1a7bf9470228118acf9ae9b4aec6dd3b2c98e627
[openssl.git] / providers / implementations / signature / eddsa.c
1 /*
2  * Copyright 2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 #include <openssl/crypto.h>
11 #include <openssl/core_numbers.h>
12 #include <openssl/core_names.h>
13 #include <openssl/err.h>
14 #include <openssl/params.h>
15 #include <openssl/evp.h>
16 #include <openssl/err.h>
17 #include "internal/nelem.h"
18 #include "internal/sizes.h"
19 #include "prov/providercommonerr.h"
20 #include "prov/implementations.h"
21 #include "prov/providercommonerr.h"
22 #include "prov/provider_ctx.h"
23 #include "crypto/ecx.h"
24
25 static OSSL_OP_signature_newctx_fn eddsa_newctx;
26 static OSSL_OP_signature_digest_sign_init_fn eddsa_digest_signverify_init;
27 static OSSL_OP_signature_digest_sign_fn ed25519_digest_sign;
28 static OSSL_OP_signature_digest_sign_fn ed448_digest_sign;
29 static OSSL_OP_signature_digest_verify_fn ed25519_digest_verify;
30 static OSSL_OP_signature_digest_verify_fn ed448_digest_verify;
31 static OSSL_OP_signature_freectx_fn eddsa_freectx;
32 static OSSL_OP_signature_dupctx_fn eddsa_dupctx;
33
34 typedef struct {
35     OPENSSL_CTX *libctx;
36     ECX_KEY *key;
37 } PROV_EDDSA_CTX;
38
39 static void *eddsa_newctx(void *provctx)
40 {
41     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = OPENSSL_zalloc(sizeof(PROV_EDDSA_CTX));
42
43     if (peddsactx == NULL) {
44         PROVerr(0, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
45         return NULL;
46     }
47
48     peddsactx->libctx = PROV_LIBRARY_CONTEXT_OF(provctx);
49
50     return peddsactx;
51 }
52
53 static int eddsa_digest_signverify_init(void *vpeddsactx, const char *mdname,
54                                         const char *props, void *vedkey)
55 {
56     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
57     ECX_KEY *edkey = (ECX_KEY *)vedkey;
58
59     if (mdname != NULL) {
60         PROVerr(0, PROV_R_INVALID_DIGEST);
61         return 0;
62     }
63
64     if (!ecx_key_up_ref(edkey)) {
65         PROVerr(0, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
66         return 0;
67     }
68
69     peddsactx->key = edkey;
70
71     return 1;
72 }
73
74 int ed25519_digest_sign(void *vpeddsactx, unsigned char *sigret,
75                         size_t *siglen, size_t sigsize,
76                         const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
77 {
78     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
79     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
80
81     if (sigret == NULL) {
82         *siglen = ED25519_SIGSIZE;
83         return 1;
84     }
85     if (sigsize < ED25519_SIGSIZE) {
86         PROVerr(0, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
87         return 0;
88     }
89
90     if (ED25519_sign(sigret, tbs, tbslen, edkey->pubkey, edkey->privkey,
91                      peddsactx->libctx, NULL) == 0) {
92         PROVerr(0, PROV_R_FAILED_TO_SIGN);
93         return 0;
94     }
95     *siglen = ED25519_SIGSIZE;
96     return 1;
97 }
98
99 int ed448_digest_sign(void *vpeddsactx, unsigned char *sigret,
100                       size_t *siglen, size_t sigsize,
101                       const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
102 {
103     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
104     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
105
106     if (sigret == NULL) {
107         *siglen = ED448_SIGSIZE;
108         return 1;
109     }
110     if (sigsize < ED448_SIGSIZE) {
111         PROVerr(0, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
112         return 0;
113     }
114
115     if (ED448_sign(peddsactx->libctx, sigret, tbs, tbslen, edkey->pubkey,
116                    edkey->privkey, NULL, 0) == 0) {
117         PROVerr(0, PROV_R_FAILED_TO_SIGN);
118         return 0;
119     }
120     *siglen = ED448_SIGSIZE;
121     return 1;
122 }
123
124 int ed25519_digest_verify(void *vpeddsactx, const unsigned char *sig,
125                           size_t siglen, const unsigned char *tbs,
126                           size_t tbslen)
127 {
128     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
129     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
130
131     if (siglen != ED25519_SIGSIZE)
132         return 0;
133
134     return ED25519_verify(tbs, tbslen, sig, edkey->pubkey, peddsactx->libctx,
135                           NULL);
136 }
137
138 int ed448_digest_verify(void *vpeddsactx, const unsigned char *sig,
139                         size_t siglen, const unsigned char *tbs,
140                         size_t tbslen)
141 {
142     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
143     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
144
145     if (siglen != ED448_SIGSIZE)
146         return 0;
147
148     return ED448_verify(peddsactx->libctx, tbs, tbslen, sig, edkey->pubkey,
149                         NULL, 0);
150 }
151
152 static void eddsa_freectx(void *vpeddsactx)
153 {
154     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
155
156     ecx_key_free(peddsactx->key);
157
158     OPENSSL_free(peddsactx);
159 }
160
161 static void *eddsa_dupctx(void *vpeddsactx)
162 {
163     PROV_EDDSA_CTX *srcctx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
164     PROV_EDDSA_CTX *dstctx;
165
166     dstctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*srcctx));
167     if (dstctx == NULL)
168         return NULL;
169
170     *dstctx = *srcctx;
171     dstctx->key = NULL;
172
173     if (srcctx->key != NULL && !ecx_key_up_ref(srcctx->key)) {
174         PROVerr(0, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
175         goto err;
176     }
177     dstctx->key = srcctx->key;
178
179     return dstctx;
180  err:
181     eddsa_freectx(dstctx);
182     return NULL;
183 }
184
185 const OSSL_DISPATCH ed25519_signature_functions[] = {
186     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_NEWCTX, (void (*)(void))eddsa_newctx },
187     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN_INIT,
188       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
189     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN,
190       (void (*)(void))ed25519_digest_sign },
191     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY_INIT,
192       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
193     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY,
194       (void (*)(void))ed25519_digest_verify },
195     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_FREECTX, (void (*)(void))eddsa_freectx },
196     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DUPCTX, (void (*)(void))eddsa_dupctx },
197     { 0, NULL }
198 };
199
200 const OSSL_DISPATCH ed448_signature_functions[] = {
201     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_NEWCTX, (void (*)(void))eddsa_newctx },
202     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN_INIT,
203       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
204     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN,
205       (void (*)(void))ed448_digest_sign },
206     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY_INIT,
207       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
208     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY,
209       (void (*)(void))ed448_digest_verify },
210     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_FREECTX, (void (*)(void))eddsa_freectx },
211     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DUPCTX, (void (*)(void))eddsa_dupctx },
212     { 0, NULL }
213 };