crypto/rsa/rsa_oaep.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_oaep.c */
   2 /* Written by Ulf Moeller. This software is distributed on an "AS IS"
   3    basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, either express or implied. */
   4
   5 /* EME-OAEP as defined in RFC 2437 (PKCS #1 v2.0) */
   6
   7 /* See Victor Shoup, "OAEP reconsidered," Nov. 2000,
   8  * <URL: http://www.shoup.net/papers/oaep.ps.Z>
   9  * for problems with the security proof for the
  10  * original OAEP scheme, which EME-OAEP is based on.
  11  *
  12  * A new proof can be found in E. Fujisaki, T. Okamoto,
  13  * D. Pointcheval, J. Stern, "RSA-OEAP is Still Alive!",
  14  * Dec. 2000, <URL: http://eprint.iacr.org/2000/061/>.
  15  * The new proof has stronger requirements for the
  16  * underlying permutation: "partial-one-wayness" instead
  17  * of one-wayness.  For the RSA function, this is
  18  * an equivalent notion.
  19  */
  20
  21
  22 #if !defined(OPENSSL_NO_SHA) && !defined(OPENSSL_NO_SHA1)
  23 #include <stdio.h>
  24 #include "cryptlib.h"
  25 #include <openssl/bn.h>
  26 #include <openssl/rsa.h>
  27 #include <openssl/evp.h>
  28 #include <openssl/rand.h>
  29
  30 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
  31         const unsigned char *seed, long seedlen);
  32
  33 int RSA_padding_add_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  34         const unsigned char *from, int flen,
  35         const unsigned char *param, int plen)
  36     {
  37     int i, emlen = tlen - 1;
  38     unsigned char *db, *seed;
  39     unsigned char *dbmask, seedmask[SHA_DIGEST_LENGTH];
  40
  41     if (flen > emlen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1)
  42         {
  43         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP,
  44                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
  45         return (0);
  46         }
  47
  48     if (emlen < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
  49         {
  50         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
  51         return (0);
  52         }
  53
  54     dbmask = OPENSSL_malloc(emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  55     if (dbmask == NULL)
  56         {
  57         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  58         return (0);
  59         }
  60
  61     to[0] = 0;
  62     seed = to + 1;
  63     db = to + SHA_DIGEST_LENGTH + 1;
  64
  65     EVP_Digest((void *)param, plen, db, NULL, EVP_sha1());
  66     memset(db + SHA_DIGEST_LENGTH, 0,
  67            emlen - flen - 2 * SHA_DIGEST_LENGTH - 1);
  68     db[emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH - 1] = 0x01;
  69     memcpy(db + emlen - flen - SHA_DIGEST_LENGTH, from, (unsigned int) flen);
  70     if (RAND_bytes(seed, SHA_DIGEST_LENGTH) <= 0)
  71         return (0);
  72 #ifdef PKCS_TESTVECT
  73     memcpy(seed,
  74            "\xaa\xfd\x12\xf6\x59\xca\xe6\x34\x89\xb4\x79\xe5\x07\x6d\xde\xc2\xf0\x6c\xb5\x8f",
  75            20);
  76 #endif
  77
  78     MGF1(dbmask, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
  79     for (i = 0; i < emlen - SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  80         db[i] ^= dbmask[i];
  81
  82     MGF1(seedmask, SHA_DIGEST_LENGTH, db, emlen - SHA_DIGEST_LENGTH);
  83     for (i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
  84         seed[i] ^= seedmask[i];
  85
  86     OPENSSL_free(dbmask);
  87     return (1);
  88     }
  89
  90 int RSA_padding_check_PKCS1_OAEP(unsigned char *to, int tlen,
  91         const unsigned char *from, int flen, int num,
  92         const unsigned char *param, int plen)
  93     {
  94     int i, dblen, mlen = -1;
  95     const unsigned char *maskeddb;
  96     int lzero;
  97     unsigned char *db = NULL, seed[SHA_DIGEST_LENGTH], phash[SHA_DIGEST_LENGTH];
  98
  99     if (--num < 2 * SHA_DIGEST_LENGTH + 1)
 100         goto decoding_err;
 101
 102     lzero = num - flen;
 103     if (lzero < 0)
 104         goto decoding_err;
 105     maskeddb = from - lzero + SHA_DIGEST_LENGTH;
 106
 107     dblen = num - SHA_DIGEST_LENGTH;
 108     db = OPENSSL_malloc(dblen);
 109     if (db == NULL)
 110         {
 111         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_OAEP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 112         return (-1);
 113         }
 114
 115     MGF1(seed, SHA_DIGEST_LENGTH, maskeddb, dblen);
 116     for (i = lzero; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 117         seed[i] ^= from[i - lzero];
 118
 119     MGF1(db, dblen, seed, SHA_DIGEST_LENGTH);
 120     for (i = 0; i < dblen; i++)
 121         db[i] ^= maskeddb[i];
 122
 123     EVP_Digest((void *)param, plen, phash, NULL, EVP_sha1());
 124
 125     if (memcmp(db, phash, SHA_DIGEST_LENGTH) != 0)
 126         goto decoding_err;
 127     else
 128         {
 129         for (i = SHA_DIGEST_LENGTH; i < dblen; i++)
 130             if (db[i] != 0x00)
 131                 break;
 132         if (db[i] != 0x01 || i++ >= dblen)
 133           goto decoding_err;
 134         else
 135             {
 136             mlen = dblen - i;
 137             if (tlen < mlen)
 138                 {
 139                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 140                 mlen = -1;
 141                 }
 142             else
 143                 memcpy(to, db + i, mlen);
 144             }
 145         }
 146     OPENSSL_free(db);
 147     return (mlen);
 148
 149 decoding_err:
 150     /* to avoid chosen ciphertext attacks, the error message should not reveal
 151      * which kind of decoding error happened */
 152     RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_OAEP, RSA_R_OAEP_DECODING_ERROR);
 153     if (db != NULL) OPENSSL_free(db);
 154     return -1;
 155     }
 156
 157 int MGF1(unsigned char *mask, long len,
 158         const unsigned char *seed, long seedlen)
 159     {
 160     long i, outlen = 0;
 161     unsigned char cnt[4];
 162     EVP_MD_CTX c;
 163     unsigned char md[SHA_DIGEST_LENGTH];
 164
 165     for (i = 0; outlen < len; i++)
 166         {
 167         cnt[0] = (i >> 24) & 255, cnt[1] = (i >> 16) & 255,
 168           cnt[2] = (i >> 8) & 255, cnt[3] = i & 255;
 169         EVP_DigestInit(&c,EVP_sha1());
 170         EVP_DigestUpdate(&c, seed, seedlen);
 171         EVP_DigestUpdate(&c, cnt, 4);
 172         if (outlen + SHA_DIGEST_LENGTH <= len)
 173             {
 174             EVP_DigestFinal(&c, mask + outlen, NULL);
 175             outlen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 176             }
 177         else
 178             {
 179             EVP_DigestFinal(&c, md, NULL);
 180             memcpy(mask + outlen, md, len - outlen);
 181             outlen = len;
 182             }
 183         }
 184     return (0);
 185     }
 186 #endif