test/dsa_no_digest_size_test.c

   1 /*
   2  * Copyright 2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
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   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 /*
  11  * DSA low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
  12  * internal use.
  13  */
  14 #include "internal/deprecated.h"
  15
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include <string.h>
  18
  19 #include "testutil.h"
  20
  21 #include <openssl/evp.h>
  22 #include <openssl/err.h>
  23 #include <openssl/rand.h>
  24
  25 #ifndef OPENSSL_NO_DSA
  26 #include <openssl/dsa.h>
  27
  28 static DSA *dsakey;
  29
  30 /*
  31  * These parameters are from test/recipes/04-test_pem_data/dsaparam.pem,
  32  * converted using dsaparam -C
  33  */
  34 static DSA *load_dsa_params(void)
  35 {
  36     static unsigned char dsap_2048[] = {
  37         0xAE, 0x35, 0x7D, 0x4E, 0x1D, 0x96, 0xE2, 0x9F, 0x00, 0x96,
  38         0x60, 0x5A, 0x6E, 0x4D, 0x07, 0x8D, 0xA5, 0x7C, 0xBC, 0xF9,
  39         0xAD, 0xD7, 0x9F, 0xD5, 0xE9, 0xEE, 0xA6, 0x33, 0x51, 0xDE,
  40         0x7B, 0x72, 0xD2, 0x75, 0xAA, 0x71, 0x77, 0xF1, 0x63, 0xFB,
  41         0xB6, 0xEC, 0x5A, 0xBA, 0x0D, 0x72, 0xA2, 0x1A, 0x1C, 0x64,
  42         0xB8, 0xE5, 0x89, 0x09, 0x6D, 0xC9, 0x6F, 0x0B, 0x7F, 0xD2,
  43         0xCE, 0x9F, 0xEF, 0x87, 0x5A, 0xB6, 0x67, 0x2F, 0xEF, 0xEE,
  44         0xEB, 0x59, 0xF5, 0x5E, 0xFF, 0xA8, 0x28, 0x84, 0x9E, 0x5B,
  45         0x37, 0x09, 0x11, 0x80, 0x7C, 0x08, 0x5C, 0xD5, 0xE1, 0x48,
  46         0x4B, 0xD2, 0x68, 0xFB, 0x3F, 0x9F, 0x2B, 0x6B, 0x6C, 0x0D,
  47         0x48, 0x1B, 0x1A, 0x80, 0xC2, 0xEB, 0x11, 0x1B, 0x37, 0x79,
  48         0xD6, 0x8C, 0x8B, 0x72, 0x3E, 0x67, 0xA5, 0x05, 0x0E, 0x41,
  49         0x8A, 0x9E, 0x35, 0x50, 0xB4, 0xD2, 0x40, 0x27, 0x6B, 0xFD,
  50         0xE0, 0x64, 0x6B, 0x5B, 0x38, 0x42, 0x94, 0xB5, 0x49, 0xDA,
  51         0xEF, 0x6E, 0x78, 0x37, 0xCD, 0x30, 0x89, 0xC3, 0x45, 0x50,
  52         0x7B, 0x9C, 0x8C, 0xE7, 0x1C, 0x98, 0x70, 0x71, 0x5D, 0x79,
  53         0x5F, 0xEF, 0xE8, 0x94, 0x85, 0x53, 0x3E, 0xEF, 0xA3, 0x2C,
  54         0xCE, 0x1A, 0xAB, 0x7D, 0xD6, 0x5E, 0x14, 0xCD, 0x51, 0x54,
  55         0x89, 0x9D, 0x77, 0xE4, 0xF8, 0x22, 0xF0, 0x35, 0x10, 0x75,
  56         0x05, 0x71, 0x51, 0x4F, 0x8C, 0x4C, 0x5C, 0x0D, 0x2C, 0x2C,
  57         0xBE, 0x6C, 0x34, 0xEE, 0x12, 0x82, 0x87, 0x03, 0x19, 0x06,
  58         0x12, 0xA8, 0xAA, 0xF4, 0x0D, 0x3C, 0x49, 0xCC, 0x70, 0x5A,
  59         0xD8, 0x32, 0xEE, 0x32, 0x50, 0x85, 0x70, 0xE8, 0x18, 0xFD,
  60         0x74, 0x80, 0x53, 0x32, 0x57, 0xEE, 0x50, 0xC9, 0xAE, 0xEB,
  61         0xAE, 0xB6, 0x22, 0x32, 0x16, 0x6B, 0x8C, 0x59, 0xDA, 0xEE,
  62         0x1D, 0x33, 0xDF, 0x4C, 0xA2, 0x3D
  63     };
  64     static unsigned char dsaq_2048[] = {
  65         0xAD, 0x2D, 0x6E, 0x17, 0xB0, 0xF3, 0xEB, 0xC7, 0xB8, 0xEE,
  66         0x95, 0x78, 0xF2, 0x17, 0xF5, 0x33, 0x01, 0x67, 0xBC, 0xDE,
  67         0x93, 0xFF, 0xEE, 0x40, 0xE8, 0x7F, 0xF1, 0x93, 0x6D, 0x4B,
  68         0x87, 0x13
  69     };
  70     static unsigned char dsag_2048[] = {
  71         0x66, 0x6F, 0xDA, 0x63, 0xA5, 0x8E, 0xD2, 0x4C, 0xD5, 0x45,
  72         0x2D, 0x76, 0x5D, 0x5F, 0xCD, 0x4A, 0xB4, 0x1A, 0x42, 0x35,
  73         0x86, 0x3A, 0x6F, 0xA9, 0xFA, 0x27, 0xAB, 0xDE, 0x03, 0x21,
  74         0x36, 0x0A, 0x07, 0x29, 0xC9, 0x2F, 0x6D, 0x49, 0xA8, 0xF7,
  75         0xC6, 0xF4, 0x92, 0xD7, 0x73, 0xC1, 0xD8, 0x76, 0x0E, 0x61,
  76         0xA7, 0x0B, 0x6E, 0x96, 0xB8, 0xC8, 0xCB, 0x38, 0x35, 0x12,
  77         0x20, 0x79, 0xA5, 0x08, 0x28, 0x35, 0x5C, 0xBC, 0x52, 0x16,
  78         0xAF, 0x52, 0xBA, 0x0F, 0xC3, 0xB1, 0x63, 0x12, 0x27, 0x0B,
  79         0x74, 0xA4, 0x47, 0x43, 0xD6, 0x30, 0xB8, 0x9C, 0x2E, 0x40,
  80         0x14, 0xCD, 0x99, 0x7F, 0xE8, 0x8E, 0x37, 0xB0, 0xA9, 0x3F,
  81         0x54, 0xE9, 0x66, 0x22, 0x61, 0x4C, 0xF8, 0x49, 0x03, 0x57,
  82         0x14, 0x32, 0x1D, 0x37, 0x3D, 0xE2, 0x92, 0xF8, 0x8E, 0xA0,
  83         0x6A, 0x66, 0x63, 0xF0, 0xB0, 0x6E, 0x07, 0x2B, 0x3D, 0xBF,
  84         0xD0, 0x84, 0x6A, 0xAA, 0x1F, 0x30, 0x77, 0x65, 0xE5, 0xFC,
  85         0xF5, 0xEC, 0x55, 0xCE, 0x73, 0xDB, 0xBE, 0xA7, 0x8D, 0x3A,
  86         0x9F, 0x7A, 0xED, 0x4F, 0xAF, 0xA2, 0x80, 0x4C, 0x30, 0x9E,
  87         0x28, 0x49, 0x65, 0x40, 0xF0, 0x03, 0x45, 0x56, 0x99, 0xA2,
  88         0x93, 0x1B, 0x9C, 0x46, 0xDE, 0xBD, 0xA8, 0xAB, 0x5F, 0x90,
  89         0x3F, 0xB7, 0x3F, 0xD4, 0x6F, 0x8D, 0x5A, 0x30, 0xE1, 0xD4,
  90         0x63, 0x3A, 0x6A, 0x7C, 0x8F, 0x24, 0xFC, 0xD9, 0x14, 0x28,
  91         0x09, 0xE4, 0x84, 0x4E, 0x17, 0x43, 0x56, 0xB8, 0xD4, 0x4B,
  92         0xA2, 0x29, 0x45, 0xD3, 0x13, 0xF0, 0xC2, 0x76, 0x9B, 0x01,
  93         0xA0, 0x80, 0x6E, 0x93, 0x63, 0x5E, 0x87, 0x24, 0x20, 0x2A,
  94         0xFF, 0xBB, 0x9F, 0xA8, 0x99, 0x6C, 0xA7, 0x9A, 0x00, 0xB9,
  95         0x7D, 0xDA, 0x66, 0xC9, 0xC0, 0x72, 0x72, 0x22, 0x0F, 0x1A,
  96         0xCC, 0x23, 0xD9, 0xB7, 0x5F, 0x1B
  97     };
  98     DSA *dsa = DSA_new();
  99     BIGNUM *p, *q, *g;
 100
 101     if (dsa == NULL)
 102         return NULL;
 103     if (!DSA_set0_pqg(dsa, p = BN_bin2bn(dsap_2048, sizeof(dsap_2048), NULL),
 104                            q = BN_bin2bn(dsaq_2048, sizeof(dsaq_2048), NULL),
 105                            g = BN_bin2bn(dsag_2048, sizeof(dsag_2048), NULL))) {
 106         DSA_free(dsa);
 107         BN_free(p);
 108         BN_free(q);
 109         BN_free(g);
 110         return NULL;
 111     }
 112     return dsa;
 113 }
 114
 115 static int genkeys(void)
 116 {
 117     if (!TEST_ptr(dsakey = load_dsa_params()))
 118         return 0;
 119
 120     if (!TEST_int_eq(DSA_generate_key(dsakey), 1))
 121         return 0;
 122
 123     return 1;
 124 }
 125
 126 static int sign_and_verify(int len)
 127 {
 128     /*
 129      * Per FIPS 186-4, the hash is recommended to be the same length as q.
 130      * If the hash is longer than q, the leftmost N bits are used; if the hash
 131      * is shorter, then we left-pad (see appendix C.2.1).
 132      */
 133     size_t sigLength;
 134     int digestlen = BN_num_bytes(DSA_get0_q(dsakey));
 135     int ok = 0;
 136
 137     unsigned char *dataToSign = OPENSSL_malloc(len);
 138     unsigned char *paddedData = OPENSSL_malloc(digestlen);
 139     unsigned char *signature = NULL;
 140     EVP_PKEY_CTX *ctx = NULL;
 141     EVP_PKEY *pkey = NULL;
 142
 143     if (!TEST_ptr(dataToSign) ||
 144         !TEST_ptr(paddedData) ||
 145         !TEST_int_eq(RAND_bytes(dataToSign, len), 1))
 146         goto end;
 147
 148     memset(paddedData, 0, digestlen);
 149     if (len > digestlen)
 150         memcpy(paddedData, dataToSign, digestlen);
 151     else
 152         memcpy(paddedData + digestlen - len, dataToSign, len);
 153
 154     if (!TEST_ptr(pkey = EVP_PKEY_new()))
 155         goto end;
 156     EVP_PKEY_set1_DSA(pkey, dsakey);
 157
 158     if (!TEST_ptr(ctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL)))
 159         goto end;
 160     if (!TEST_int_eq(EVP_PKEY_sign_init(ctx), 1))
 161         goto end;
 162
 163     if (EVP_PKEY_sign(ctx, NULL, &sigLength, dataToSign, len) != 1) {
 164         TEST_error("Failed to get signature length, len=%d", len);
 165         goto end;
 166     }
 167
 168     if (!TEST_ptr(signature = OPENSSL_malloc(sigLength)))
 169         goto end;
 170
 171     if (EVP_PKEY_sign(ctx, signature, &sigLength, dataToSign, len) != 1) {
 172         TEST_error("Failed to sign, len=%d", len);
 173         goto end;
 174     }
 175
 176     /* Check that the signature is okay via the EVP interface */
 177     if (!TEST_int_eq(EVP_PKEY_verify_init(ctx), 1))
 178         goto end;
 179
 180     /* ... using the same data we just signed */
 181     if (EVP_PKEY_verify(ctx, signature, sigLength, dataToSign, len) != 1) {
 182         TEST_error("EVP verify with unpadded length %d failed\n", len);
 183         goto end;
 184     }
 185
 186     /* ... padding/truncating the data to the appropriate digest size */
 187     if (EVP_PKEY_verify(ctx, signature, sigLength, paddedData, digestlen) != 1) {
 188         TEST_error("EVP verify with length %d failed\n", len);
 189         goto end;
 190     }
 191
 192     /* Verify again using the raw DSA interface */
 193     if (DSA_verify(0, dataToSign, len, signature, sigLength, dsakey) != 1) {
 194         TEST_error("Verification with unpadded data failed, len=%d", len);
 195         goto end;
 196     }
 197
 198     if (DSA_verify(0, paddedData, digestlen, signature, sigLength, dsakey) != 1) {
 199         TEST_error("verify with length %d failed\n", len);
 200         goto end;
 201     }
 202
 203     ok = 1;
 204 end:
 205     EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
 206     EVP_PKEY_free(pkey);
 207
 208     OPENSSL_free(signature);
 209     OPENSSL_free(paddedData);
 210     OPENSSL_free(dataToSign);
 211
 212     return ok;
 213 }
 214
 215 static int dsa_exact_size_test(void) {
 216     /*
 217      * For a 2048-bit p, q should be either 224 or 256 bits per the table in
 218      * FIPS 186-4 4.2.
 219      */
 220
 221     return sign_and_verify(224 / 8) && sign_and_verify(256 / 8);
 222 }
 223
 224 static int dsa_small_digest_test(void) {
 225     return sign_and_verify(16) && sign_and_verify(1);
 226 }
 227
 228 static int dsa_large_digest_test(void) {
 229     return sign_and_verify(33) && sign_and_verify(64);
 230 }
 231
 232 void cleanup_tests(void)
 233 {
 234     DSA_free(dsakey);
 235 }
 236
 237 #endif /* OPENSSL_NO_DSA */
 238
 239 int setup_tests(void)
 240 {
 241 #ifndef OPENSSL_NO_DSA
 242     if (!genkeys())
 243         return 0;
 244
 245     ADD_TEST(dsa_exact_size_test);
 246     ADD_TEST(dsa_small_digest_test);
 247     ADD_TEST(dsa_large_digest_test);
 248 #endif
 249     return 1;
 250 }
 251