crypto/rsa/rsa_pss.c

   1 /*
   2  * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL project
   3  * 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 "internal/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 #include "rsa_locl.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     return RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, mHash, Hash, NULL, EM, sLen);
  79 }
  80
  81 int RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  82                               const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
  83                               const unsigned char *EM, int sLen)
  84 {
  85     int i;
  86     int ret = 0;
  87     int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
  88     const unsigned char *H;
  89     unsigned char *DB = NULL;
  90     EVP_MD_CTX *ctx = EVP_MD_CTX_new();
  91     unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
  92
  93
  94     if (ctx == NULL)
  95         goto err;
  96
  97     if (mgf1Hash == NULL)
  98         mgf1Hash = Hash;
  99
 100     hLen = EVP_MD_size(Hash);
 101     if (hLen < 0)
 102         goto err;
 103     /*-
 104      * Negative sLen has special meanings:
 105      *      -1      sLen == hLen
 106      *      -2      salt length is autorecovered from signature
 107      *      -N      reserved
 108      */
 109     if (sLen == -1)
 110         sLen = hLen;
 111     else if (sLen == -2)
 112         sLen = -2;
 113     else if (sLen < -2) {
 114         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 115         goto err;
 116     }
 117
 118     MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 119     emLen = RSA_size(rsa);
 120     if (EM[0] & (0xFF << MSBits)) {
 121         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
 122         goto err;
 123     }
 124     if (MSBits == 0) {
 125         EM++;
 126         emLen--;
 127     }
 128     if (emLen < (hLen + sLen + 2)) { /* sLen can be small negative */
 129         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 130         goto err;
 131     }
 132     if (EM[emLen - 1] != 0xbc) {
 133         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
 134         goto err;
 135     }
 136     maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 137     H = EM + maskedDBLen;
 138     DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
 139     if (DB == NULL) {
 140         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 141         goto err;
 142     }
 143     if (PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash) < 0)
 144         goto err;
 145     for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
 146         DB[i] ^= EM[i];
 147     if (MSBits)
 148         DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 149     for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen - 1); i++) ;
 150     if (DB[i++] != 0x1) {
 151         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
 152         goto err;
 153     }
 154     if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen) {
 155         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 156         goto err;
 157     }
 158     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, Hash, NULL)
 159         || !EVP_DigestUpdate(ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 160         || !EVP_DigestUpdate(ctx, mHash, hLen))
 161         goto err;
 162     if (maskedDBLen - i) {
 163         if (!EVP_DigestUpdate(ctx, DB + i, maskedDBLen - i))
 164             goto err;
 165     }
 166     if (!EVP_DigestFinal_ex(ctx, H_, NULL))
 167         goto err;
 168     if (memcmp(H_, H, hLen)) {
 169         RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
 170         ret = 0;
 171     } else
 172         ret = 1;
 173
 174  err:
 175     OPENSSL_free(DB);
 176     EVP_MD_CTX_free(ctx);
 177
 178     return ret;
 179
 180 }
 181
 182 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 183                               const unsigned char *mHash,
 184                               const EVP_MD *Hash, int sLen)
 185 {
 186     return RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, EM, mHash, Hash, NULL, sLen);
 187 }
 188
 189 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 190                                    const unsigned char *mHash,
 191                                    const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
 192                                    int sLen)
 193 {
 194     int i;
 195     int ret = 0;
 196     int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
 197     unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
 198     EVP_MD_CTX *ctx = NULL;
 199
 200     if (mgf1Hash == NULL)
 201         mgf1Hash = Hash;
 202
 203     hLen = EVP_MD_size(Hash);
 204     if (hLen < 0)
 205         goto err;
 206     /*-
 207      * Negative sLen has special meanings:
 208      *      -1      sLen == hLen
 209      *      -2      salt length is maximized
 210      *      -N      reserved
 211      */
 212     if (sLen == -1)
 213         sLen = hLen;
 214     else if (sLen == -2)
 215         sLen = -2;
 216     else if (sLen < -2) {
 217         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 218         goto err;
 219     }
 220
 221     MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 222     emLen = RSA_size(rsa);
 223     if (MSBits == 0) {
 224         *EM++ = 0;
 225         emLen--;
 226     }
 227     if (sLen == -2) {
 228         sLen = emLen - hLen - 2;
 229     } else if (emLen < (hLen + sLen + 2)) {
 230         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,
 231                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 232         goto err;
 233     }
 234     if (sLen > 0) {
 235         salt = OPENSSL_malloc(sLen);
 236         if (salt == NULL) {
 237             RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,
 238                    ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 239             goto err;
 240         }
 241         if (RAND_bytes(salt, sLen) <= 0)
 242             goto err;
 243     }
 244     maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 245     H = EM + maskedDBLen;
 246     ctx = EVP_MD_CTX_new();
 247     if (ctx == NULL)
 248         goto err;
 249     if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, Hash, NULL)
 250         || !EVP_DigestUpdate(ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 251         || !EVP_DigestUpdate(ctx, mHash, hLen))
 252         goto err;
 253     if (sLen && !EVP_DigestUpdate(ctx, salt, sLen))
 254         goto err;
 255     if (!EVP_DigestFinal_ex(ctx, H, NULL))
 256         goto err;
 257
 258     /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
 259     if (PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash))
 260         goto err;
 261
 262     p = EM;
 263
 264     /*
 265      * Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update pointer.
 266      * Note from a test above this value is guaranteed to be non-negative.
 267      */
 268     p += emLen - sLen - hLen - 2;
 269     *p++ ^= 0x1;
 270     if (sLen > 0) {
 271         for (i = 0; i < sLen; i++)
 272             *p++ ^= salt[i];
 273     }
 274     if (MSBits)
 275         EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 276
 277     /* H is already in place so just set final 0xbc */
 278
 279     EM[emLen - 1] = 0xbc;
 280
 281     ret = 1;
 282
 283  err:
 284     EVP_MD_CTX_free(ctx);
 285     OPENSSL_free(salt);
 286
 287     return ret;
 288
 289 }
 290
 291 #if defined(_MSC_VER)
 292 # pragma optimize("",on)
 293 #endif