c6ae8a45352d6c231621f5b9569772e6eca7ccf1
[openssl.git] / 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 (!sig && 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 };