crypto/rsa/rsa_pss.c

   1 /* rsa_pss.c */
   2 /* Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) 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 static const unsigned char zeroes[] = {0,0,0,0,0,0,0,0};
  68
  69 #if defined(_MSC_VER) && defined(_ARM_)
  70 #pragma optimize("g", off)
  71 #endif
  72
  73 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  74                         const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM, int sLen)
  75         {
  76         int i;
  77         int ret = 0;
  78         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
  79         const unsigned char *H;
  80         unsigned char *DB = NULL;
  81         EVP_MD_CTX ctx;
  82         unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
  83         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
  84
  85         hLen = EVP_MD_size(Hash);
  86         if (hLen < 0)
  87                 goto err;
  88         /*
  89          * Negative sLen has special meanings:
  90          *      -1      sLen == hLen
  91          *      -2      salt length is autorecovered from signature
  92          *      -N      reserved
  93          */
  94         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
  95         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
  96         else if (sLen < -2)
  97                 {
  98                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
  99                 goto err;
 100                 }
 101
 102         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 103         emLen = RSA_size(rsa);
 104         if (EM[0] & (0xFF << MSBits))
 105                 {
 106                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
 107                 goto err;
 108                 }
 109         if (MSBits == 0)
 110                 {
 111                 EM++;
 112                 emLen--;
 113                 }
 114         if (emLen < (hLen + sLen + 2)) /* sLen can be small negative */
 115                 {
 116                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 117                 goto err;
 118                 }
 119         if (EM[emLen - 1] != 0xbc)
 120                 {
 121                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
 122                 goto err;
 123                 }
 124         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 125         H = EM + maskedDBLen;
 126         DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
 127         if (!DB)
 128                 {
 129                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 130                 goto err;
 131                 }
 132         if (PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, Hash) < 0)
 133                 goto err;
 134         for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
 135                 DB[i] ^= EM[i];
 136         if (MSBits)
 137                 DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 138         for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen-1); i++) ;
 139         if (DB[i++] != 0x1)
 140                 {
 141                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
 142                 goto err;
 143                 }
 144         if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen)
 145                 {
 146                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 147                 goto err;
 148                 }
 149         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
 150                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 151                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
 152                 goto err;
 153         if (maskedDBLen - i)
 154                 {
 155                 if (!EVP_DigestUpdate(&ctx, DB + i, maskedDBLen - i))
 156                         goto err;
 157                 }
 158         if (!EVP_DigestFinal(&ctx, H_, NULL))
 159                 goto err;
 160         if (memcmp(H_, H, hLen))
 161                 {
 162                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
 163                 ret = 0;
 164                 }
 165         else
 166                 ret = 1;
 167
 168         err:
 169         if (DB)
 170                 OPENSSL_free(DB);
 171         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 172
 173         return ret;
 174
 175         }
 176
 177 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 178                         const unsigned char *mHash,
 179                         const EVP_MD *Hash, int sLen)
 180         {
 181         int i;
 182         int ret = 0;
 183         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
 184         unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
 185         EVP_MD_CTX ctx;
 186
 187         hLen = EVP_MD_size(Hash);
 188         if (hLen < 0)
 189                 goto err;
 190         /*
 191          * Negative sLen has special meanings:
 192          *      -1      sLen == hLen
 193          *      -2      salt length is maximized
 194          *      -N      reserved
 195          */
 196         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
 197         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
 198         else if (sLen < -2)
 199                 {
 200                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 201                 goto err;
 202                 }
 203
 204         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 205         emLen = RSA_size(rsa);
 206         if (MSBits == 0)
 207                 {
 208                 *EM++ = 0;
 209                 emLen--;
 210                 }
 211         if (sLen == -2)
 212                 {
 213                 sLen = emLen - hLen - 2;
 214                 }
 215         else if (emLen < (hLen + sLen + 2))
 216                 {
 217                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
 218                    RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 219                 goto err;
 220                 }
 221         if (sLen > 0)
 222                 {
 223                 salt = OPENSSL_malloc(sLen);
 224                 if (!salt)
 225                         {
 226                         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS,
 227                                 ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 228                         goto err;
 229                         }
 230                 if (RAND_bytes(salt, sLen) <= 0)
 231                         goto err;
 232                 }
 233         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 234         H = EM + maskedDBLen;
 235         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 236         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
 237                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 238                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
 239                 goto err;
 240         if (sLen && !EVP_DigestUpdate(&ctx, salt, sLen))
 241                 goto err;
 242         if (!EVP_DigestFinal(&ctx, H, NULL))
 243                 goto err;
 244         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 245
 246         /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
 247         if (PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, Hash))
 248                 goto err;
 249
 250         p = EM;
 251
 252         /* Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update
 253          * pointer. Note from a test above this value is guaranteed to
 254          * be non-negative.
 255          */
 256         p += emLen - sLen - hLen - 2;
 257         *p++ ^= 0x1;
 258         if (sLen > 0)
 259                 {
 260                 for (i = 0; i < sLen; i++)
 261                         *p++ ^= salt[i];
 262                 }
 263         if (MSBits)
 264                 EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 265
 266         /* H is already in place so just set final 0xbc */
 267
 268         EM[emLen - 1] = 0xbc;
 269
 270         ret = 1;
 271
 272         err:
 273         if (salt)
 274                 OPENSSL_free(salt);
 275
 276         return ret;
 277
 278         }
 279
 280 #if defined(_MSC_VER)
 281 #pragma optimize("",on)
 282 #endif