourceFunc, OBJ_nid2obj(NID_pSpecified),
1013                         V_ASN1_OCTET_STRING, los);
1014     }
1015     /* create string with pss parameter encoding. */
1016     if (!ASN1_item_pack(oaep, ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS), &os))
1017          goto err;
1018     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaesOaep), V_ASN1_SEQUENCE, os);
1019     os = NULL;
1020     rv = 1;
1021  err:
1022     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
1023     ASN1_STRING_free(os);
1024     return rv;
1025 }
1026 #endif
1027
1028 static int rsa_pkey_check(const EVP_PKEY *pkey)
1029 {
1030     return RSA_check_key_ex(pkey->pkey.rsa, NULL);
1031 }
1032
1033 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_asn1_meths[2] = {
1034     {
1035      EVP_PKEY_RSA,
1036      EVP_PKEY_RSA,
1037      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1038
1039      "RSA",
1040      "OpenSSL RSA method",
1041
1042      rsa_pub_decode,
1043      rsa_pub_encode,
1044      rsa_pub_cmp,
1045      rsa_pub_print,
1046
1047      rsa_priv_decode,
1048      rsa_priv_encode,
1049      rsa_priv_print,
1050
1051      int_rsa_size,
1052      rsa_bits,
1053      rsa_security_bits,
1054
1055      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1056
1057      rsa_sig_print,
1058      int_rsa_free,
1059      rsa_pkey_ctrl,
1060      old_rsa_priv_decode,
1061      old_rsa_priv_encode,
1062      rsa_item_verify,
1063      rsa_item_sign,
1064      rsa_sig_info_set,
1065      rsa_pkey_check
1066     },
1067
1068     {
1069      EVP_PKEY_RSA2,
1070      EVP_PKEY_RSA,
1071      ASN1_PKEY_ALIAS}
1072 };
1073
1074 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_pss_asn1_meth = {
1075      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1076      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1077      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1078
1079      "RSA-PSS",
1080      "OpenSSL RSA-PSS method",
1081
1082      rsa_pub_decode,
1083      rsa_pub_encode,
1084      rsa_pub_cmp,
1085      rsa_pub_print,
1086
1087      rsa_priv_decode,
1088      rsa_priv_encode,
1089      rsa_priv_print,
1090
1091      int_rsa_size,
1092      rsa_bits,
1093      rsa_security_bits,
1094
1095      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1096
1097      rsa_sig_print,
1098      int_rsa_free,
1099      rsa_pkey_ctrl,
1100      0, 0,
1101      rsa_item_verify,
1102      rsa_item_sign,
1103      0,
1104      rsa_pkey_check
1105 };