crypto/rsa/rsa_pss.c

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