crypto/rsa/rsa_pk1.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_pk1.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
  60
  61 #include "constant_time_locl.h"
  62
  63 #include <stdio.h>
  64 #include "cryptlib.h"
  65 #include <openssl/bn.h>
  66 #include <openssl/rsa.h>
  67 #include <openssl/rand.h>
  68
  69 int RSA_padding_add_PKCS1_type_1(unsigned char *to, int tlen,
  70              const unsigned char *from, int flen)
  71         {
  72         int j;
  73         unsigned char *p;
  74
  75         if (flen > (tlen-RSA_PKCS1_PADDING_SIZE))
  76                 {
  77                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
  78                 return(0);
  79                 }
  80
  81         p=(unsigned char *)to;
  82
  83         *(p++)=0;
  84         *(p++)=1; /* Private Key BT (Block Type) */
  85
  86         /* pad out with 0xff data */
  87         j=tlen-3-flen;
  88         memset(p,0xff,j);
  89         p+=j;
  90         *(p++)='\0';
  91         memcpy(p,from,(unsigned int)flen);
  92         return(1);
  93         }
  94
  95 int RSA_padding_check_PKCS1_type_1(unsigned char *to, int tlen,
  96              const unsigned char *from, int flen, int num)
  97         {
  98         int i,j;
  99         const unsigned char *p;
 100
 101         p=from;
 102         if ((num != (flen+1)) || (*(p++) != 01))
 103                 {
 104                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_BLOCK_TYPE_IS_NOT_01);
 105                 return(-1);
 106                 }
 107
 108         /* scan over padding data */
 109         j=flen-1; /* one for type. */
 110         for (i=0; i<j; i++)
 111                 {
 112                 if (*p != 0xff) /* should decrypt to 0xff */
 113                         {
 114                         if (*p == 0)
 115                                 { p++; break; }
 116                         else    {
 117                                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_BAD_FIXED_HEADER_DECRYPT);
 118                                 return(-1);
 119                                 }
 120                         }
 121                 p++;
 122                 }
 123
 124         if (i == j)
 125                 {
 126                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_NULL_BEFORE_BLOCK_MISSING);
 127                 return(-1);
 128                 }
 129
 130         if (i < 8)
 131                 {
 132                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_BAD_PAD_BYTE_COUNT);
 133                 return(-1);
 134                 }
 135         i++; /* Skip over the '\0' */
 136         j-=i;
 137         if (j > tlen)
 138                 {
 139                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 140                 return(-1);
 141                 }
 142         memcpy(to,p,(unsigned int)j);
 143
 144         return(j);
 145         }
 146
 147 int RSA_padding_add_PKCS1_type_2(unsigned char *to, int tlen,
 148              const unsigned char *from, int flen)
 149         {
 150         int i,j;
 151         unsigned char *p;
 152
 153         if (flen > (tlen-11))
 154                 {
 155                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_TYPE_2,RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 156                 return(0);
 157                 }
 158
 159         p=(unsigned char *)to;
 160
 161         *(p++)=0;
 162         *(p++)=2; /* Public Key BT (Block Type) */
 163
 164         /* pad out with non-zero random data */
 165         j=tlen-3-flen;
 166
 167         if (RAND_bytes(p,j) <= 0)
 168                 return(0);
 169         for (i=0; i<j; i++)
 170                 {
 171                 if (*p == '\0')
 172                         do      {
 173                                 if (RAND_bytes(p,1) <= 0)
 174                                         return(0);
 175                                 } while (*p == '\0');
 176                 p++;
 177                 }
 178
 179         *(p++)='\0';
 180
 181         memcpy(p,from,(unsigned int)flen);
 182         return(1);
 183         }
 184
 185 int RSA_padding_check_PKCS1_type_2(unsigned char *to, int tlen,
 186              const unsigned char *from, int flen, int num)
 187         {
 188         int i;
 189         /* |em| is the encoded message, zero-padded to exactly |num| bytes */
 190         unsigned char *em = NULL;
 191         unsigned int good, found_zero_byte;
 192         int zero_index = 0, msg_index, mlen = -1;
 193
 194         if (tlen < 0 || flen < 0)
 195                 return -1;
 196
 197         /* PKCS#1 v1.5 decryption. See "PKCS #1 v2.2: RSA Cryptography
 198          * Standard", section 7.2.2. */
 199
 200         if (flen > num)
 201                 goto err;
 202
 203         if (num < 11)
 204                 goto err;
 205
 206         em = OPENSSL_malloc(num);
 207         if (em == NULL)
 208                 {
 209                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_2, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 210                 return -1;
 211                 }
 212         memset(em, 0, num);
 213         /*
 214          * Always do this zero-padding copy (even when num == flen) to avoid
 215          * leaking that information. The copy still leaks some side-channel
 216          * information, but it's impossible to have a fixed  memory access
 217          * pattern since we can't read out of the bounds of |from|.
 218          *
 219          * TODO(emilia): Consider porting BN_bn2bin_padded from BoringSSL.
 220          */
 221         memcpy(em + num - flen, from, flen);
 222
 223         good = constant_time_is_zero(em[0]);
 224         good &= constant_time_eq(em[1], 2);
 225
 226         found_zero_byte = 0;
 227         for (i = 2; i < num; i++)
 228                 {
 229                 unsigned int equals0 = constant_time_is_zero(em[i]);
 230                 zero_index = constant_time_select_int(~found_zero_byte & equals0, i, zero_index);
 231                 found_zero_byte |= equals0;
 232                 }
 233
 234         /*
 235          * PS must be at least 8 bytes long, and it starts two bytes into |em|.
 236          * If we never found a 0-byte, then |zero_index| is 0 and the check
 237          * also fails.
 238          */
 239         good &= constant_time_ge((unsigned int)(zero_index), 2 + 8);
 240
 241         /* Skip the zero byte. This is incorrect if we never found a zero-byte
 242          * but in this case we also do not copy the message out. */
 243         msg_index = zero_index + 1;
 244         mlen = num - msg_index;
 245
 246         /* For good measure, do this check in constant time as well; it could
 247          * leak something if |tlen| was assuming valid padding. */
 248         good &= constant_time_ge((unsigned int)(tlen), (unsigned int)(mlen));
 249
 250         /*
 251          * We can't continue in constant-time because we need to copy the result
 252          * and we cannot fake its length. This unavoidably leaks timing
 253          * information at the API boundary.
 254          * TODO(emilia): this could be addressed at the call site,
 255          * see BoringSSL commit 0aa0767340baf925bda4804882aab0cb974b2d26.
 256          */
 257         if (!good)
 258                 {
 259                 mlen = -1;
 260                 goto err;
 261                 }
 262
 263         memcpy(to, em + msg_index, mlen);
 264
 265 err:
 266         if (em != NULL)
 267                 OPENSSL_free(em);
 268         if (mlen == -1)
 269                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_2, RSA_R_PKCS_DECODING_ERROR);
 270         return mlen;
 271         }