free cleanup almost the finale
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_eay.c
1 /* crypto/rsa/rsa_eay.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  *
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  *
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  *
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  *
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  *
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58 /* ====================================================================
59  * Copyright (c) 1998-2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
60  *
61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
62  * modification, are permitted provided that the following conditions
63  * are met:
64  *
65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
67  *
68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
70  *    the documentation and/or other materials provided with the
71  *    distribution.
72  *
73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
74  *    software must display the following acknowledgment:
75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
77  *
78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
79  *    endorse or promote products derived from this software without
80  *    prior written permission. For written permission, please contact
81  *    openssl-core@openssl.org.
82  *
83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
85  *    permission of the OpenSSL Project.
86  *
87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
88  *    acknowledgment:
89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
91  *
92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
104  * ====================================================================
105  *
106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
109  *
110  */
111
112 #include "cryptlib.h"
113 #include "internal/bn_int.h"
114 #include <openssl/rsa.h>
115 #include <openssl/rand.h>
116
117 #ifndef RSA_NULL
118
119 static int RSA_eay_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
120                                   unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
121 static int RSA_eay_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
122                                    unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
123 static int RSA_eay_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
124                                   unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
125 static int RSA_eay_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
126                                    unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
127 static int RSA_eay_mod_exp(BIGNUM *r0, const BIGNUM *i, RSA *rsa,
128                            BN_CTX *ctx);
129 static int RSA_eay_init(RSA *rsa);
130 static int RSA_eay_finish(RSA *rsa);
131 static RSA_METHOD rsa_pkcs1_eay_meth = {
132     "Eric Young's PKCS#1 RSA",
133     RSA_eay_public_encrypt,
134     RSA_eay_public_decrypt,     /* signature verification */
135     RSA_eay_private_encrypt,    /* signing */
136     RSA_eay_private_decrypt,
137     RSA_eay_mod_exp,
138     BN_mod_exp_mont,            /* XXX probably we should not use Montgomery
139                                  * if e == 3 */
140     RSA_eay_init,
141     RSA_eay_finish,
142     RSA_FLAG_FIPS_METHOD,       /* flags */
143     NULL,
144     0,                          /* rsa_sign */
145     0,                          /* rsa_verify */
146     NULL                        /* rsa_keygen */
147 };
148
149 const RSA_METHOD *RSA_PKCS1_SSLeay(void)
150 {
151     return (&rsa_pkcs1_eay_meth);
152 }
153
154 static int RSA_eay_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
155                                   unsigned char *to, RSA *rsa, int padding)
156 {
157     BIGNUM *f, *ret;
158     int i, j, k, num = 0, r = -1;
159     unsigned char *buf = NULL;
160     BN_CTX *ctx = NULL;
161
162     if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_MAX_MODULUS_BITS) {
163         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_MODULUS_TOO_LARGE);
164         return -1;
165     }
166
167     if (BN_ucmp(rsa->n, rsa->e) <= 0) {
168         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
169         return -1;
170     }
171
172     /* for large moduli, enforce exponent limit */
173     if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_SMALL_MODULUS_BITS) {
174         if (BN_num_bits(rsa->e) > OPENSSL_RSA_MAX_PUBEXP_BITS) {
175             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
176             return -1;
177         }
178     }
179
180     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
181         goto err;
182     BN_CTX_start(ctx);
183     f = BN_CTX_get(ctx);
184     ret = BN_CTX_get(ctx);
185     num = BN_num_bytes(rsa->n);
186     buf = OPENSSL_malloc(num);
187     if (!f || !ret || !buf) {
188         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
189         goto err;
190     }
191
192     switch (padding) {
193     case RSA_PKCS1_PADDING:
194         i = RSA_padding_add_PKCS1_type_2(buf, num, from, flen);
195         break;
196     case RSA_PKCS1_OAEP_PADDING:
197         i = RSA_padding_add_PKCS1_OAEP(buf, num, from, flen, NULL, 0);
198         break;
199     case RSA_SSLV23_PADDING:
200         i = RSA_padding_add_SSLv23(buf, num, from, flen);
201         break;
202     case RSA_NO_PADDING:
203         i = RSA_padding_add_none(buf, num, from, flen);
204         break;
205     default:
206         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
207         goto err;
208     }
209     if (i <= 0)
210         goto err;
211
212     if (BN_bin2bn(buf, num, f) == NULL)
213         goto err;
214
215     if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
216         /* usually the padding functions would catch this */
217         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT,
218                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
219         goto err;
220     }
221
222     if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
223         if (!BN_MONT_CTX_set_locked
224             (&rsa->_method_mod_n, CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
225             goto err;
226
227     if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, rsa->e, rsa->n, ctx,
228                                rsa->_method_mod_n))
229         goto err;
230
231     /*
232      * put in leading 0 bytes if the number is less than the length of the
233      * modulus
234      */
235     j = BN_num_bytes(ret);
236     i = BN_bn2bin(ret, &(to[num - j]));
237     for (k = 0; k < (num - i); k++)
238         to[k] = 0;
239
240     r = num;
241  err:
242     if (ctx != NULL) {
243         BN_CTX_end(ctx);
244         BN_CTX_free(ctx);
245     }
246     OPENSSL_clear_free(buf, num);
247     return (r);
248 }
249
250 static BN_BLINDING *rsa_get_blinding(RSA *rsa, int *local, BN_CTX *ctx)
251 {
252     BN_BLINDING *ret;
253     int got_write_lock = 0;
254     CRYPTO_THREADID cur;
255
256     CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
257
258     if (rsa->blinding == NULL) {
259         CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
260         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
261         got_write_lock = 1;
262
263         if (rsa->blinding == NULL)
264             rsa->blinding = RSA_setup_blinding(rsa, ctx);
265     }
266
267     ret = rsa->blinding;
268     if (ret == NULL)
269         goto err;
270
271     CRYPTO_THREADID_current(&cur);
272     if (!CRYPTO_THREADID_cmp(&cur, BN_BLINDING_thread_id(ret))) {
273         /* rsa->blinding is ours! */
274
275         *local = 1;
276     } else {
277         /* resort to rsa->mt_blinding instead */
278
279         /*
280          * instructs rsa_blinding_convert(), rsa_blinding_invert() that the
281          * BN_BLINDING is shared, meaning that accesses require locks, and
282          * that the blinding factor must be stored outside the BN_BLINDING
283          */
284         *local = 0;
285
286         if (rsa->mt_blinding == NULL) {
287             if (!got_write_lock) {
288                 CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
289                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
290                 got_write_lock = 1;
291             }
292
293             if (rsa->mt_blinding == NULL)
294                 rsa->mt_blinding = RSA_setup_blinding(rsa, ctx);
295         }
296         ret = rsa->mt_blinding;
297     }
298
299  err:
300     if (got_write_lock)
301         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
302     else
303         CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
304     return ret;
305 }
306
307 static int rsa_blinding_convert(BN_BLINDING *b, BIGNUM *f, BIGNUM *unblind,
308                                 BN_CTX *ctx)
309 {
310     if (unblind == NULL)
311         /*
312          * Local blinding: store the unblinding factor in BN_BLINDING.
313          */
314         return BN_BLINDING_convert_ex(f, NULL, b, ctx);
315     else {
316         /*
317          * Shared blinding: store the unblinding factor outside BN_BLINDING.
318          */
319         int ret;
320         CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA_BLINDING);
321         ret = BN_BLINDING_convert_ex(f, unblind, b, ctx);
322         CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA_BLINDING);
323         return ret;
324     }
325 }
326
327 static int rsa_blinding_invert(BN_BLINDING *b, BIGNUM *f, BIGNUM *unblind,
328                                BN_CTX *ctx)
329 {
330     /*
331      * For local blinding, unblind is set to NULL, and BN_BLINDING_invert_ex
332      * will use the unblinding factor stored in BN_BLINDING. If BN_BLINDING
333      * is shared between threads, unblind must be non-null:
334      * BN_BLINDING_invert_ex will then use the local unblinding factor, and
335      * will only read the modulus from BN_BLINDING. In both cases it's safe
336      * to access the blinding without a lock.
337      */
338     return BN_BLINDING_invert_ex(f, unblind, b, ctx);
339 }
340
341 /* signing */
342 static int RSA_eay_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
343                                    unsigned char *to, RSA *rsa, int padding)
344 {
345     BIGNUM *f, *ret, *res;
346     int i, j, k, num = 0, r = -1;
347     unsigned char *buf = NULL;
348     BN_CTX *ctx = NULL;
349     int local_blinding = 0;
350     /*
351      * Used only if the blinding structure is shared. A non-NULL unblind
352      * instructs rsa_blinding_convert() and rsa_blinding_invert() to store
353      * the unblinding factor outside the blinding structure.
354      */
355     BIGNUM *unblind = NULL;
356     BN_BLINDING *blinding = NULL;
357
358     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
359         goto err;
360     BN_CTX_start(ctx);
361     f = BN_CTX_get(ctx);
362     ret = BN_CTX_get(ctx);
363     num = BN_num_bytes(rsa->n);
364     buf = OPENSSL_malloc(num);
365     if (!f || !ret || !buf) {
366         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
367         goto err;
368     }
369
370     switch (padding) {
371     case RSA_PKCS1_PADDING:
372         i = RSA_padding_add_PKCS1_type_1(buf, num, from, flen);
373         break;
374     case RSA_X931_PADDING:
375         i = RSA_padding_add_X931(buf, num, from, flen);
376         break;
377     case RSA_NO_PADDING:
378         i = RSA_padding_add_none(buf, num, from, flen);
379         break;
380     case RSA_SSLV23_PADDING:
381     default:
382         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
383         goto err;
384     }
385     if (i <= 0)
386         goto err;
387
388     if (BN_bin2bn(buf, num, f) == NULL)
389         goto err;
390
391     if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
392         /* usually the padding functions would catch this */
393         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT,
394                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
395         goto err;
396     }
397
398     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_BLINDING)) {
399         blinding = rsa_get_blinding(rsa, &local_blinding, ctx);
400         if (blinding == NULL) {
401             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
402             goto err;
403         }
404     }
405
406     if (blinding != NULL) {
407         if (!local_blinding && ((unblind = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)) {
408             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
409             goto err;
410         }
411         if (!rsa_blinding_convert(blinding, f, unblind, ctx))
412             goto err;
413     }
414
415     if ((rsa->flags & RSA_FLAG_EXT_PKEY) ||
416         ((rsa->p != NULL) &&
417          (rsa->q != NULL) &&
418          (rsa->dmp1 != NULL) && (rsa->dmq1 != NULL) && (rsa->iqmp != NULL))) {
419         if (!rsa->meth->rsa_mod_exp(ret, f, rsa, ctx))
420             goto err;
421     } else {
422         BIGNUM *d = NULL, *local_d = NULL;
423
424         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
425             local_d = d = BN_new();
426             if (!d) {
427                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
428                 goto err;
429             }
430             BN_with_flags(d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
431         } else
432             d = rsa->d;
433
434         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
435             if (!BN_MONT_CTX_set_locked
436                 (&rsa->_method_mod_n, CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx)) {
437                 if (local_d)
438                     BN_free(local_d);
439                 goto err;
440             }
441
442         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, d, rsa->n, ctx,
443                                    rsa->_method_mod_n)) {
444             if (local_d)
445                 BN_free(local_d);
446             goto err;
447         }
448         if (local_d)
449             BN_free(local_d);
450     }
451
452     if (blinding)
453         if (!rsa_blinding_invert(blinding, ret, unblind, ctx))
454             goto err;
455
456     if (padding == RSA_X931_PADDING) {
457         BN_sub(f, rsa->n, ret);
458         if (BN_cmp(ret, f) > 0)
459             res = f;
460         else
461             res = ret;
462     } else
463         res = ret;
464
465     /*
466      * put in leading 0 bytes if the number is less than the length of the
467      * modulus
468      */
469     j = BN_num_bytes(res);
470     i = BN_bn2bin(res, &(to[num - j]));
471     for (k = 0; k < (num - i); k++)
472         to[k] = 0;
473
474     r = num;
475  err:
476     if (ctx != NULL) {
477         BN_CTX_end(ctx);
478         BN_CTX_free(ctx);
479     }
480     OPENSSL_clear_free(buf, num);
481     return (r);
482 }
483
484 static int RSA_eay_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
485                                    unsigned char *to, RSA *rsa, int padding)
486 {
487     BIGNUM *f, *ret;
488     int j, num = 0, r = -1;
489     unsigned char *p;
490     unsigned char *buf = NULL;
491     BN_CTX *ctx = NULL;
492     int local_blinding = 0;
493     /*
494      * Used only if the blinding structure is shared. A non-NULL unblind
495      * instructs rsa_blinding_convert() and rsa_blinding_invert() to store
496      * the unblinding factor outside the blinding structure.
497      */
498     BIGNUM *unblind = NULL;
499     BN_BLINDING *blinding = NULL;
500
501     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
502         goto err;
503     BN_CTX_start(ctx);
504     f = BN_CTX_get(ctx);
505     ret = BN_CTX_get(ctx);
506     num = BN_num_bytes(rsa->n);
507     buf = OPENSSL_malloc(num);
508     if (!f || !ret || !buf) {
509         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
510         goto err;
511     }
512
513     /*
514      * This check was for equality but PGP does evil things and chops off the
515      * top '0' bytes
516      */
517     if (flen > num) {
518         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
519                RSA_R_DATA_GREATER_THAN_MOD_LEN);
520         goto err;
521     }
522
523     /* make data into a big number */
524     if (BN_bin2bn(from, (int)flen, f) == NULL)
525         goto err;
526
527     if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
528         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
529                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
530         goto err;
531     }
532
533     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_BLINDING)) {
534         blinding = rsa_get_blinding(rsa, &local_blinding, ctx);
535         if (blinding == NULL) {
536             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
537             goto err;
538         }
539     }
540
541     if (blinding != NULL) {
542         if (!local_blinding && ((unblind = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)) {
543             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
544             goto err;
545         }
546         if (!rsa_blinding_convert(blinding, f, unblind, ctx))
547             goto err;
548     }
549
550     /* do the decrypt */
551     if ((rsa->flags & RSA_FLAG_EXT_PKEY) ||
552         ((rsa->p != NULL) &&
553          (rsa->q != NULL) &&
554          (rsa->dmp1 != NULL) && (rsa->dmq1 != NULL) && (rsa->iqmp != NULL))) {
555         if (!rsa->meth->rsa_mod_exp(ret, f, rsa, ctx))
556             goto err;
557     } else {
558         BIGNUM *d = NULL, *local_d = NULL;
559
560         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
561             local_d = d = BN_new();
562             if (!d) {
563                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
564                 goto err;
565             }
566             BN_with_flags(d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
567         } else
568             d = rsa->d;
569
570         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
571             if (!BN_MONT_CTX_set_locked
572                 (&rsa->_method_mod_n, CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx)) {
573                 if (local_d)
574                     BN_free(local_d);
575                 goto err;
576             }
577         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, d, rsa->n, ctx,
578                                    rsa->_method_mod_n)) {
579             if (local_d)
580                 BN_free(local_d);
581             goto err;
582         }
583         if (local_d)
584             BN_free(local_d);
585     }
586
587     if (blinding)
588         if (!rsa_blinding_invert(blinding, ret, unblind, ctx))
589             goto err;
590
591     p = buf;
592     j = BN_bn2bin(ret, p);      /* j is only used with no-padding mode */
593
594     switch (padding) {
595     case RSA_PKCS1_PADDING:
596         r = RSA_padding_check_PKCS1_type_2(to, num, buf, j, num);
597         break;
598     case RSA_PKCS1_OAEP_PADDING:
599         r = RSA_padding_check_PKCS1_OAEP(to, num, buf, j, num, NULL, 0);
600         break;
601     case RSA_SSLV23_PADDING:
602         r = RSA_padding_check_SSLv23(to, num, buf, j, num);
603         break;
604     case RSA_NO_PADDING:
605         r = RSA_padding_check_none(to, num, buf, j, num);
606         break;
607     default:
608         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
609         goto err;
610     }
611     if (r < 0)
612         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, RSA_R_PADDING_CHECK_FAILED);
613
614  err:
615     if (ctx != NULL) {
616         BN_CTX_end(ctx);
617         BN_CTX_free(ctx);
618     }
619     OPENSSL_clear_free(buf, num);
620     return (r);
621 }
622
623 /* signature verification */
624 static int RSA_eay_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
625                                   unsigned char *to, RSA *rsa, int padding)
626 {
627     BIGNUM *f, *ret;
628     int i, num = 0, r = -1;
629     unsigned char *p;
630     unsigned char *buf = NULL;
631     BN_CTX *ctx = NULL;
632
633     if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_MAX_MODULUS_BITS) {
634         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_MODULUS_TOO_LARGE);
635         return -1;
636     }
637
638     if (BN_ucmp(rsa->n, rsa->e) <= 0) {
639         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
640         return -1;
641     }
642
643     /* for large moduli, enforce exponent limit */
644     if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_SMALL_MODULUS_BITS) {
645         if (BN_num_bits(rsa->e) > OPENSSL_RSA_MAX_PUBEXP_BITS) {
646             RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
647             return -1;
648         }
649     }
650
651     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
652         goto err;
653     BN_CTX_start(ctx);
654     f = BN_CTX_get(ctx);
655     ret = BN_CTX_get(ctx);
656     num = BN_num_bytes(rsa->n);
657     buf = OPENSSL_malloc(num);
658     if (!f || !ret || !buf) {
659         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
660         goto err;
661     }
662
663     /*
664      * This check was for equality but PGP does evil things and chops off the
665      * top '0' bytes
666      */
667     if (flen > num) {
668         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_DATA_GREATER_THAN_MOD_LEN);
669         goto err;
670     }
671
672     if (BN_bin2bn(from, flen, f) == NULL)
673         goto err;
674
675     if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
676         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT,
677                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
678         goto err;
679     }
680
681     if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
682         if (!BN_MONT_CTX_set_locked
683             (&rsa->_method_mod_n, CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
684             goto err;
685
686     if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, rsa->e, rsa->n, ctx,
687                                rsa->_method_mod_n))
688         goto err;
689
690     if ((padding == RSA_X931_PADDING) && ((bn_get_words(ret)[0] & 0xf) != 12))
691         if (!BN_sub(ret, rsa->n, ret))
692             goto err;
693
694     p = buf;
695     i = BN_bn2bin(ret, p);
696
697     switch (padding) {
698     case RSA_PKCS1_PADDING:
699         r = RSA_padding_check_PKCS1_type_1(to, num, buf, i, num);
700         break;
701     case RSA_X931_PADDING:
702         r = RSA_padding_check_X931(to, num, buf, i, num);
703         break;
704     case RSA_NO_PADDING:
705         r = RSA_padding_check_none(to, num, buf, i, num);
706         break;
707     default:
708         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
709         goto err;
710     }
711     if (r < 0)
712         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_PADDING_CHECK_FAILED);
713
714  err:
715     if (ctx != NULL) {
716         BN_CTX_end(ctx);
717         BN_CTX_free(ctx);
718     }
719     OPENSSL_clear_free(buf, num);
720     return (r);
721 }
722
723 static int RSA_eay_mod_exp(BIGNUM *r0, const BIGNUM *I, RSA *rsa, BN_CTX *ctx)
724 {
725     BIGNUM *r1, *m1, *vrfy;
726     BIGNUM *local_dmp1, *local_dmq1, *local_c, *local_r1;
727     BIGNUM *dmp1, *dmq1, *c, *pr1;
728     int ret = 0;
729
730     local_dmp1 = BN_new();
731     local_dmq1 = BN_new();
732     local_c = BN_new();
733     local_r1 = BN_new();
734     if (!local_dmp1 || !local_dmq1 || !local_c || !local_r1)
735         goto err;
736
737     BN_CTX_start(ctx);
738     r1 = BN_CTX_get(ctx);
739     m1 = BN_CTX_get(ctx);
740     vrfy = BN_CTX_get(ctx);
741
742     {
743         BIGNUM *local_p = NULL, *local_q = NULL;
744         BIGNUM *p = NULL, *q = NULL;
745
746         /*
747          * Make sure BN_mod_inverse in Montgomery intialization uses the
748          * BN_FLG_CONSTTIME flag (unless RSA_FLAG_NO_CONSTTIME is set)
749          */
750         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
751             local_p = p = BN_new();
752             if (!p)
753                 goto err;
754             BN_with_flags(p, rsa->p, BN_FLG_CONSTTIME);
755
756             local_q = q = BN_new();
757             if (!q) {
758                 BN_free(local_p);
759                 goto err;
760             }
761             BN_with_flags(q, rsa->q, BN_FLG_CONSTTIME);
762         } else {
763             p = rsa->p;
764             q = rsa->q;
765         }
766
767         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE) {
768             if (!BN_MONT_CTX_set_locked
769                 (&rsa->_method_mod_p, CRYPTO_LOCK_RSA, p, ctx)
770                 || !BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_q,
771                                            CRYPTO_LOCK_RSA, q, ctx)) {
772                 if (local_p)
773                     BN_free(local_p);
774                 if (local_q)
775                     BN_free(local_q);
776                 goto err;
777             }
778         }
779         if (local_p)
780             BN_free(local_p);
781         if (local_q)
782             BN_free(local_q);
783     }
784
785     if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
786         if (!BN_MONT_CTX_set_locked
787             (&rsa->_method_mod_n, CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
788             goto err;
789
790     /* compute I mod q */
791     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
792         c = local_c;
793         BN_with_flags(c, I, BN_FLG_CONSTTIME);
794         if (!BN_mod(r1, c, rsa->q, ctx))
795             goto err;
796     } else {
797         if (!BN_mod(r1, I, rsa->q, ctx))
798             goto err;
799     }
800
801     /* compute r1^dmq1 mod q */
802     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
803         dmq1 = local_dmq1;
804         BN_with_flags(dmq1, rsa->dmq1, BN_FLG_CONSTTIME);
805     } else
806         dmq1 = rsa->dmq1;
807     if (!rsa->meth->bn_mod_exp(m1, r1, dmq1, rsa->q, ctx, rsa->_method_mod_q))
808         goto err;
809
810     /* compute I mod p */
811     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
812         c = local_c;
813         BN_with_flags(c, I, BN_FLG_CONSTTIME);
814         if (!BN_mod(r1, c, rsa->p, ctx))
815             goto err;
816     } else {
817         if (!BN_mod(r1, I, rsa->p, ctx))
818             goto err;
819     }
820
821     /* compute r1^dmp1 mod p */
822     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
823         dmp1 = local_dmp1;
824         BN_with_flags(dmp1, rsa->dmp1, BN_FLG_CONSTTIME);
825     } else
826         dmp1 = rsa->dmp1;
827     if (!rsa->meth->bn_mod_exp(r0, r1, dmp1, rsa->p, ctx, rsa->_method_mod_p))
828         goto err;
829
830     if (!BN_sub(r0, r0, m1))
831         goto err;
832     /*
833      * This will help stop the size of r0 increasing, which does affect the
834      * multiply if it optimised for a power of 2 size
835      */
836     if (BN_is_negative(r0))
837         if (!BN_add(r0, r0, rsa->p))
838             goto err;
839
840     if (!BN_mul(r1, r0, rsa->iqmp, ctx))
841         goto err;
842
843     /* Turn BN_FLG_CONSTTIME flag on before division operation */
844     if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
845         pr1 = local_r1;
846         BN_with_flags(pr1, r1, BN_FLG_CONSTTIME);
847     } else
848         pr1 = r1;
849     if (!BN_mod(r0, pr1, rsa->p, ctx))
850         goto err;
851
852     /*
853      * If p < q it is occasionally possible for the correction of adding 'p'
854      * if r0 is negative above to leave the result still negative. This can
855      * break the private key operations: the following second correction
856      * should *always* correct this rare occurrence. This will *never* happen
857      * with OpenSSL generated keys because they ensure p > q [steve]
858      */
859     if (BN_is_negative(r0))
860         if (!BN_add(r0, r0, rsa->p))
861             goto err;
862     if (!BN_mul(r1, r0, rsa->q, ctx))
863         goto err;
864     if (!BN_add(r0, r1, m1))
865         goto err;
866
867     if (rsa->e && rsa->n) {
868         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(vrfy, r0, rsa->e, rsa->n, ctx,
869                                    rsa->_method_mod_n))
870             goto err;
871         /*
872          * If 'I' was greater than (or equal to) rsa->n, the operation will
873          * be equivalent to using 'I mod n'. However, the result of the
874          * verify will *always* be less than 'n' so we don't check for
875          * absolute equality, just congruency.
876          */
877         if (!BN_sub(vrfy, vrfy, I))
878             goto err;
879         if (!BN_mod(vrfy, vrfy, rsa->n, ctx))
880             goto err;
881         if (BN_is_negative(vrfy))
882             if (!BN_add(vrfy, vrfy, rsa->n))
883                 goto err;
884         if (!BN_is_zero(vrfy)) {
885             /*
886              * 'I' and 'vrfy' aren't congruent mod n. Don't leak
887              * miscalculated CRT output, just do a raw (slower) mod_exp and
888              * return that instead.
889              */
890
891             BIGNUM *local_d = NULL;
892             BIGNUM *d = NULL;
893
894             if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
895                 local_d = d = BN_new();
896                 if (!d)
897                     goto err;
898                 BN_with_flags(d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
899             } else
900                 d = rsa->d;
901             if (!rsa->meth->bn_mod_exp(r0, I, d, rsa->n, ctx,
902                                        rsa->_method_mod_n)) {
903                 if (local_d)
904                     BN_free(local_d);
905                 goto err;
906             }
907
908             if (local_d)
909                 BN_free(local_d);
910         }
911     }
912     ret = 1;
913  err:
914     if (local_dmp1)
915         BN_free(local_dmp1);
916     if (local_dmq1)
917         BN_free(local_dmq1);
918     if (local_c)
919         BN_free(local_c);
920     if (local_r1)
921         BN_free(local_r1);
922     BN_CTX_end(ctx);
923     return (ret);
924 }
925
926 static int RSA_eay_init(RSA *rsa)
927 {
928     rsa->flags |= RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC | RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE;
929     return (1);
930 }
931
932 static int RSA_eay_finish(RSA *rsa)
933 {
934     if (rsa->_method_mod_n != NULL)
935         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_n);
936     if (rsa->_method_mod_p != NULL)
937         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_p);
938     if (rsa->_method_mod_q != NULL)
939         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_q);
940     return (1);
941 }
942
943 #endif