PSS update [from 0.9.7].
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_pss.c
1 /* rsa_pss.c */
2 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
3  * project 2005.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    licensing@OpenSSL.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include "cryptlib.h"
61 #include <openssl/bn.h>
62 #include <openssl/rsa.h>
63 #include <openssl/evp.h>
64 #include <openssl/rand.h>
65 #include <openssl/sha.h>
66
67 const static unsigned char zeroes[] = {0,0,0,0,0,0,0,0};
68
69 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
70                         const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM, int sLen)
71         {
72         int i;
73         int ret = 0;
74         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
75         const unsigned char *H;
76         unsigned char *DB = NULL;
77         EVP_MD_CTX ctx;
78         unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
79
80         hLen = EVP_MD_size(Hash);
81         /*
82          * Negative sLen has special meanings:
83          *      -1      sLen == hLen
84          *      -2      salt length is autorecovered from signature
85          *      -N      reserved
86          */
87         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
88         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
89         else if (sLen < -2)
90                 {
91                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
92                 goto err;
93                 }
94
95         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
96         emLen = RSA_size(rsa);
97         if (EM[0] & (0xFF << MSBits))
98                 {
99                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
100                 goto err;
101                 }
102         if (MSBits == 0)
103                 {
104                 EM++;
105                 emLen--;
106                 }
107         if (emLen < (hLen + sLen + 2)) /* sLen can be small negative */
108                 {
109                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
110                 goto err;
111                 }
112         if (EM[emLen - 1] != 0xbc)
113                 {
114                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
115                 goto err;
116                 }
117         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
118         H = EM + maskedDBLen;
119         DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
120         if (!DB)
121                 {
122                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
123                 goto err;
124                 }
125         PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, Hash);
126         for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
127                 DB[i] ^= EM[i];
128         if (MSBits)
129                 DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
130         for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen-1); i++) ;
131         if (DB[i++] != 0x1)
132                 {
133                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
134                 goto err;
135                 }
136         if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen)
137                 {
138                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
139                 goto err;
140                 }
141         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
142         EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL);
143         EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes);
144         EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen);
145         if (maskedDBLen - i)
146                 EVP_DigestUpdate(&ctx, DB + i, maskedDBLen - i);
147         EVP_DigestFinal(&ctx, H_, NULL);
148         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
149         if (memcmp(H_, H, hLen))
150                 {
151                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
152                 ret = 0;
153                 }
154         else 
155                 ret = 1;
156
157         err:
158         if (DB)
159                 OPENSSL_free(DB);
160
161         return ret;
162
163         }
164
165 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
166                         const unsigned char *mHash,
167                         const EVP_MD *Hash, int sLen)
168         {
169         int i;
170         int ret = 0;
171         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
172         unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
173         EVP_MD_CTX ctx;
174
175         hLen = EVP_MD_size(Hash);
176         /*
177          * Negative sLen has special meanings:
178          *      -1      sLen == hLen
179          *      -2      salt length is maximized
180          *      -N      reserved
181          */
182         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
183         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
184         else if (sLen < -2)
185                 {
186                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
187                 goto err;
188                 }
189
190         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
191         emLen = RSA_size(rsa);
192         if (MSBits == 0)
193                 {
194                 *EM++ = 0;
195                 emLen--;
196                 }
197         if (sLen == -2)
198                 {
199                 sLen = emLen - hLen - 2;
200                 }
201         else if (emLen < (hLen + sLen + 2))
202                 {
203                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
204                    RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
205                 goto err;
206                 }
207         if (sLen > 0)
208                 {
209                 salt = OPENSSL_malloc(sLen);
210                 if (!salt)
211                         {
212                         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
213                                 ERR_R_MALLOC_FAILURE);
214                         goto err;
215                         }
216                 if (!RAND_bytes(salt, sLen))
217                         goto err;
218                 }
219         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
220         H = EM + maskedDBLen;
221         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
222         EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL);
223         EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes);
224         EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen);
225         if (sLen)
226                 EVP_DigestUpdate(&ctx, salt, sLen);
227         EVP_DigestFinal(&ctx, H, NULL);
228         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
229
230         /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
231         PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, Hash);
232
233         p = EM;
234
235         /* Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update
236          * pointer. Note from a test above this value is guaranteed to
237          * be non-negative.
238          */
239         p += emLen - sLen - hLen - 2;
240         *p++ ^= 0x1;
241         if (sLen > 0)
242                 {
243                 for (i = 0; i < sLen; i++)
244                         *p++ ^= salt[i];
245                 }
246         if (MSBits)
247                 EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
248
249         /* H is already in place so just set final 0xbc */
250
251         EM[emLen - 1] = 0xbc;
252
253         ret = 1;
254
255         err:
256         if (salt)
257                 OPENSSL_free(salt);
258
259         return ret;
260
261         }