make update
[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_dispatch.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/providercommon.h"
20 #include "prov/implementations.h"
21 #include "prov/providercommonerr.h"
22 #include "prov/provider_ctx.h"
23 #include "prov/der_ecx.h"
24 #include "crypto/ecx.h"
25
26 static OSSL_FUNC_signature_newctx_fn eddsa_newctx;
27 static OSSL_FUNC_signature_digest_sign_init_fn eddsa_digest_signverify_init;
28 static OSSL_FUNC_signature_digest_sign_fn ed25519_digest_sign;
29 static OSSL_FUNC_signature_digest_sign_fn ed448_digest_sign;
30 static OSSL_FUNC_signature_digest_verify_fn ed25519_digest_verify;
31 static OSSL_FUNC_signature_digest_verify_fn ed448_digest_verify;
32 static OSSL_FUNC_signature_freectx_fn eddsa_freectx;
33 static OSSL_FUNC_signature_dupctx_fn eddsa_dupctx;
34 static OSSL_FUNC_signature_get_ctx_params_fn eddsa_get_ctx_params;
35 static OSSL_FUNC_signature_gettable_ctx_params_fn eddsa_gettable_ctx_params;
36
37 typedef struct {
38     OSSL_LIB_CTX *libctx;
39     ECX_KEY *key;
40
41     /* The Algorithm Identifier of the signature algorithm */
42     unsigned char aid_buf[OSSL_MAX_ALGORITHM_ID_SIZE];
43     unsigned char *aid;
44     size_t  aid_len;
45 } PROV_EDDSA_CTX;
46
47 static void *eddsa_newctx(void *provctx, const char *propq_unused)
48 {
49     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx;
50
51     if (!ossl_prov_is_running())
52         return NULL;
53
54     peddsactx = OPENSSL_zalloc(sizeof(PROV_EDDSA_CTX));
55     if (peddsactx == NULL) {
56         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
57         return NULL;
58     }
59
60     peddsactx->libctx = PROV_LIBCTX_OF(provctx);
61
62     return peddsactx;
63 }
64
65 static int eddsa_digest_signverify_init(void *vpeddsactx, const char *mdname,
66                                         void *vedkey)
67 {
68     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
69     ECX_KEY *edkey = (ECX_KEY *)vedkey;
70     WPACKET pkt;
71     int ret;
72
73     if (!ossl_prov_is_running())
74         return 0;
75
76     if (mdname != NULL && mdname[0] != '\0') {
77         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_INVALID_DIGEST);
78         return 0;
79     }
80
81     if (!ecx_key_up_ref(edkey)) {
82         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
83         return 0;
84     }
85
86     /*
87      * TODO(3.0) Should we care about DER writing errors?
88      * All it really means is that for some reason, there's no
89      * AlgorithmIdentifier to be had, but the operation itself is
90      * still valid, just as long as it's not used to construct
91      * anything that needs an AlgorithmIdentifier.
92      */
93     peddsactx->aid_len = 0;
94     ret = WPACKET_init_der(&pkt, peddsactx->aid_buf, sizeof(peddsactx->aid_buf));
95     switch (edkey->type) {
96     case ECX_KEY_TYPE_ED25519:
97         ret = ret && ossl_DER_w_algorithmIdentifier_ED25519(&pkt, -1, edkey);
98         break;
99     case ECX_KEY_TYPE_ED448:
100         ret = ret && ossl_DER_w_algorithmIdentifier_ED448(&pkt, -1, edkey);
101         break;
102     default:
103         /* Should never happen */
104         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
105         return 0;
106     }
107     if (ret && WPACKET_finish(&pkt)) {
108         WPACKET_get_total_written(&pkt, &peddsactx->aid_len);
109         peddsactx->aid = WPACKET_get_curr(&pkt);
110     }
111     WPACKET_cleanup(&pkt);
112
113     peddsactx->key = edkey;
114
115     return 1;
116 }
117
118 int ed25519_digest_sign(void *vpeddsactx, unsigned char *sigret,
119                         size_t *siglen, size_t sigsize,
120                         const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
121 {
122     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
123     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
124
125     if (!ossl_prov_is_running())
126         return 0;
127
128     if (sigret == NULL) {
129         *siglen = ED25519_SIGSIZE;
130         return 1;
131     }
132     if (sigsize < ED25519_SIGSIZE) {
133         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
134         return 0;
135     }
136
137     if (ED25519_sign(sigret, tbs, tbslen, edkey->pubkey, edkey->privkey,
138                      peddsactx->libctx, NULL) == 0) {
139         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SIGN);
140         return 0;
141     }
142     *siglen = ED25519_SIGSIZE;
143     return 1;
144 }
145
146 int ed448_digest_sign(void *vpeddsactx, unsigned char *sigret,
147                       size_t *siglen, size_t sigsize,
148                       const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
149 {
150     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
151     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
152
153     if (!ossl_prov_is_running())
154         return 0;
155
156     if (sigret == NULL) {
157         *siglen = ED448_SIGSIZE;
158         return 1;
159     }
160     if (sigsize < ED448_SIGSIZE) {
161         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
162         return 0;
163     }
164
165     if (ED448_sign(peddsactx->libctx, sigret, tbs, tbslen, edkey->pubkey,
166                    edkey->privkey, NULL, 0, edkey->propq) == 0) {
167         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SIGN);
168         return 0;
169     }
170     *siglen = ED448_SIGSIZE;
171     return 1;
172 }
173
174 int ed25519_digest_verify(void *vpeddsactx, const unsigned char *sig,
175                           size_t siglen, const unsigned char *tbs,
176                           size_t tbslen)
177 {
178     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
179     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
180
181     if (!ossl_prov_is_running() || siglen != ED25519_SIGSIZE)
182         return 0;
183
184     return ED25519_verify(tbs, tbslen, sig, edkey->pubkey, peddsactx->libctx,
185                           edkey->propq);
186 }
187
188 int ed448_digest_verify(void *vpeddsactx, const unsigned char *sig,
189                         size_t siglen, const unsigned char *tbs,
190                         size_t tbslen)
191 {
192     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
193     const ECX_KEY *edkey = peddsactx->key;
194
195     if (!ossl_prov_is_running() || siglen != ED448_SIGSIZE)
196         return 0;
197
198     return ED448_verify(peddsactx->libctx, tbs, tbslen, sig, edkey->pubkey,
199                         NULL, 0, edkey->propq);
200 }
201
202 static void eddsa_freectx(void *vpeddsactx)
203 {
204     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
205
206     ecx_key_free(peddsactx->key);
207
208     OPENSSL_free(peddsactx);
209 }
210
211 static void *eddsa_dupctx(void *vpeddsactx)
212 {
213     PROV_EDDSA_CTX *srcctx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
214     PROV_EDDSA_CTX *dstctx;
215
216     if (!ossl_prov_is_running())
217         return NULL;
218
219     dstctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*srcctx));
220     if (dstctx == NULL)
221         return NULL;
222
223     *dstctx = *srcctx;
224     dstctx->key = NULL;
225
226     if (srcctx->key != NULL && !ecx_key_up_ref(srcctx->key)) {
227         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
228         goto err;
229     }
230     dstctx->key = srcctx->key;
231
232     return dstctx;
233  err:
234     eddsa_freectx(dstctx);
235     return NULL;
236 }
237
238 static int eddsa_get_ctx_params(void *vpeddsactx, OSSL_PARAM *params)
239 {
240     PROV_EDDSA_CTX *peddsactx = (PROV_EDDSA_CTX *)vpeddsactx;
241     OSSL_PARAM *p;
242
243     if (peddsactx == NULL || params == NULL)
244         return 0;
245
246     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_SIGNATURE_PARAM_ALGORITHM_ID);
247     if (p != NULL && !OSSL_PARAM_set_octet_string(p, peddsactx->aid,
248                                                   peddsactx->aid_len))
249         return 0;
250
251     return 1;
252 }
253
254 static const OSSL_PARAM known_gettable_ctx_params[] = {
255     OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_SIGNATURE_PARAM_ALGORITHM_ID, NULL, 0),
256     OSSL_PARAM_END
257 };
258
259 static const OSSL_PARAM *eddsa_gettable_ctx_params(ossl_unused void *provctx)
260 {
261     return known_gettable_ctx_params;
262 }
263
264 const OSSL_DISPATCH ossl_ed25519_signature_functions[] = {
265     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_NEWCTX, (void (*)(void))eddsa_newctx },
266     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN_INIT,
267       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
268     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN,
269       (void (*)(void))ed25519_digest_sign },
270     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY_INIT,
271       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
272     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY,
273       (void (*)(void))ed25519_digest_verify },
274     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_FREECTX, (void (*)(void))eddsa_freectx },
275     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DUPCTX, (void (*)(void))eddsa_dupctx },
276     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_GET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))eddsa_get_ctx_params },
277     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_GETTABLE_CTX_PARAMS,
278       (void (*)(void))eddsa_gettable_ctx_params },
279     { 0, NULL }
280 };
281
282 const OSSL_DISPATCH ossl_ed448_signature_functions[] = {
283     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_NEWCTX, (void (*)(void))eddsa_newctx },
284     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN_INIT,
285       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
286     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_SIGN,
287       (void (*)(void))ed448_digest_sign },
288     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY_INIT,
289       (void (*)(void))eddsa_digest_signverify_init },
290     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DIGEST_VERIFY,
291       (void (*)(void))ed448_digest_verify },
292     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_FREECTX, (void (*)(void))eddsa_freectx },
293     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_DUPCTX, (void (*)(void))eddsa_dupctx },
294     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_GET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))eddsa_get_ctx_params },
295     { OSSL_FUNC_SIGNATURE_GETTABLE_CTX_PARAMS,
296       (void (*)(void))eddsa_gettable_ctx_params },
297     { 0, NULL }
298 };