53c5092014befdd6f45b17051248b98618b14658
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_lib.c
1 /* crypto/rsa/rsa_lib.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 #include <stdio.h>
60 #include <openssl/crypto.h>
61 #include "cryptlib.h"
62 #include <openssl/lhash.h>
63 #include <openssl/bn.h>
64 #include <openssl/rsa.h>
65 #include <openssl/rand.h>
66 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
67 #include <openssl/engine.h>
68 #endif
69
70 const char *RSA_version="RSA" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
71
72 static const RSA_METHOD *default_RSA_meth=NULL;
73
74 RSA *RSA_new(void)
75         {
76         RSA *r=RSA_new_method(NULL);
77
78         return r;
79         }
80
81 void RSA_set_default_method(const RSA_METHOD *meth)
82         {
83         default_RSA_meth = meth;
84         }
85
86 const RSA_METHOD *RSA_get_default_method(void)
87         {
88         if (default_RSA_meth == NULL)
89                 {
90 #ifdef RSA_NULL
91                 default_RSA_meth=RSA_null_method();
92 #else
93 #if 0 /* was: #ifdef RSAref */
94                 default_RSA_meth=RSA_PKCS1_RSAref();
95 #else
96                 default_RSA_meth=RSA_PKCS1_SSLeay();
97 #endif
98 #endif
99                 }
100
101         return default_RSA_meth;
102         }
103
104 const RSA_METHOD *RSA_get_method(const RSA *rsa)
105         {
106         return rsa->meth;
107         }
108
109 int RSA_set_method(RSA *rsa, const RSA_METHOD *meth)
110         {
111         /* NB: The caller is specifically setting a method, so it's not up to us
112          * to deal with which ENGINE it comes from. */
113         const RSA_METHOD *mtmp;
114         mtmp = rsa->meth;
115         if (mtmp->finish) mtmp->finish(rsa);
116 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
117         if (rsa->engine)
118                 {
119                 ENGINE_finish(rsa->engine);
120                 rsa->engine = NULL;
121                 }
122 #endif
123         rsa->meth = meth;
124         if (meth->init) meth->init(rsa);
125         return 1;
126         }
127
128 RSA *RSA_new_method(ENGINE *engine)
129         {
130         RSA *ret;
131
132         ret=(RSA *)OPENSSL_malloc(sizeof(RSA));
133         if (ret == NULL)
134                 {
135                 RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
136                 return NULL;
137                 }
138
139         ret->meth = RSA_get_default_method();
140 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
141         if (engine)
142                 {
143                 if (!ENGINE_init(engine))
144                         {
145                         RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD, ERR_R_ENGINE_LIB);
146                         OPENSSL_free(ret);
147                         return NULL;
148                         }
149                 ret->engine = engine;
150                 }
151         else
152                 ret->engine = ENGINE_get_default_RSA();
153         if(ret->engine)
154                 {
155                 ret->meth = ENGINE_get_RSA(ret->engine);
156                 if(!ret->meth)
157                         {
158                         RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD,
159                                 ERR_R_ENGINE_LIB);
160                         ENGINE_finish(ret->engine);
161                         OPENSSL_free(ret);
162                         return NULL;
163                         }
164                 }
165 #endif
166
167         ret->pad=0;
168         ret->version=0;
169         ret->n=NULL;
170         ret->e=NULL;
171         ret->d=NULL;
172         ret->p=NULL;
173         ret->q=NULL;
174         ret->dmp1=NULL;
175         ret->dmq1=NULL;
176         ret->iqmp=NULL;
177         ret->references=1;
178         ret->_method_mod_n=NULL;
179         ret->_method_mod_p=NULL;
180         ret->_method_mod_q=NULL;
181         ret->blinding=NULL;
182         ret->bignum_data=NULL;
183         ret->flags=ret->meth->flags;
184         CRYPTO_new_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, ret, &ret->ex_data);
185         if ((ret->meth->init != NULL) && !ret->meth->init(ret))
186                 {
187 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
188                 if (ret->engine)
189                         ENGINE_finish(ret->engine);
190 #endif
191                 CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, ret, &ret->ex_data);
192                 OPENSSL_free(ret);
193                 ret=NULL;
194                 }
195         return(ret);
196         }
197
198 void RSA_free(RSA *r)
199         {
200         int i;
201
202         if (r == NULL) return;
203
204         i=CRYPTO_add(&r->references,-1,CRYPTO_LOCK_RSA);
205 #ifdef REF_PRINT
206         REF_PRINT("RSA",r);
207 #endif
208         if (i > 0) return;
209 #ifdef REF_CHECK
210         if (i < 0)
211                 {
212                 fprintf(stderr,"RSA_free, bad reference count\n");
213                 abort();
214                 }
215 #endif
216
217         if (r->meth->finish)
218                 r->meth->finish(r);
219 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
220         if (r->engine)
221                 ENGINE_finish(r->engine);
222 #endif
223
224         CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, r, &r->ex_data);
225
226         if (r->n != NULL) BN_clear_free(r->n);
227         if (r->e != NULL) BN_clear_free(r->e);
228         if (r->d != NULL) BN_clear_free(r->d);
229         if (r->p != NULL) BN_clear_free(r->p);
230         if (r->q != NULL) BN_clear_free(r->q);
231         if (r->dmp1 != NULL) BN_clear_free(r->dmp1);
232         if (r->dmq1 != NULL) BN_clear_free(r->dmq1);
233         if (r->iqmp != NULL) BN_clear_free(r->iqmp);
234         if (r->blinding != NULL) BN_BLINDING_free(r->blinding);
235         if (r->bignum_data != NULL) OPENSSL_free_locked(r->bignum_data);
236         OPENSSL_free(r);
237         }
238
239 int RSA_up_ref(RSA *r)
240         {
241         int i = CRYPTO_add(&r->references, 1, CRYPTO_LOCK_RSA);
242 #ifdef REF_PRINT
243         REF_PRINT("RSA",r);
244 #endif
245 #ifdef REF_CHECK
246         if (i < 2)
247                 {
248                 fprintf(stderr, "RSA_up_ref, bad reference count\n");
249                 abort();
250                 }
251 #endif
252         return ((i > 1) ? 1 : 0);
253         }
254
255 int RSA_get_ex_new_index(long argl, void *argp, CRYPTO_EX_new *new_func,
256              CRYPTO_EX_dup *dup_func, CRYPTO_EX_free *free_func)
257         {
258         return CRYPTO_get_ex_new_index(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, argl, argp,
259                                 new_func, dup_func, free_func);
260         }
261
262 int RSA_set_ex_data(RSA *r, int idx, void *arg)
263         {
264         return(CRYPTO_set_ex_data(&r->ex_data,idx,arg));
265         }
266
267 void *RSA_get_ex_data(const RSA *r, int idx)
268         {
269         return(CRYPTO_get_ex_data(&r->ex_data,idx));
270         }
271
272 int RSA_size(const RSA *r)
273         {
274         return(BN_num_bytes(r->n));
275         }
276
277 int RSA_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
278              RSA *rsa, int padding)
279         {
280         return(rsa->meth->rsa_pub_enc(flen, from, to, rsa, padding));
281         }
282
283 int RSA_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
284              RSA *rsa, int padding)
285         {
286         return(rsa->meth->rsa_priv_enc(flen, from, to, rsa, padding));
287         }
288
289 int RSA_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
290              RSA *rsa, int padding)
291         {
292         return(rsa->meth->rsa_priv_dec(flen, from, to, rsa, padding));
293         }
294
295 int RSA_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
296              RSA *rsa, int padding)
297         {
298         return(rsa->meth->rsa_pub_dec(flen, from, to, rsa, padding));
299         }
300
301 int RSA_flags(const RSA *r)
302         {
303         return((r == NULL)?0:r->meth->flags);
304         }
305
306 void RSA_blinding_off(RSA *rsa)
307         {
308         if (rsa->blinding != NULL)
309                 {
310                 BN_BLINDING_free(rsa->blinding);
311                 rsa->blinding=NULL;
312                 }
313         rsa->flags &= ~RSA_FLAG_BLINDING;
314         rsa->flags |= RSA_FLAG_NO_BLINDING;
315         }
316
317 int RSA_blinding_on(RSA *rsa, BN_CTX *p_ctx)
318         {
319         BIGNUM *A,*Ai;
320         BN_CTX *ctx;
321         int ret=0;
322
323         if (p_ctx == NULL)
324                 {
325                 if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
326                 }
327         else
328                 ctx=p_ctx;
329
330         if (rsa->blinding != NULL)
331                 BN_BLINDING_free(rsa->blinding);
332
333         /* NB: similar code appears in setup_blinding (rsa_eay.c);
334          * this should be placed in a new function of its own, but for reasons
335          * of binary compatibility can't */
336
337         BN_CTX_start(ctx);
338         A = BN_CTX_get(ctx);
339         if ((RAND_status() == 0) && rsa->d != NULL && rsa->d->d != NULL)
340                 {
341                 /* if PRNG is not properly seeded, resort to secret exponent as unpredictable seed */
342                 RAND_add(rsa->d->d, rsa->d->dmax * sizeof rsa->d->d[0], 0);
343                 if (!BN_pseudo_rand_range(A,rsa->n)) goto err;
344                 }
345         else
346                 {
347                 if (!BN_rand_range(A,rsa->n)) goto err;
348                 }
349         if ((Ai=BN_mod_inverse(NULL,A,rsa->n,ctx)) == NULL) goto err;
350
351         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(A,A,rsa->e,rsa->n,ctx,rsa->_method_mod_n))
352                 goto err;
353         if ((rsa->blinding=BN_BLINDING_new(A,Ai,rsa->n)) == NULL) goto err;
354         /* to make things thread-safe without excessive locking,
355          * rsa->blinding will be used just by the current thread: */
356         rsa->blinding->thread_id = CRYPTO_thread_id();
357         rsa->flags |= RSA_FLAG_BLINDING;
358         rsa->flags &= ~RSA_FLAG_NO_BLINDING;
359         BN_free(Ai);
360         ret=1;
361 err:
362         BN_CTX_end(ctx);
363         if (ctx != p_ctx) BN_CTX_free(ctx);
364         return(ret);
365         }
366
367 int RSA_memory_lock(RSA *r)
368         {
369         int i,j,k,off;
370         char *p;
371         BIGNUM *bn,**t[6],*b;
372         BN_ULONG *ul;
373
374         if (r->d == NULL) return(1);
375         t[0]= &r->d;
376         t[1]= &r->p;
377         t[2]= &r->q;
378         t[3]= &r->dmp1;
379         t[4]= &r->dmq1;
380         t[5]= &r->iqmp;
381         k=sizeof(BIGNUM)*6;
382         off=k/sizeof(BN_ULONG)+1;
383         j=1;
384         for (i=0; i<6; i++)
385                 j+= (*t[i])->top;
386         if ((p=OPENSSL_malloc_locked((off+j)*sizeof(BN_ULONG))) == NULL)
387                 {
388                 RSAerr(RSA_F_MEMORY_LOCK,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
389                 return(0);
390                 }
391         bn=(BIGNUM *)p;
392         ul=(BN_ULONG *)&(p[off]);
393         for (i=0; i<6; i++)
394                 {
395                 b= *(t[i]);
396                 *(t[i])= &(bn[i]);
397                 memcpy((char *)&(bn[i]),(char *)b,sizeof(BIGNUM));
398                 bn[i].flags=BN_FLG_STATIC_DATA;
399                 bn[i].d=ul;
400                 memcpy((char *)ul,b->d,sizeof(BN_ULONG)*b->top);
401                 ul+=b->top;
402                 BN_clear_free(b);
403                 }
404         
405         /* I should fix this so it can still be done */
406         r->flags&= ~(RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE|RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC);
407
408         r->bignum_data=p;
409         return(1);
410         }