c43d27aec7e0270684584f7ee4029800a984d132
[openssl.git] / crypto / srp / srp_lib.c
1 /*
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4  *
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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 RFC 5054 */
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     /* u = SHA1(PAD(A) || PAD(B) ) -- tls-srp RFC 5054 */
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 RFC 5054
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 NULL;
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