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 #define OPENSSL_FIPSAPI
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include "cryptlib.h"
  63 #include <openssl/bn.h>
  64 #include <openssl/rsa.h>
  65 #include <openssl/evp.h>
  66 #include <openssl/rand.h>
  67 #include <openssl/sha.h>
  68 #include "rsa_locl.h"
  69
  70 #ifdef OPENSSL_FIPS
  71 #include <openssl/fips.h>
  72 #endif
  73
  74 __fips_constseg
  75 static const unsigned char zeroes[] = {0,0,0,0,0,0,0,0};
  76
  77 #if defined(_MSC_VER) && defined(_ARM_)
  78 #pragma optimize("g", off)
  79 #endif
  80
  81 int RSA_verify_PKCS1_PSS(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  82                         const EVP_MD *Hash, const unsigned char *EM, int sLen)
  83         {
  84         return RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, mHash, Hash, NULL, EM, sLen);
  85         }
  86
  87 int RSA_verify_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, const unsigned char *mHash,
  88                         const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash,
  89                         const unsigned char *EM, int sLen)
  90         {
  91         int i;
  92         int ret = 0;
  93         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
  94         const unsigned char *H;
  95         unsigned char *DB = NULL;
  96         EVP_MD_CTX ctx;
  97         unsigned char H_[EVP_MAX_MD_SIZE];
  98         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
  99
 100         if (mgf1Hash == NULL)
 101                 mgf1Hash = Hash;
 102
 103         hLen = M_EVP_MD_size(Hash);
 104         if (hLen < 0)
 105                 goto err;
 106         /*
 107          * Negative sLen has special meanings:
 108          *      -1      sLen == hLen
 109          *      -2      salt length is autorecovered from signature
 110          *      -N      reserved
 111          */
 112         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
 113         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
 114         else if (sLen < -2)
 115                 {
 116                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 117                 goto err;
 118                 }
 119
 120         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 121         emLen = RSA_size(rsa);
 122         if (EM[0] & (0xFF << MSBits))
 123                 {
 124                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_FIRST_OCTET_INVALID);
 125                 goto err;
 126                 }
 127         if (MSBits == 0)
 128                 {
 129                 EM++;
 130                 emLen--;
 131                 }
 132         if (emLen < (hLen + sLen + 2)) /* sLen can be small negative */
 133                 {
 134                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 135                 goto err;
 136                 }
 137         if (EM[emLen - 1] != 0xbc)
 138                 {
 139                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_LAST_OCTET_INVALID);
 140                 goto err;
 141                 }
 142         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 143         H = EM + maskedDBLen;
 144         DB = OPENSSL_malloc(maskedDBLen);
 145         if (!DB)
 146                 {
 147                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 148                 goto err;
 149                 }
 150         if (PKCS1_MGF1(DB, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash) < 0)
 151                 goto err;
 152         for (i = 0; i < maskedDBLen; i++)
 153                 DB[i] ^= EM[i];
 154         if (MSBits)
 155                 DB[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 156         for (i = 0; DB[i] == 0 && i < (maskedDBLen-1); i++) ;
 157         if (DB[i++] != 0x1)
 158                 {
 159                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_RECOVERY_FAILED);
 160                 goto err;
 161                 }
 162         if (sLen >= 0 && (maskedDBLen - i) != sLen)
 163                 {
 164                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 165                 goto err;
 166                 }
 167         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
 168                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 169                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
 170                 goto err;
 171         if (maskedDBLen - i)
 172                 {
 173                 if (!EVP_DigestUpdate(&ctx, DB + i, maskedDBLen - i))
 174                         goto err;
 175                 }
 176         if (!EVP_DigestFinal_ex(&ctx, H_, NULL))
 177                 goto err;
 178         if (memcmp(H_, H, hLen))
 179                 {
 180                 RSAerr(RSA_F_RSA_VERIFY_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_BAD_SIGNATURE);
 181                 ret = 0;
 182                 }
 183         else
 184                 ret = 1;
 185
 186         err:
 187         if (DB)
 188                 OPENSSL_free(DB);
 189         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 190
 191         return ret;
 192
 193         }
 194
 195 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 196                         const unsigned char *mHash,
 197                         const EVP_MD *Hash, int sLen)
 198         {
 199         return RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(rsa, EM, mHash, Hash, NULL, sLen);
 200         }
 201
 202 int RSA_padding_add_PKCS1_PSS_mgf1(RSA *rsa, unsigned char *EM,
 203                         const unsigned char *mHash,
 204                         const EVP_MD *Hash, const EVP_MD *mgf1Hash, int sLen)
 205         {
 206         int i;
 207         int ret = 0;
 208         int hLen, maskedDBLen, MSBits, emLen;
 209         unsigned char *H, *salt = NULL, *p;
 210         EVP_MD_CTX ctx;
 211
 212         if (mgf1Hash == NULL)
 213                 mgf1Hash = Hash;
 214
 215         hLen = M_EVP_MD_size(Hash);
 216         if (hLen < 0)
 217                 goto err;
 218         /*
 219          * Negative sLen has special meanings:
 220          *      -1      sLen == hLen
 221          *      -2      salt length is maximized
 222          *      -N      reserved
 223          */
 224         if      (sLen == -1)    sLen = hLen;
 225         else if (sLen == -2)    sLen = -2;
 226         else if (sLen < -2)
 227                 {
 228                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1, RSA_R_SLEN_CHECK_FAILED);
 229                 goto err;
 230                 }
 231
 232         MSBits = (BN_num_bits(rsa->n) - 1) & 0x7;
 233         emLen = RSA_size(rsa);
 234         if (MSBits == 0)
 235                 {
 236                 *EM++ = 0;
 237                 emLen--;
 238                 }
 239         if (sLen == -2)
 240                 {
 241                 sLen = emLen - hLen - 2;
 242                 }
 243         else if (emLen < (hLen + sLen + 2))
 244                 {
 245                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 246                 goto err;
 247                 }
 248         if (sLen > 0)
 249                 {
 250                 salt = OPENSSL_malloc(sLen);
 251                 if (!salt)
 252                         {
 253                         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_PSS_MGF1,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 254                         goto err;
 255                         }
 256                 if (RAND_bytes(salt, sLen) <= 0)
 257                         goto err;
 258                 }
 259         maskedDBLen = emLen - hLen - 1;
 260         H = EM + maskedDBLen;
 261         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
 262         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, Hash, NULL)
 263                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, zeroes, sizeof zeroes)
 264                 || !EVP_DigestUpdate(&ctx, mHash, hLen))
 265                 goto err;
 266         if (sLen && !EVP_DigestUpdate(&ctx, salt, sLen))
 267                 goto err;
 268         if (!EVP_DigestFinal_ex(&ctx, H, NULL))
 269                 goto err;
 270         EVP_MD_CTX_cleanup(&ctx);
 271
 272         /* Generate dbMask in place then perform XOR on it */
 273         if (PKCS1_MGF1(EM, maskedDBLen, H, hLen, mgf1Hash))
 274                 goto err;
 275
 276         p = EM;
 277
 278         /* Initial PS XORs with all zeroes which is a NOP so just update
 279          * pointer. Note from a test above this value is guaranteed to
 280          * be non-negative.
 281          */
 282         p += emLen - sLen - hLen - 2;
 283         *p++ ^= 0x1;
 284         if (sLen > 0)
 285                 {
 286                 for (i = 0; i < sLen; i++)
 287                         *p++ ^= salt[i];
 288                 }
 289         if (MSBits)
 290                 EM[0] &= 0xFF >> (8 - MSBits);
 291
 292         /* H is already in place so just set final 0xbc */
 293
 294         EM[emLen - 1] = 0xbc;
 295
 296         ret = 1;
 297
 298         err:
 299         if (salt)
 300                 OPENSSL_free(salt);
 301
 302         return ret;
 303
 304         }
 305
 306 #if defined(_MSC_VER)
 307 #pragma optimize("",on)
 308 #endif