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