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 OpenSSL license (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 "internal/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     if (x != N && BN_ucmp(x, N) >= 0)
  30         return NULL;
  31     if (y != N && BN_ucmp(y, N) >= 0)
  32         return NULL;
  33     if ((tmp = OPENSSL_malloc(numN * 2)) == NULL)
  34         goto err;
  35     if (BN_bn2binpad(x, tmp, numN) < 0
  36         || BN_bn2binpad(y, tmp + numN, numN) < 0
  37         || !EVP_Digest(tmp, numN * 2, digest, NULL, EVP_sha1(), NULL))
  38         goto err;
  39     res = BN_bin2bn(digest, sizeof(digest), NULL);
  40  err:
  41     OPENSSL_free(tmp);
  42     return res;
  43 }
  44
  45 static BIGNUM *srp_Calc_k(const BIGNUM *N, const BIGNUM *g)
  46 {
  47     /* k = SHA1(N | PAD(g)) -- tls-srp draft 8 */
  48     return srp_Calc_xy(N, g, N);
  49 }
  50
  51 BIGNUM *SRP_Calc_u(const BIGNUM *A, const BIGNUM *B, const BIGNUM *N)
  52 {
  53     /* k = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp draft 8 */
  54     return srp_Calc_xy(A, B, N);
  55 }
  56
  57 BIGNUM *SRP_Calc_server_key(const BIGNUM *A, const BIGNUM *v, const BIGNUM *u,
  58                             const BIGNUM *b, const BIGNUM *N)
  59 {
  60     BIGNUM *tmp = NULL, *S = NULL;
  61     BN_CTX *bn_ctx;
  62
  63     if (u == NULL || A == NULL || v == NULL || b == NULL || N == NULL)
  64         return NULL;
  65
  66     if ((bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL || (tmp = BN_new()) == NULL)
  67         goto err;
  68
  69     /* S = (A*v**u) ** b */
  70
  71     if (!BN_mod_exp(tmp, v, u, N, bn_ctx))
  72         goto err;
  73     if (!BN_mod_mul(tmp, A, tmp, N, bn_ctx))
  74         goto err;
  75
  76     S = BN_new();
  77     if (S != NULL && !BN_mod_exp(S, tmp, b, N, bn_ctx)) {
  78         BN_free(S);
  79         S = NULL;
  80     }
  81  err:
  82     BN_CTX_free(bn_ctx);
  83     BN_clear_free(tmp);
  84     return S;
  85 }
  86
  87 BIGNUM *SRP_Calc_B(const BIGNUM *b, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g,
  88                    const BIGNUM *v)
  89 {
  90     BIGNUM *kv = NULL, *gb = NULL;
  91     BIGNUM *B = NULL, *k = NULL;
  92     BN_CTX *bn_ctx;
  93
  94     if (b == NULL || N == NULL || g == NULL || v == NULL ||
  95         (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
  96         return NULL;
  97
  98     if ((kv = BN_new()) == NULL ||
  99         (gb = BN_new()) == NULL || (B = BN_new()) == NULL)
 100         goto err;
 101
 102     /* B = g**b + k*v */
 103
 104     if (!BN_mod_exp(gb, g, b, N, bn_ctx)
 105         || (k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL
 106         || !BN_mod_mul(kv, v, k, N, bn_ctx)
 107         || !BN_mod_add(B, gb, kv, N, bn_ctx)) {
 108         BN_free(B);
 109         B = NULL;
 110     }
 111  err:
 112     BN_CTX_free(bn_ctx);
 113     BN_clear_free(kv);
 114     BN_clear_free(gb);
 115     BN_free(k);
 116     return B;
 117 }
 118
 119 BIGNUM *SRP_Calc_x(const BIGNUM *s, const char *user, const char *pass)
 120 {
 121     unsigned char dig[SHA_DIGEST_LENGTH];
 122     EVP_MD_CTX *ctxt;
 123     unsigned char *cs = NULL;
 124     BIGNUM *res = NULL;
 125
 126     if ((s == NULL) || (user == NULL) || (pass == NULL))
 127         return NULL;
 128
 129     ctxt = EVP_MD_CTX_new();
 130     if (ctxt == NULL)
 131         return NULL;
 132     if ((cs = OPENSSL_malloc(BN_num_bytes(s))) == NULL)
 133         goto err;
 134
 135     if (!EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL)
 136         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, user, strlen(user))
 137         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, ":", 1)
 138         || !EVP_DigestUpdate(ctxt, pass, strlen(pass))
 139         || !EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL)
 140         || !EVP_DigestInit_ex(ctxt, EVP_sha1(), NULL))
 141         goto err;
 142     BN_bn2bin(s, cs);
 143     if (!EVP_DigestUpdate(ctxt, cs, BN_num_bytes(s)))
 144         goto err;
 145
 146     if (!EVP_DigestUpdate(ctxt, dig, sizeof(dig))
 147         || !EVP_DigestFinal_ex(ctxt, dig, NULL))
 148         goto err;
 149
 150     res = BN_bin2bn(dig, sizeof(dig), NULL);
 151
 152  err:
 153     OPENSSL_free(cs);
 154     EVP_MD_CTX_free(ctxt);
 155     return res;
 156 }
 157
 158 BIGNUM *SRP_Calc_A(const BIGNUM *a, const BIGNUM *N, const BIGNUM *g)
 159 {
 160     BN_CTX *bn_ctx;
 161     BIGNUM *A = NULL;
 162
 163     if (a == NULL || N == NULL || g == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 164         return NULL;
 165
 166     if ((A = BN_new()) != NULL && !BN_mod_exp(A, g, a, N, bn_ctx)) {
 167         BN_free(A);
 168         A = NULL;
 169     }
 170     BN_CTX_free(bn_ctx);
 171     return A;
 172 }
 173
 174 BIGNUM *SRP_Calc_client_key(const BIGNUM *N, const BIGNUM *B, const BIGNUM *g,
 175                             const BIGNUM *x, const BIGNUM *a, const BIGNUM *u)
 176 {
 177     BIGNUM *tmp = NULL, *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL, *k = NULL, *K = NULL;
 178     BN_CTX *bn_ctx;
 179
 180     if (u == NULL || B == NULL || N == NULL || g == NULL || x == NULL
 181         || a == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 182         return NULL;
 183
 184     if ((tmp = BN_new()) == NULL ||
 185         (tmp2 = BN_new()) == NULL ||
 186         (tmp3 = BN_new()) == NULL)
 187         goto err;
 188
 189     if (!BN_mod_exp(tmp, g, x, N, bn_ctx))
 190         goto err;
 191     if ((k = srp_Calc_k(N, g)) == NULL)
 192         goto err;
 193     if (!BN_mod_mul(tmp2, tmp, k, N, bn_ctx))
 194         goto err;
 195     if (!BN_mod_sub(tmp, B, tmp2, N, bn_ctx))
 196         goto err;
 197     if (!BN_mul(tmp3, u, x, bn_ctx))
 198         goto err;
 199     if (!BN_add(tmp2, a, tmp3))
 200         goto err;
 201     K = BN_new();
 202     if (K != NULL && !BN_mod_exp(K, tmp, tmp2, N, bn_ctx)) {
 203         BN_free(K);
 204         K = NULL;
 205     }
 206
 207  err:
 208     BN_CTX_free(bn_ctx);
 209     BN_clear_free(tmp);
 210     BN_clear_free(tmp2);
 211     BN_clear_free(tmp3);
 212     BN_free(k);
 213     return K;
 214 }
 215
 216 int SRP_Verify_B_mod_N(const BIGNUM *B, const BIGNUM *N)
 217 {
 218     BIGNUM *r;
 219     BN_CTX *bn_ctx;
 220     int ret = 0;
 221
 222     if (B == NULL || N == NULL || (bn_ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 223         return 0;
 224
 225     if ((r = BN_new()) == NULL)
 226         goto err;
 227     /* Checks if B % N == 0 */
 228     if (!BN_nnmod(r, B, N, bn_ctx))
 229         goto err;
 230     ret = !BN_is_zero(r);
 231  err:
 232     BN_CTX_free(bn_ctx);
 233     BN_free(r);
 234     return ret;
 235 }
 236
 237 int SRP_Verify_A_mod_N(const BIGNUM *A, const BIGNUM *N)
 238 {
 239     /* Checks if A % N == 0 */
 240     return SRP_Verify_B_mod_N(A, N);
 241 }
 242
 243 static SRP_gN knowngN[] = {
 244     {"8192", &bn_generator_19, &bn_group_8192},
 245     {"6144", &bn_generator_5, &bn_group_6144},
 246     {"4096", &bn_generator_5, &bn_group_4096},
 247     {"3072", &bn_generator_5, &bn_group_3072},
 248     {"2048", &bn_generator_2, &bn_group_2048},
 249     {"1536", &bn_generator_2, &bn_group_1536},
 250     {"1024", &bn_generator_2, &bn_group_1024},
 251 };
 252
 253 # define KNOWN_GN_NUMBER sizeof(knowngN) / sizeof(SRP_gN)
 254
 255 /*
 256  * Check if G and N are known parameters. The values have been generated
 257  * from the ietf-tls-srp draft version 8
 258  */
 259 char *SRP_check_known_gN_param(const BIGNUM *g, const BIGNUM *N)
 260 {
 261     size_t i;
 262     if ((g == NULL) || (N == NULL))
 263         return 0;
 264
 265     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 266         if (BN_cmp(knowngN[i].g, g) == 0 && BN_cmp(knowngN[i].N, N) == 0)
 267             return knowngN[i].id;
 268     }
 269     return NULL;
 270 }
 271
 272 SRP_gN *SRP_get_default_gN(const char *id)
 273 {
 274     size_t i;
 275
 276     if (id == NULL)
 277         return knowngN;
 278     for (i = 0; i < KNOWN_GN_NUMBER; i++) {
 279         if (strcmp(knowngN[i].id, id) == 0)
 280             return knowngN + i;
 281     }
 282     return NULL;
 283 }
 284 #endif