crypto/srp/srp_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
  11 # include "internal/cryptlib.h"
  12 # include <openssl/sha.h>
  13 # include <openssl/srp.h>
  14 # include <openssl/evp.h>
  15 # include "internal/bn_srp.h"
  16
  17 static BIGNUM *srp_Calc_k(BIGNUM *N, BIGNUM *g)
  18 {
  19     /* k = SHA1(N | PAD(g)) -- tls-srp draft 8 */
  20
  21     unsigned char digest[SHA_DIGEST_LENGTH];
  22     unsigned char *tmp;
  23     EVP_MD_CTX *ctxt = NULL;
  24     int longg;
  25     int longN = BN_num_bytes(N);
  26     BIGNUM *res = NULL;
  27
  28     if (BN_ucmp(g, N) >= 0)
  29         return NULL;
  30
  31     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
  32     if (ctxt == NULL)
  33         return NULL;
  34     if ((tmp = OPENSSL_malloc(longN)) == NULL)
  35         goto err;
  36     BN_bn2bin(N, tmp);
  37
  38     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
  39     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp, longN);
  40
  41     memset(tmp, 0, longN);
  42     longg = BN_bn2bin(g, tmp);
  43     /* use the zeros behind to pad on left */
  44     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp + longg, longN - longg);
  45     EVP_DigestUpdate(ctxt, tmp, longg);
  46     OPENSSL_free(tmp);
  47
  48     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, digest, NULL);
  49     res = BN_bin2bn(digest, sizeof(digest), NULL);
  50  err:
  51     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
  52     return res;
  53 }
  54
  55 BIGNUM *SRP_Calc_u(BIGNUM *A, BIGNUM *B, BIGNUM *N)
  56 {
  57     /* k = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp draft 8 */
  58
  59     BIGNUM *u = NULL;
  60     unsigned char cu[SHA_DIGEST_LENGTH];
  61     unsigned char *cAB = NULL;
  62     EVP_MD_CTX *ctxt = NULL;
  63     int longN;
  64     if ((A == NULL) || (B == NULL) || (N == NULL))
  65         return NULL;
  66
  67     if (BN_ucmp(A, N) >= 0 || BN_ucmp(B, N) >= 0)
  68         return NULL;
  69
  70     longN = BN_num_bytes(N);
  71
  72     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
  73     if (ctxt == NULL)
  74         return NULL;
  75     if ((cAB = OPENSSL_malloc(2 * longN)) == NULL)
  76         goto err;
  77
  78     memset(cAB, 0, longN);
  79
  80     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
  81     EVP_DigestUpdate(ctxt, cAB + BN_bn2bin(A, cAB + longN), longN);
  82     EVP_DigestUpdate(ctxt, cAB + BN_bn2bin(B, cAB + longN), longN);
  83     OPENSSL_free(cAB);
  84     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, cu, NULL);
  85
  86     if ((u = BN_bin2bn(cu, sizeof(cu), NULL)) == NULL)
  87         goto err;
  88     if (BN_is_zero(u)) {
  89         BN_free(u);
  90         u = NULL;
  91     }
  92  err:
  93     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
  94
  95     return u;
  96 }
  97
  98 BIGNUM *SRP_Calc_server_key(BIGNUM *A, BIGNUM *v, BIGNUM *u, BIGNUM *b,
  99                             BIGNUM *N)
 100 {
 101     BIGNUM *tmp = NULL, *S = NULL;
 102     BN_CTX *bn_ctx;
 103
 104     if (u == NULL || A == NULL || v == NULL || b == NULL || N == NULL)
 105         return NULL;
 106
 107     if ((bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL ||
 108         (tmp = BN_new()) == NULL || (S = BN_new()) == NULL)
 109         goto err;
 110
 111     /* S = (A*v**u) ** b */
 112
 113     if (!BN_mod_exp(tmp, v, u, N, bn_ctx))
 114         goto err;
 115     if (!BN_mod_mul(tmp, A, tmp, N, bn_ctx))
 116         goto err;
 117     if (!BN_mod_exp(S, tmp, b, N, bn_ctx))
 118         goto err;
 119  err:
 120     BN_CTX_free(bn_ctx);
 121     BN_clear_free(tmp);
 122     return S;
 123 }
 124
 125 BIGNUM *SRP_Calc_B(BIGNUM *b, BIGNUM *N, BIGNUM *g, BIGNUM *v)
 126 {
 127     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
 128     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
 129     BN_CTX *bn_ctx;
 130
 131     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
 132         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 133         return NULL;
 134
 135     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
 136         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
 137         goto err;
 138
 139     /* B = g**b + k*v */
 140
 141     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
 142         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
 143         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
 144         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
 145         BN_free(B);
 146         B = NULL;
 147     }
 148  err:
 149     BN_CTX_free(bn_ctx);
 150     BN_clear_free(kv);
 151     BN_clear_free(gb);
 152     BN_free(k);
 153     return B;
 154 }
 155
 156 BIGNUM *SRP_Calc_x(BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
 157 {
 158     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
 159     EVP_MD_CTX *ctxt;
 160     unsigned char *cs;
 161     BIGNUM *res = NULL;
 162
 163     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
 164         return NULL;
 165
 166     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
 167     if (ctxt == NULL)
 168         return NULL;
 169     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
 170         goto err;
 171
 172     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 173     EVP_DigestUpdate(ctxt, user, strlen(user));
 174     EVP_DigestUpdate(ctxt, ":", 1);
 175     EVP_DigestUpdate(ctxt, pass, strlen(pass));
 176     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 177
 178     EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL);
 179     BN_bn2bin(s, cs);
 180     EVP_DigestUpdate(ctxt, cs, BN_num_bytes(s));
 181     OPENSSL_free(cs);
 182     EVP_DigestUpdate(ctxt, dig, sizeof(dig));
 183     EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL);
 184
 185     res = BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
 186  err:
 187     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
 188     return res;
 189 }
 190
 191 BIGNUM *SRP_Calc_A(BIGNUM *a, BIGNUM *N, BIGNUM *g)
 192 {
 193     BN_CTX *bn_ctx;
 194     BIGNUM *A = NULL;
 195
 196     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 197         return NULL;
 198
 199     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
 200         BN_free(A);
 201         A = NULL;
 202     }
 203     BN_CTX_free(bn_ctx);
 204     return A;
 205 }
 206
 207 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(BIGNUM *N, BIGNUM *B, BIGNUM *g, BIGNUM *x,
 208                             BIGNUM *a, BIGNUM *u)
 209 {
 210     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
 211     BN_CTX *bn_ctx;
 212
 213     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
 214         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 215         return NULL;
 216
 217     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
 218         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
 219         (tmp3 = BN_new()) == NULL ||
 220         (K = BN_new()) == NULL)
 221         goto err;
 222
 223     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
 224         goto err;
 225     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
 226         goto err;
 227     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
 228         goto err;
 229     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
 230         goto err;
 231     if (!BN_mul(tmp3, u, x, bn_ctx))
 232         goto err;
 233     if (!BN_add(tmp2, a, tmp3))
 234         goto err;
 235     if (!BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx))
 236         goto err;
 237
 238  err:
 239     BN_CTX_free(bn_ctx);
 240     BN_clear_free(tmp);
 241     BN_clear_free(tmp2);
 242     BN_clear_free(tmp3);
 243     BN_free(k);
 244     return K;
 245 }
 246
 247 int SRP_Verify_B_mod_N(BIGNUM *B, BIGNUM *N)
 248 {
 249     BIGNUM *r;
 250     BN_CTX *bn_ctx;
 251     int ret = 0;
 252
 253     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 254         return 0;
 255
 256     if ((r = BN_new()) == NULL)
 257         goto err;
 258     /* Checks if B % N == 0 */
 259     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
 260         goto err;
 261     ret = !BN_is_zero(r);
 262  err:
 263     BN_CTX_free(bn_ctx);
 264     BN_free(r);
 265     return ret;
 266 }
 267
 268 int SRP_Verify_A_mod_N(BIGNUM *A, BIGNUM *N)
 269 {
 270     /* Checks if A % N == 0 */
 271     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
 272 }
 273
 274 static SRP_gN knowngN[] = {
 275     {"8192", (BIGNUM *)&bn_generator_19, (BIGNUM *)&bn_group_8192},
 276     {"6144", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_6144},
 277     {"4096", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_4096},
 278     {"3072", (BIGNUM *)&bn_generator_5, (BIGNUM *)&bn_group_3072},
 279     {"2048", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_2048},
 280     {"1536", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_1536},
 281     {"1024", (BIGNUM *)&bn_generator_2, (BIGNUM *)&bn_group_1024},
 282 };
 283
 284 # define KNOWN_GN_NUMBER sizeof(knowngN) / sizeof(SRP_gN)
 285
 286 /*
 287  * Check if G and N are known parameters. The values have been generated
 288  * from the ietf-tls-srp draft version 8
 289  */
 290 char *SRP_check_known_gN_param(BIGNUM *g, BIGNUM *N)
 291 {
 292     size_t i;
 293     if ((g == NULL) || (N == NULL))
 294         return 0;
 295
 296     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 297         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
 298             return knowngN[i].id;
 299     }
 300     return NULL;
 301 }
 302
 303 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
 304 {
 305     size_t i;
 306
 307     if (id == NULL)
 308         return knowngN;
 309     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 310         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
 311             return knowngN + i;
 312     }
 313     return NULL;
 314 }
 315 #endif