crypto/srp/srp_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2004-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2004, EdelKey Project. All Rights Reserved.
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  *
  10  * Originally written by Christophe Renou and Peter Sylvester,
  11  * for the EdelKey project.
  12  */
  13
  14 #ifndef OPENSSL_NO_SRP
  15 # include "internal/cryptlib.h"
  16 # include <openssl/sha.h>
  17 # include <openssl/srp.h>
  18 # include <openssl/evp.h>
  19 # include "crypto/bn_srp.h"
  20
  21 /* calculate = SHA1(PAD(x) || PAD(y)) */
  22
  23 static BIGNUM *srp_Calc_xy(const BIGNUM *x, const BIGNUM *y, const BIGNUM *N)
  24 {
  25     unsigned char digest[SHA_DIGEST_LENGTH];
  26     unsigned char *tmp = NULL;
  27     int numN = BN_num_bytes(N);
  28     BIGNUM *res = NULL;
  29
  30     if (x != N && BN_ucmp(x, N) >= 0)
  31         return NULL;
  32     if (y != N && BN_ucmp(y, N) >= 0)
  33         return NULL;
  34     if ((tmp = OPENSSL_malloc(numN * 2)) == NULL)
  35         goto err;
  36     if (BN_bn2binpad(x, tmp, numN) < 0
  37         || BN_bn2binpad(y, tmp + numN, numN) < 0
  38         || !EVP_Digest(tmp, numN * 2, digest, NULL, EVP_sha1(), NULL))
  39         goto err;
  40     res = BN_bin2bn(digest, sizeof(digest), NULL);
  41  err:
  42     OPENSSL_free(tmp);
  43     return res;
  44 }
  45
  46 static BIGNUM *srp_Calc_k(const BIGNUM *N, const BIGNUM *g)
  47 {
  48     /* k = SHA1(N | PAD(g)) -- tls-srp RFC 5054 */
  49     return srp_Calc_xy(N, g, N);
  50 }
  51
  52 BIGNUM *SRP_Calc_u(const BIGNUM *A, const BIGNUM *B, const BIGNUM *N)
  53 {
  54     /* u = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp RFC 5054 */
  55     return srp_Calc_xy(A, B, N);
  56 }
  57
  58 BIGNUM *SRP_Calc_server_key(const BIGNUM *A, const BIGNUM *v, const BIGNUM *u,
  59                             const BIGNUM *b, const BIGNUM *N)
  60 {
  61     BIGNUM *tmp = NULL, *S = NULL;
  62     BN_CTX *bn_ctx;
  63
  64     if (u == NULL || A == NULL || v == NULL || b == NULL || N == NULL)
  65         return NULL;
  66
  67     if ((bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL || (tmp = BN_new()) == NULL)
  68         goto err;
  69
  70     /* S = (A*v**u) ** b */
  71
  72     if (!BN_mod_exp(tmp, v, u, N, bn_ctx))
  73         goto err;
  74     if (!BN_mod_mul(tmp, A, tmp, N, bn_ctx))
  75         goto err;
  76
  77     S = BN_new();
  78     if (S != NULL && !BN_mod_exp(S, tmp, b, N, bn_ctx)) {
  79         BN_free(S);
  80         S = NULL;
  81     }
  82  err:
  83     BN_CTX_free(bn_ctx);
  84     BN_clear_free(tmp);
  85     return S;
  86 }
  87
  88 BIGNUM *SRP_Calc_B(const BIGNUM *b, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g,
  89                    const BIGNUM *v)
  90 {
  91     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
  92     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
  93     BN_CTX *bn_ctx;
  94
  95     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
  96         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
  97         return NULL;
  98
  99     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
 100         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
 101         goto err;
 102
 103     /* B = g**b + k*v */
 104
 105     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
 106         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
 107         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
 108         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
 109         BN_free(B);
 110         B = NULL;
 111     }
 112  err:
 113     BN_CTX_free(bn_ctx);
 114     BN_clear_free(kv);
 115     BN_clear_free(gb);
 116     BN_free(k);
 117     return B;
 118 }
 119
 120 BIGNUM *SRP_Calc_x(const BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
 121 {
 122     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
 123     EVP_MD_CTX *ctxt;
 124     unsigned char *cs = NULL;
 125     BIGNUM *res = NULL;
 126
 127     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
 128         return NULL;
 129
 130     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
 131     if (ctxt == NULL)
 132         return NULL;
 133     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
 134         goto err;
 135
 136     if (!EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL)
 137         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, user, strlen(user))
 138         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, ":", 1)
 139         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, pass, strlen(pass))
 140         || !EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL)
 141         || !EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL))
 142         goto err;
 143     if (BN_bn2bin(s, cs) < 0)
 144         goto err;
 145     if (!EVP_DigestUpdate(ctxt, cs, BN_num_bytes(s)))
 146         goto err;
 147
 148     if (!EVP_DigestUpdate(ctxt, dig, sizeof(dig))
 149         || !EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL))
 150         goto err;
 151
 152     res = BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
 153
 154  err:
 155     OPENSSL_free(cs);
 156     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
 157     return res;
 158 }
 159
 160 BIGNUM *SRP_Calc_A(const BIGNUM *a, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g)
 161 {
 162     BN_CTX *bn_ctx;
 163     BIGNUM *A = NULL;
 164
 165     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 166         return NULL;
 167
 168     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
 169         BN_free(A);
 170         A = NULL;
 171     }
 172     BN_CTX_free(bn_ctx);
 173     return A;
 174 }
 175
 176 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(const BIGNUM *N, const BIGNUM *B, const BIGNUM *g,
 177                             const BIGNUM *x, const BIGNUM *a, const BIGNUM *u)
 178 {
 179     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
 180     BN_CTX *bn_ctx;
 181
 182     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
 183         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 184         return NULL;
 185
 186     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
 187         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
 188         (tmp3 = BN_new()) == NULL)
 189         goto err;
 190
 191     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
 192         goto err;
 193     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
 194         goto err;
 195     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
 196         goto err;
 197     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
 198         goto err;
 199     if (!BN_mul(tmp3, u, x, bn_ctx))
 200         goto err;
 201     if (!BN_add(tmp2, a, tmp3))
 202         goto err;
 203     K = BN_new();
 204     if (K != NULL && !BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx)) {
 205         BN_free(K);
 206         K = NULL;
 207     }
 208
 209  err:
 210     BN_CTX_free(bn_ctx);
 211     BN_clear_free(tmp);
 212     BN_clear_free(tmp2);
 213     BN_clear_free(tmp3);
 214     BN_free(k);
 215     return K;
 216 }
 217
 218 int SRP_Verify_B_mod_N(const BIGNUM *B, const BIGNUM *N)
 219 {
 220     BIGNUM *r;
 221     BN_CTX *bn_ctx;
 222     int ret = 0;
 223
 224     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 225         return 0;
 226
 227     if ((r = BN_new()) == NULL)
 228         goto err;
 229     /* Checks if B % N == 0 */
 230     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
 231         goto err;
 232     ret = !BN_is_zero(r);
 233  err:
 234     BN_CTX_free(bn_ctx);
 235     BN_free(r);
 236     return ret;
 237 }
 238
 239 int SRP_Verify_A_mod_N(const BIGNUM *A, const BIGNUM *N)
 240 {
 241     /* Checks if A % N == 0 */
 242     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
 243 }
 244
 245 static SRP_gN knowngN[] = {
 246     {"8192", &bn_generator_19, &bn_group_8192},
 247     {"6144", &bn_generator_5, &bn_group_6144},
 248     {"4096", &bn_generator_5, &bn_group_4096},
 249     {"3072", &bn_generator_5, &bn_group_3072},
 250     {"2048", &bn_generator_2, &bn_group_2048},
 251     {"1536", &bn_generator_2, &bn_group_1536},
 252     {"1024", &bn_generator_2, &bn_group_1024},
 253 };
 254
 255 # define KNOWN_GN_NUMBER sizeof(knowngN) / sizeof(SRP_gN)
 256
 257 /*
 258  * Check if G and N are known parameters. The values have been generated
 259  * from the IETF RFC 5054
 260  */
 261 char *SRP_check_known_gN_param(const BIGNUM *g, const BIGNUM *N)
 262 {
 263     size_t i;
 264     if ((g == NULL) || (N == NULL))
 265         return NULL;
 266
 267     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 268         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
 269             return knowngN[i].id;
 270     }
 271     return NULL;
 272 }
 273
 274 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
 275 {
 276     size_t i;
 277
 278     if (id == NULL)
 279         return knowngN;
 280     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 281         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
 282             return knowngN + i;
 283     }
 284     return NULL;
 285 }
 286 #endif