crypto/rsa/rsa_ameth.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (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 "crypto/asn1.h"
  17 #include "crypto/evp.h"
  18 #include "rsa_local.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     /*
 122      * Don't check the public/private key, this is mostly for smart
 123      * cards.
 124      */
 125     if (((RSA_flags(a->pkey.rsa) & RSA_METHOD_FLAG_NO_CHECK))
 126             || (RSA_flags(b->pkey.rsa) & RSA_METHOD_FLAG_NO_CHECK)) {
 127         return 1;
 128     }
 129
 130     if (BN_cmp(b->pkey.rsa->n, a->pkey.rsa->n) != 0
 131         || BN_cmp(b->pkey.rsa->e, a->pkey.rsa->e) != 0)
 132         return 0;
 133     return 1;
 134 }
 135
 136 static int old_rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey,
 137                                const unsigned char **pder, int derlen)
 138 {
 139     RSA *rsa;
 140
 141     if ((rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, pder, derlen)) == NULL) {
 142         RSAerr(RSA_F_OLD_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
 143         return 0;
 144     }
 145     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 146     return 1;
 147 }
 148
 149 static int old_rsa_priv_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 150 {
 151     return i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, pder);
 152 }
 153
 154 static int rsa_priv_encode(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pkey)
 155 {
 156     unsigned char *rk = NULL;
 157     int rklen;
 158     ASN1_STRING *str;
 159     int strtype;
 160
 161     if (!rsa_param_encode(pkey, &str, &strtype))
 162         return 0;
 163     rklen = i2d_RSAPrivateKey(pkey->pkey.rsa, &rk);
 164
 165     if (rklen <= 0) {
 166         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 167         ASN1_STRING_free(str);
 168         return 0;
 169     }
 170
 171     if (!PKCS8_pkey_set0(p8, OBJ_nid2obj(pkey->ameth->pkey_id), 0,
 172                          strtype, str, rk, rklen)) {
 173         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_ENCODE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 174         ASN1_STRING_free(str);
 175         OPENSSL_clear_free(rk, rklen);
 176         return 0;
 177     }
 178
 179     return 1;
 180 }
 181
 182 static int rsa_priv_decode(EVP_PKEY *pkey, const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8)
 183 {
 184     const unsigned char *p;
 185     RSA *rsa;
 186     int pklen;
 187     const X509_ALGOR *alg;
 188
 189     if (!PKCS8_pkey_get0(NULL, &p, &pklen, &alg, p8))
 190         return 0;
 191     rsa = d2i_RSAPrivateKey(NULL, &p, pklen);
 192     if (rsa == NULL) {
 193         RSAerr(RSA_F_RSA_PRIV_DECODE, ERR_R_RSA_LIB);
 194         return 0;
 195     }
 196     if (!rsa_param_decode(rsa, alg)) {
 197         RSA_free(rsa);
 198         return 0;
 199     }
 200     EVP_PKEY_assign(pkey, pkey->ameth->pkey_id, rsa);
 201     return 1;
 202 }
 203
 204 static int int_rsa_size(const EVP_PKEY *pkey)
 205 {
 206     return RSA_size(pkey->pkey.rsa);
 207 }
 208
 209 static int rsa_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 210 {
 211     return BN_num_bits(pkey->pkey.rsa->n);
 212 }
 213
 214 static int rsa_security_bits(const EVP_PKEY *pkey)
 215 {
 216     return RSA_security_bits(pkey->pkey.rsa);
 217 }
 218
 219 static void int_rsa_free(EVP_PKEY *pkey)
 220 {
 221     RSA_free(pkey->pkey.rsa);
 222 }
 223
 224 static X509_ALGOR *rsa_mgf1_decode(X509_ALGOR *alg)
 225 {
 226     if (OBJ_obj2nid(alg->algorithm) != NID_mgf1)
 227         return NULL;
 228     return ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR),
 229                                      alg->parameter);
 230 }
 231
 232 static int rsa_pss_param_print(BIO *bp, int pss_key, RSA_PSS_PARAMS *pss,
 233                                int indent)
 234 {
 235     int rv = 0;
 236     X509_ALGOR *maskHash = NULL;
 237
 238     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 239         goto err;
 240     if (pss_key) {
 241         if (pss == NULL) {
 242             if (BIO_puts(bp, "No PSS parameter restrictions\n") <= 0)
 243                 return 0;
 244             return 1;
 245         } else {
 246             if (BIO_puts(bp, "PSS parameter restrictions:") <= 0)
 247                 return 0;
 248         }
 249     } else if (pss == NULL) {
 250         if (BIO_puts(bp,"(INVALID PSS PARAMETERS)\n") <= 0)
 251             return 0;
 252         return 1;
 253     }
 254     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 255         goto err;
 256     if (pss_key)
 257         indent += 2;
 258     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 259         goto err;
 260     if (BIO_puts(bp, "Hash Algorithm: ") <= 0)
 261         goto err;
 262
 263     if (pss->hashAlgorithm) {
 264         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->hashAlgorithm->algorithm) <= 0)
 265             goto err;
 266     } else if (BIO_puts(bp, "sha1 (default)") <= 0) {
 267         goto err;
 268     }
 269
 270     if (BIO_puts(bp, "\n") <= 0)
 271         goto err;
 272
 273     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 274         goto err;
 275
 276     if (BIO_puts(bp, "Mask Algorithm: ") <= 0)
 277         goto err;
 278     if (pss->maskGenAlgorithm) {
 279         if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, pss->maskGenAlgorithm->algorithm) <= 0)
 280             goto err;
 281         if (BIO_puts(bp, " with ") <= 0)
 282             goto err;
 283         maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
 284         if (maskHash != NULL) {
 285             if (i2a_ASN1_OBJECT(bp, maskHash->algorithm) <= 0)
 286                 goto err;
 287         } else if (BIO_puts(bp, "INVALID") <= 0) {
 288             goto err;
 289         }
 290     } else if (BIO_puts(bp, "mgf1 with sha1 (default)") <= 0) {
 291         goto err;
 292     }
 293     BIO_puts(bp, "\n");
 294
 295     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 296         goto err;
 297     if (BIO_printf(bp, "%s Salt Length: 0x", pss_key ? "Minimum" : "") <= 0)
 298         goto err;
 299     if (pss->saltLength) {
 300         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->saltLength) <= 0)
 301             goto err;
 302     } else if (BIO_puts(bp, "14 (default)") <= 0) {
 303         goto err;
 304     }
 305     BIO_puts(bp, "\n");
 306
 307     if (!BIO_indent(bp, indent, 128))
 308         goto err;
 309     if (BIO_puts(bp, "Trailer Field: 0x") <= 0)
 310         goto err;
 311     if (pss->trailerField) {
 312         if (i2a_ASN1_INTEGER(bp, pss->trailerField) <= 0)
 313             goto err;
 314     } else if (BIO_puts(bp, "BC (default)") <= 0) {
 315         goto err;
 316     }
 317     BIO_puts(bp, "\n");
 318
 319     rv = 1;
 320
 321  err:
 322     X509_ALGOR_free(maskHash);
 323     return rv;
 324
 325 }
 326
 327 static int pkey_rsa_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int off, int priv)
 328 {
 329     const RSA *x = pkey->pkey.rsa;
 330     char *str;
 331     const char *s;
 332     int ret = 0, mod_len = 0, ex_primes;
 333
 334     if (x->n != NULL)
 335         mod_len = BN_num_bits(x->n);
 336     ex_primes = sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos);
 337
 338     if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 339         goto err;
 340
 341     if (BIO_printf(bp, "%s ", pkey_is_pss(pkey) ?  "RSA-PSS" : "RSA") <= 0)
 342         goto err;
 343
 344     if (priv && x->d) {
 345         if (BIO_printf(bp, "Private-Key: (%d bit, %d primes)\n",
 346                        mod_len, ex_primes <= 0 ? 2 : ex_primes + 2) <= 0)
 347             goto err;
 348         str = "modulus:";
 349         s = "publicExponent:";
 350     } else {
 351         if (BIO_printf(bp, "Public-Key: (%d bit)\n", mod_len) <= 0)
 352             goto err;
 353         str = "Modulus:";
 354         s = "Exponent:";
 355     }
 356     if (!ASN1_bn_print(bp, str, x->n, NULL, off))
 357         goto err;
 358     if (!ASN1_bn_print(bp, s, x->e, NULL, off))
 359         goto err;
 360     if (priv) {
 361         int i;
 362
 363         if (!ASN1_bn_print(bp, "privateExponent:", x->d, NULL, off))
 364             goto err;
 365         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime1:", x->p, NULL, off))
 366             goto err;
 367         if (!ASN1_bn_print(bp, "prime2:", x->q, NULL, off))
 368             goto err;
 369         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent1:", x->dmp1, NULL, off))
 370             goto err;
 371         if (!ASN1_bn_print(bp, "exponent2:", x->dmq1, NULL, off))
 372             goto err;
 373         if (!ASN1_bn_print(bp, "coefficient:", x->iqmp, NULL, off))
 374             goto err;
 375         for (i = 0; i < sk_RSA_PRIME_INFO_num(x->prime_infos); i++) {
 376             /* print multi-prime info */
 377             BIGNUM *bn = NULL;
 378             RSA_PRIME_INFO *pinfo;
 379             int j;
 380
 381             pinfo = sk_RSA_PRIME_INFO_value(x->prime_infos, i);
 382             for (j = 0; j < 3; j++) {
 383                 if (!BIO_indent(bp, off, 128))
 384                     goto err;
 385                 switch (j) {
 386                 case 0:
 387                     if (BIO_printf(bp, "prime%d:", i + 3) <= 0)
 388                         goto err;
 389                     bn = pinfo->r;
 390                     break;
 391                 case 1:
 392                     if (BIO_printf(bp, "exponent%d:", i + 3) <= 0)
 393                         goto err;
 394                     bn = pinfo->d;
 395                     break;
 396                 case 2:
 397                     if (BIO_printf(bp, "coefficient%d:", i + 3) <= 0)
 398                         goto err;
 399                     bn = pinfo->t;
 400                     break;
 401                 default:
 402                     break;
 403                 }
 404                 if (!ASN1_bn_print(bp, "", bn, NULL, off))
 405                     goto err;
 406             }
 407         }
 408     }
 409     if (pkey_is_pss(pkey) && !rsa_pss_param_print(bp, 1, x->pss, off))
 410         goto err;
 411     ret = 1;
 412  err:
 413     return ret;
 414 }
 415
 416 static int rsa_pub_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 417                          ASN1_PCTX *ctx)
 418 {
 419     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 0);
 420 }
 421
 422 static int rsa_priv_print(BIO *bp, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 423                           ASN1_PCTX *ctx)
 424 {
 425     return pkey_rsa_print(bp, pkey, indent, 1);
 426 }
 427
 428 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_decode(const X509_ALGOR *alg)
 429 {
 430     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 431
 432     pss = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS),
 433                                     alg->parameter);
 434
 435     if (pss == NULL)
 436         return NULL;
 437
 438     if (pss->maskGenAlgorithm != NULL) {
 439         pss->maskHash = rsa_mgf1_decode(pss->maskGenAlgorithm);
 440         if (pss->maskHash == NULL) {
 441             RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 442             return NULL;
 443         }
 444     }
 445
 446     return pss;
 447 }
 448
 449 static int rsa_sig_print(BIO *bp, const X509_ALGOR *sigalg,
 450                          const ASN1_STRING *sig, int indent, ASN1_PCTX *pctx)
 451 {
 452     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) == EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 453         int rv;
 454         RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 455
 456         rv = rsa_pss_param_print(bp, 0, pss, indent);
 457         RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 458         if (!rv)
 459             return 0;
 460     } else if (!sig && BIO_puts(bp, "\n") <= 0) {
 461         return 0;
 462     }
 463     if (sig)
 464         return X509_signature_dump(bp, sig, indent);
 465     return 1;
 466 }
 467
 468 static int rsa_pkey_ctrl(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 469 {
 470     X509_ALGOR *alg = NULL;
 471     const EVP_MD *md;
 472     const EVP_MD *mgf1md;
 473     int min_saltlen;
 474
 475     switch (op) {
 476
 477     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 478         if (arg1 == 0)
 479             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs(arg2, NULL, NULL, &alg);
 480         break;
 481
 482     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_ENCRYPT:
 483         if (pkey_is_pss(pkey))
 484             return -2;
 485         if (arg1 == 0)
 486             PKCS7_RECIP_INFO_get0_alg(arg2, &alg);
 487         break;
 488 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 489     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 490         if (arg1 == 0)
 491             return rsa_cms_sign(arg2);
 492         else if (arg1 == 1)
 493             return rsa_cms_verify(arg2);
 494         break;
 495
 496     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_ENVELOPE:
 497         if (pkey_is_pss(pkey))
 498             return -2;
 499         if (arg1 == 0)
 500             return rsa_cms_encrypt(arg2);
 501         else if (arg1 == 1)
 502             return rsa_cms_decrypt(arg2);
 503         break;
 504
 505     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_RI_TYPE:
 506         if (pkey_is_pss(pkey))
 507             return -2;
 508         *(int *)arg2 = CMS_RECIPINFO_TRANS;
 509         return 1;
 510 #endif
 511
 512     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 513         if (pkey->pkey.rsa->pss != NULL) {
 514             if (!rsa_pss_get_param(pkey->pkey.rsa->pss, &md, &mgf1md,
 515                                    &min_saltlen)) {
 516                 RSAerr(0, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 517                 return 0;
 518             }
 519             *(int *)arg2 = EVP_MD_type(md);
 520             /* Return of 2 indicates this MD is mandatory */
 521             return 2;
 522         }
 523         *(int *)arg2 = NID_sha256;
 524         return 1;
 525
 526     default:
 527         return -2;
 528
 529     }
 530
 531     if (alg)
 532         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
 533
 534     return 1;
 535
 536 }
 537
 538 /* allocate and set algorithm ID from EVP_MD, default SHA1 */
 539 static int rsa_md_to_algor(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *md)
 540 {
 541     if (md == NULL || EVP_MD_type(md) == NID_sha1)
 542         return 1;
 543     *palg = X509_ALGOR_new();
 544     if (*palg == NULL)
 545         return 0;
 546     X509_ALGOR_set_md(*palg, md);
 547     return 1;
 548 }
 549
 550 /* Allocate and set MGF1 algorithm ID from EVP_MD */
 551 static int rsa_md_to_mgf1(X509_ALGOR **palg, const EVP_MD *mgf1md)
 552 {
 553     X509_ALGOR *algtmp = NULL;
 554     ASN1_STRING *stmp = NULL;
 555
 556     *palg = NULL;
 557     if (mgf1md == NULL || EVP_MD_type(mgf1md) == NID_sha1)
 558         return 1;
 559     /* need to embed algorithm ID inside another */
 560     if (!rsa_md_to_algor(&algtmp, mgf1md))
 561         goto err;
 562     if (ASN1_item_pack(algtmp, ASN1_ITEM_rptr(X509_ALGOR), &stmp) == NULL)
 563          goto err;
 564     *palg = X509_ALGOR_new();
 565     if (*palg == NULL)
 566         goto err;
 567     X509_ALGOR_set0(*palg, OBJ_nid2obj(NID_mgf1), V_ASN1_SEQUENCE, stmp);
 568     stmp = NULL;
 569  err:
 570     ASN1_STRING_free(stmp);
 571     X509_ALGOR_free(algtmp);
 572     if (*palg)
 573         return 1;
 574     return 0;
 575 }
 576
 577 /* convert algorithm ID to EVP_MD, default SHA1 */
 578 static const EVP_MD *rsa_algor_to_md(X509_ALGOR *alg)
 579 {
 580     const EVP_MD *md;
 581
 582     if (!alg)
 583         return EVP_sha1();
 584     md = EVP_get_digestbyobj(alg->algorithm);
 585     if (md == NULL)
 586         RSAerr(RSA_F_RSA_ALGOR_TO_MD, RSA_R_UNKNOWN_DIGEST);
 587     return md;
 588 }
 589
 590 /*
 591  * Convert EVP_PKEY_CTX in PSS mode into corresponding algorithm parameter,
 592  * suitable for setting an AlgorithmIdentifier.
 593  */
 594
 595 static RSA_PSS_PARAMS *rsa_ctx_to_pss(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 596 {
 597     const EVP_MD *sigmd, *mgf1md;
 598     EVP_PKEY *pk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pkctx);
 599     int saltlen;
 600
 601     if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &sigmd) <= 0)
 602         return NULL;
 603     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
 604         return NULL;
 605     if (!EVP_PKEY_CTX_get_rsa_pss_saltlen(pkctx, &saltlen))
 606         return NULL;
 607     if (saltlen == -1) {
 608         saltlen = EVP_MD_size(sigmd);
 609     } else if (saltlen == -2 || saltlen == -3) {
 610         saltlen = EVP_PKEY_size(pk) - EVP_MD_size(sigmd) - 2;
 611         if ((EVP_PKEY_bits(pk) & 0x7) == 1)
 612             saltlen--;
 613         if (saltlen < 0)
 614             return NULL;
 615     }
 616
 617     return rsa_pss_params_create(sigmd, mgf1md, saltlen);
 618 }
 619
 620 RSA_PSS_PARAMS *rsa_pss_params_create(const EVP_MD *sigmd,
 621                                       const EVP_MD *mgf1md, int saltlen)
 622 {
 623     RSA_PSS_PARAMS *pss = RSA_PSS_PARAMS_new();
 624
 625     if (pss == NULL)
 626         goto err;
 627     if (saltlen != 20) {
 628         pss->saltLength = ASN1_INTEGER_new();
 629         if (pss->saltLength == NULL)
 630             goto err;
 631         if (!ASN1_INTEGER_set(pss->saltLength, saltlen))
 632             goto err;
 633     }
 634     if (!rsa_md_to_algor(&pss->hashAlgorithm, sigmd))
 635         goto err;
 636     if (mgf1md == NULL)
 637         mgf1md = sigmd;
 638     if (!rsa_md_to_mgf1(&pss->maskGenAlgorithm, mgf1md))
 639         goto err;
 640     if (!rsa_md_to_algor(&pss->maskHash, mgf1md))
 641         goto err;
 642     return pss;
 643  err:
 644     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 645     return NULL;
 646 }
 647
 648 static ASN1_STRING *rsa_ctx_to_pss_string(EVP_PKEY_CTX *pkctx)
 649 {
 650     RSA_PSS_PARAMS *pss = rsa_ctx_to_pss(pkctx);
 651     ASN1_STRING *os;
 652
 653     if (pss == NULL)
 654         return NULL;
 655
 656     os = ASN1_item_pack(pss, ASN1_ITEM_rptr(RSA_PSS_PARAMS), NULL);
 657     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 658     return os;
 659 }
 660
 661 /*
 662  * From PSS AlgorithmIdentifier set public key parameters. If pkey isn't NULL
 663  * then the EVP_MD_CTX is setup and initialised. If it is NULL parameters are
 664  * passed to pkctx instead.
 665  */
 666
 667 static int rsa_pss_to_ctx(EVP_MD_CTX *ctx, EVP_PKEY_CTX *pkctx,
 668                           X509_ALGOR *sigalg, EVP_PKEY *pkey)
 669 {
 670     int rv = -1;
 671     int saltlen;
 672     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 673     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 674
 675     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 676     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 677         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 678         return -1;
 679     }
 680     /* Decode PSS parameters */
 681     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 682
 683     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen)) {
 684         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_INVALID_PSS_PARAMETERS);
 685         goto err;
 686     }
 687
 688     /* We have all parameters now set up context */
 689     if (pkey) {
 690         if (!EVP_DigestVerifyInit(ctx, &pkctx, md, NULL, pkey))
 691             goto err;
 692     } else {
 693         const EVP_MD *checkmd;
 694         if (EVP_PKEY_CTX_get_signature_md(pkctx, &checkmd) <= 0)
 695             goto err;
 696         if (EVP_MD_type(md) != EVP_MD_type(checkmd)) {
 697             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_TO_CTX, RSA_R_DIGEST_DOES_NOT_MATCH);
 698             goto err;
 699         }
 700     }
 701
 702     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_PSS_PADDING) <= 0)
 703         goto err;
 704
 705     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_pss_saltlen(pkctx, saltlen) <= 0)
 706         goto err;
 707
 708     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
 709         goto err;
 710     /* Carry on */
 711     rv = 1;
 712
 713  err:
 714     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 715     return rv;
 716 }
 717
 718 int rsa_pss_get_param(const RSA_PSS_PARAMS *pss, const EVP_MD **pmd,
 719                       const EVP_MD **pmgf1md, int *psaltlen)
 720 {
 721     if (pss == NULL)
 722         return 0;
 723     *pmd = rsa_algor_to_md(pss->hashAlgorithm);
 724     if (*pmd == NULL)
 725         return 0;
 726     *pmgf1md = rsa_algor_to_md(pss->maskHash);
 727     if (*pmgf1md == NULL)
 728         return 0;
 729     if (pss->saltLength) {
 730         *psaltlen = ASN1_INTEGER_get(pss->saltLength);
 731         if (*psaltlen < 0) {
 732             RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_SALT_LENGTH);
 733             return 0;
 734         }
 735     } else {
 736         *psaltlen = 20;
 737     }
 738
 739     /*
 740      * low-level routines support only trailer field 0xbc (value 1) and
 741      * PKCS#1 says we should reject any other value anyway.
 742      */
 743     if (pss->trailerField && ASN1_INTEGER_get(pss->trailerField) != 1) {
 744         RSAerr(RSA_F_RSA_PSS_GET_PARAM, RSA_R_INVALID_TRAILER);
 745         return 0;
 746     }
 747
 748     return 1;
 749 }
 750
 751 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 752 static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si)
 753 {
 754     int nid, nid2;
 755     X509_ALGOR *alg;
 756     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
 757
 758     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
 759     nid = OBJ_obj2nid(alg->algorithm);
 760     if (nid == EVP_PKEY_RSA_PSS)
 761         return rsa_pss_to_ctx(NULL, pkctx, alg, NULL);
 762     /* Only PSS allowed for PSS keys */
 763     if (pkey_ctx_is_pss(pkctx)) {
 764         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_VERIFY, RSA_R_ILLEGAL_OR_UNSUPPORTED_PADDING_MODE);
 765         return 0;
 766     }
 767     if (nid == NID_rsaEncryption)
 768         return 1;
 769     /* Workaround for some implementation that use a signature OID */
 770     if (OBJ_find_sigid_algs(nid, NULL, &nid2)) {
 771         if (nid2 == NID_rsaEncryption)
 772             return 1;
 773     }
 774     return 0;
 775 }
 776 #endif
 777
 778 /*
 779  * Customised RSA item verification routine. This is called when a signature
 780  * is encountered requiring special handling. We currently only handle PSS.
 781  */
 782
 783 static int rsa_item_verify(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
 784                            X509_ALGOR *sigalg, ASN1_BIT_STRING *sig,
 785                            EVP_PKEY *pkey)
 786 {
 787     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 788     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS) {
 789         RSAerr(RSA_F_RSA_ITEM_VERIFY, RSA_R_UNSUPPORTED_SIGNATURE_TYPE);
 790         return -1;
 791     }
 792     if (rsa_pss_to_ctx(ctx, NULL, sigalg, pkey) > 0) {
 793         /* Carry on */
 794         return 2;
 795     }
 796     return -1;
 797 }
 798
 799 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 800 static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si)
 801 {
 802     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING;
 803     X509_ALGOR *alg;
 804     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
 805     ASN1_STRING *os = NULL;
 806
 807     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
 808     if (pkctx) {
 809         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 810             return 0;
 811     }
 812     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
 813         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
 814         return 1;
 815     }
 816     /* We don't support it */
 817     if (pad_mode != RSA_PKCS1_PSS_PADDING)
 818         return 0;
 819     os = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
 820     if (!os)
 821         return 0;
 822     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS), V_ASN1_SEQUENCE, os);
 823     return 1;
 824 }
 825 #endif
 826
 827 static int rsa_item_sign(EVP_MD_CTX *ctx, const ASN1_ITEM *it, void *asn,
 828                          X509_ALGOR *alg1, X509_ALGOR *alg2,
 829                          ASN1_BIT_STRING *sig)
 830 {
 831     int pad_mode;
 832     EVP_PKEY_CTX *pkctx = EVP_MD_CTX_pkey_ctx(ctx);
 833
 834     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
 835         return 0;
 836     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
 837         return 2;
 838     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PSS_PADDING) {
 839         ASN1_STRING *os1 = NULL;
 840         os1 = rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
 841         if (!os1)
 842             return 0;
 843         /* Duplicate parameters if we have to */
 844         if (alg2) {
 845             ASN1_STRING *os2 = ASN1_STRING_dup(os1);
 846             if (!os2) {
 847                 ASN1_STRING_free(os1);
 848                 return 0;
 849             }
 850             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 851                             V_ASN1_SEQUENCE, os2);
 852         }
 853         X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS),
 854                         V_ASN1_SEQUENCE, os1);
 855         return 3;
 856     }
 857     return 2;
 858 }
 859
 860 static int rsa_sig_info_set(X509_SIG_INFO *siginf, const X509_ALGOR *sigalg,
 861                             const ASN1_STRING *sig)
 862 {
 863     int rv = 0;
 864     int mdnid, saltlen;
 865     uint32_t flags;
 866     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 867     RSA_PSS_PARAMS *pss;
 868
 869     /* Sanity check: make sure it is PSS */
 870     if (OBJ_obj2nid(sigalg->algorithm) != EVP_PKEY_RSA_PSS)
 871         return 0;
 872     /* Decode PSS parameters */
 873     pss = rsa_pss_decode(sigalg);
 874     if (!rsa_pss_get_param(pss, &md, &mgf1md, &saltlen))
 875         goto err;
 876     mdnid = EVP_MD_type(md);
 877     /*
 878      * For TLS need SHA256, SHA384 or SHA512, digest and MGF1 digest must
 879      * match and salt length must equal digest size
 880      */
 881     if ((mdnid == NID_sha256 || mdnid == NID_sha384 || mdnid == NID_sha512)
 882             && mdnid == EVP_MD_type(mgf1md) && saltlen == EVP_MD_size(md))
 883         flags = X509_SIG_INFO_TLS;
 884     else
 885         flags = 0;
 886     /* Note: security bits half number of digest bits */
 887     X509_SIG_INFO_set(siginf, mdnid, EVP_PKEY_RSA_PSS, EVP_MD_size(md) * 4,
 888                       flags);
 889     rv = 1;
 890     err:
 891     RSA_PSS_PARAMS_free(pss);
 892     return rv;
 893 }
 894
 895 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 896 static RSA_OAEP_PARAMS *rsa_oaep_decode(const X509_ALGOR *alg)
 897 {
 898     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
 899
 900     oaep = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS),
 901                                      alg->parameter);
 902
 903     if (oaep == NULL)
 904         return NULL;
 905
 906     if (oaep->maskGenFunc != NULL) {
 907         oaep->maskHash = rsa_mgf1_decode(oaep->maskGenFunc);
 908         if (oaep->maskHash == NULL) {
 909             RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
 910             return NULL;
 911         }
 912     }
 913     return oaep;
 914 }
 915
 916 static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
 917 {
 918     EVP_PKEY_CTX *pkctx;
 919     X509_ALGOR *cmsalg;
 920     int nid;
 921     int rv = -1;
 922     unsigned char *label = NULL;
 923     int labellen = 0;
 924     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
 925     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
 926
 927     pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
 928     if (pkctx == NULL)
 929         return 0;
 930     if (!CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &cmsalg))
 931         return -1;
 932     nid = OBJ_obj2nid(cmsalg->algorithm);
 933     if (nid == NID_rsaEncryption)
 934         return 1;
 935     if (nid != NID_rsaesOaep) {
 936         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_ENCRYPTION_TYPE);
 937         return -1;
 938     }
 939     /* Decode OAEP parameters */
 940     oaep = rsa_oaep_decode(cmsalg);
 941
 942     if (oaep == NULL) {
 943         RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_OAEP_PARAMETERS);
 944         goto err;
 945     }
 946
 947     mgf1md = rsa_algor_to_md(oaep->maskHash);
 948     if (mgf1md == NULL)
 949         goto err;
 950     md = rsa_algor_to_md(oaep->hashFunc);
 951     if (md == NULL)
 952         goto err;
 953
 954     if (oaep->pSourceFunc != NULL) {
 955         X509_ALGOR *plab = oaep->pSourceFunc;
 956
 957         if (OBJ_obj2nid(plab->algorithm) != NID_pSpecified) {
 958             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_UNSUPPORTED_LABEL_SOURCE);
 959             goto err;
 960         }
 961         if (plab->parameter->type != V_ASN1_OCTET_STRING) {
 962             RSAerr(RSA_F_RSA_CMS_DECRYPT, RSA_R_INVALID_LABEL);
 963             goto err;
 964         }
 965
 966         label = plab->parameter->value.octet_string->data;
 967         /* Stop label being freed when OAEP parameters are freed */
 968         plab->parameter->value.octet_string->data = NULL;
 969         labellen = plab->parameter->value.octet_string->length;
 970     }
 971
 972     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING) <= 0)
 973         goto err;
 974     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_oaep_md(pkctx, md) <= 0)
 975         goto err;
 976     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
 977         goto err;
 978     if (EVP_PKEY_CTX_set0_rsa_oaep_label(pkctx, label, labellen) <= 0)
 979         goto err;
 980     /* Carry on */
 981     rv = 1;
 982
 983  err:
 984     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
 985     return rv;
 986 }
 987
 988 static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
 989 {
 990     const EVP_MD *md, *mgf1md;
 991     RSA_OAEP_PARAMS *oaep = NULL;
 992     ASN1_STRING *os = NULL;
 993     X509_ALGOR *alg;
 994     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
 995     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING, rv = 0, labellen;
 996     unsigned char *label;
 997
 998     if (CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &alg) <= 0)
 999         return 0;
1000     if (pkctx) {
1001         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
1002             return 0;
1003     }
1004     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
1005         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
1006         return 1;
1007     }
1008     /* Not supported */
1009     if (pad_mode != RSA_PKCS1_OAEP_PADDING)
1010         return 0;
1011     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_oaep_md(pkctx, &md) <= 0)
1012         goto err;
1013     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
1014         goto err;
1015     labellen = EVP_PKEY_CTX_get0_rsa_oaep_label(pkctx, &label);
1016     if (labellen < 0)
1017         goto err;
1018     oaep = RSA_OAEP_PARAMS_new();
1019     if (oaep == NULL)
1020         goto err;
1021     if (!rsa_md_to_algor(&oaep->hashFunc, md))
1022         goto err;
1023     if (!rsa_md_to_mgf1(&oaep->maskGenFunc, mgf1md))
1024         goto err;
1025     if (labellen > 0) {
1026         ASN1_OCTET_STRING *los;
1027         oaep->pSourceFunc = X509_ALGOR_new();
1028         if (oaep->pSourceFunc == NULL)
1029             goto err;
1030         los = ASN1_OCTET_STRING_new();
1031         if (los == NULL)
1032             goto err;
1033         if (!ASN1_OCTET_STRING_set(los, label, labellen)) {
1034             ASN1_OCTET_STRING_free(los);
1035             goto err;
1036         }
1037         X509_ALGOR_set0(oaep->pSourceFunc, OBJ_nid2obj(NID_pSpecified),
1038                         V_ASN1_OCTET_STRING, los);
1039     }
1040     /* create string with pss parameter encoding. */
1041     if (!ASN1_item_pack(oaep, ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS), &os))
1042          goto err;
1043     X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaesOaep), V_ASN1_SEQUENCE, os);
1044     os = NULL;
1045     rv = 1;
1046  err:
1047     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
1048     ASN1_STRING_free(os);
1049     return rv;
1050 }
1051 #endif
1052
1053 static int rsa_pkey_check(const EVP_PKEY *pkey)
1054 {
1055     return RSA_check_key_ex(pkey->pkey.rsa, NULL);
1056 }
1057
1058 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_asn1_meths[2] = {
1059     {
1060      EVP_PKEY_RSA,
1061      EVP_PKEY_RSA,
1062      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1063
1064      "RSA",
1065      "OpenSSL RSA method",
1066
1067      rsa_pub_decode,
1068      rsa_pub_encode,
1069      rsa_pub_cmp,
1070      rsa_pub_print,
1071
1072      rsa_priv_decode,
1073      rsa_priv_encode,
1074      rsa_priv_print,
1075
1076      int_rsa_size,
1077      rsa_bits,
1078      rsa_security_bits,
1079
1080      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1081
1082      rsa_sig_print,
1083      int_rsa_free,
1084      rsa_pkey_ctrl,
1085      old_rsa_priv_decode,
1086      old_rsa_priv_encode,
1087      rsa_item_verify,
1088      rsa_item_sign,
1089      rsa_sig_info_set,
1090      rsa_pkey_check
1091     },
1092
1093     {
1094      EVP_PKEY_RSA2,
1095      EVP_PKEY_RSA,
1096      ASN1_PKEY_ALIAS}
1097 };
1098
1099 const EVP_PKEY_ASN1_METHOD rsa_pss_asn1_meth = {
1100      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1101      EVP_PKEY_RSA_PSS,
1102      ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL,
1103
1104      "RSA-PSS",
1105      "OpenSSL RSA-PSS method",
1106
1107      rsa_pub_decode,
1108      rsa_pub_encode,
1109      rsa_pub_cmp,
1110      rsa_pub_print,
1111
1112      rsa_priv_decode,
1113      rsa_priv_encode,
1114      rsa_priv_print,
1115
1116      int_rsa_size,
1117      rsa_bits,
1118      rsa_security_bits,
1119
1120      0, 0, 0, 0, 0, 0,
1121
1122      rsa_sig_print,
1123      int_rsa_free,
1124      rsa_pkey_ctrl,
1125      0, 0,
1126      rsa_item_verify,
1127      rsa_item_sign,
1128      0,
1129      rsa_pkey_check
1130 };