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