Fix no-ec, no-sm2 and no-sm3
[openssl.git] / apps / pkeyutl.c
index b847eb90fd4946dab4b6593e9e6e06c4b348b6bb..c084525cd57fc2dfc8de2ee3ea4fb7cfb09be01d 100644 (file)
@@ -1,13 +1,14 @@
 /*
- * Copyright 2006-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2006-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
- * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+ * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
  * in the file LICENSE in the source distribution or at
  * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
 #include "apps.h"
+#include "progs.h"
 #include <string.h>
 #include <openssl/err.h>
 #include <openssl/pem.h>
@@ -21,7 +22,7 @@
 static EVP_PKEY_CTX *init_ctx(const char *kdfalg, int *pkeysize,
                               const char *keyfile, int keyform, int key_type,
                               char *passinarg, int pkey_op, ENGINE *e,
-                              const int impl);
+                              const int impl, EVP_PKEY **ppkey);
 
 static int setup_peer(EVP_PKEY_CTX *ctx, int peerform, const char *file,
                       ENGINE *e);
@@ -30,18 +31,28 @@ static int do_keyop(EVP_PKEY_CTX *ctx, int pkey_op,
                     unsigned char *out, size_t *poutlen,
                     const unsigned char *in, size_t inlen);
 
+static int do_raw_keyop(int pkey_op, EVP_PKEY_CTX *ctx,
+                        const EVP_MD *md, EVP_PKEY *pkey, BIO *in,
+                        unsigned char *sig, int siglen,
+                        unsigned char **out, size_t *poutlen);
+
 typedef enum OPTION_choice {
     OPT_ERR = -1, OPT_EOF = 0, OPT_HELP,
     OPT_ENGINE, OPT_ENGINE_IMPL, OPT_IN, OPT_OUT,
     OPT_PUBIN, OPT_CERTIN, OPT_ASN1PARSE, OPT_HEXDUMP, OPT_SIGN,
     OPT_VERIFY, OPT_VERIFYRECOVER, OPT_REV, OPT_ENCRYPT, OPT_DECRYPT,
     OPT_DERIVE, OPT_SIGFILE, OPT_INKEY, OPT_PEERKEY, OPT_PASSIN,
-    OPT_PEERFORM, OPT_KEYFORM, OPT_PKEYOPT, OPT_KDF, OPT_KDFLEN
+    OPT_PEERFORM, OPT_KEYFORM, OPT_PKEYOPT, OPT_PKEYOPT_PASSIN, OPT_KDF,
+    OPT_KDFLEN, OPT_R_ENUM,
+    OPT_RAWIN, OPT_DIGEST
 } OPTION_CHOICE;
 
 const OPTIONS pkeyutl_options[] = {
     {"help", OPT_HELP, '-', "Display this summary"},
     {"in", OPT_IN, '<', "Input file - default stdin"},
+    {"rawin", OPT_RAWIN, '-', "Indicate the input data is in raw form"},
+    {"digest", OPT_DIGEST, 's',
+     "Specify the digest algorithm when signing the raw input data"},
     {"out", OPT_OUT, '>', "Output file - default stdout"},
     {"pubin", OPT_PUBIN, '-', "Input is a public key"},
     {"certin", OPT_CERTIN, '-', "Input is a cert with a public key"},
@@ -64,6 +75,9 @@ const OPTIONS pkeyutl_options[] = {
     {"peerform", OPT_PEERFORM, 'E', "Peer key format - default PEM"},
     {"keyform", OPT_KEYFORM, 'E', "Private key format - default PEM"},
     {"pkeyopt", OPT_PKEYOPT, 's', "Public key options as opt:value"},
+    {"pkeyopt_passin", OPT_PKEYOPT_PASSIN, 's',
+     "Public key option that is read as a passphrase argument opt:passphrase"},
+    OPT_R_OPTIONS,
 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
     {"engine", OPT_ENGINE, 's', "Use engine, possibly a hardware device"},
     {"engine_impl", OPT_ENGINE_IMPL, '-',
@@ -77,12 +91,12 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
     BIO *in = NULL, *out = NULL;
     ENGINE *e = NULL;
     EVP_PKEY_CTX *ctx = NULL;
+    EVP_PKEY *pkey = NULL;
     char *infile = NULL, *outfile = NULL, *sigfile = NULL, *passinarg = NULL;
     char hexdump = 0, asn1parse = 0, rev = 0, *prog;
     unsigned char *buf_in = NULL, *buf_out = NULL, *sig = NULL;
     OPTION_CHOICE o;
-    int buf_inlen = 0, siglen = -1, keyform = FORMAT_PEM, peerform =
-        FORMAT_PEM;
+    int buf_inlen = 0, siglen = -1, keyform = FORMAT_PEM, peerform = FORMAT_PEM;
     int keysize = -1, pkey_op = EVP_PKEY_OP_SIGN, key_type = KEY_PRIVKEY;
     int engine_impl = 0;
     int ret = 1, rv = -1;
@@ -92,6 +106,9 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
     const char *kdfalg = NULL;
     int kdflen = 0;
     STACK_OF(OPENSSL_STRING) *pkeyopts = NULL;
+    STACK_OF(OPENSSL_STRING) *pkeyopts_passin = NULL;
+    int rawin = 0;
+    const EVP_MD *md = NULL;
 
     prog = opt_init(argc, argv, pkeyutl_options);
     while ((o = opt_next()) != OPT_EOF) {
@@ -134,6 +151,10 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
             if (!opt_format(opt_arg(), OPT_FMT_PDE, &keyform))
                 goto opthelp;
             break;
+        case OPT_R_CASES:
+            if (!opt_rand(o))
+                goto end;
+            break;
         case OPT_ENGINE:
             e = setup_engine(opt_arg(), 0);
             break;
@@ -186,21 +207,64 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
                 goto end;
             }
             break;
+        case OPT_PKEYOPT_PASSIN:
+            if ((pkeyopts_passin == NULL &&
+                 (pkeyopts_passin = sk_OPENSSL_STRING_new_null()) == NULL) ||
+                sk_OPENSSL_STRING_push(pkeyopts_passin, opt_arg()) == 0) {
+                BIO_puts(bio_err, "out of memory\n");
+                goto end;
+            }
+            break;
+        case OPT_RAWIN:
+            rawin = 1;
+            break;
+        case OPT_DIGEST:
+            if (!opt_md(opt_arg(), &md))
+                goto end;
+            break;
         }
     }
     argc = opt_num_rest();
     if (argc != 0)
         goto opthelp;
 
+    if (rawin && pkey_op != EVP_PKEY_OP_SIGN && pkey_op != EVP_PKEY_OP_VERIFY) {
+        BIO_printf(bio_err,
+                   "%s: -rawin can only be used with -sign or -verify\n",
+                   prog);
+        goto opthelp;
+    }
+
+    if (md != NULL && !rawin) {
+        BIO_printf(bio_err,
+                   "%s: -digest can only be used with -rawin\n",
+                   prog);
+        goto opthelp;
+    }
+
+    if (rawin && rev) {
+        BIO_printf(bio_err, "%s: -rev cannot be used with raw input\n",
+                   prog);
+        goto opthelp;
+    }
+
     if (kdfalg != NULL) {
-        if (kdflen == 0)
+        if (kdflen == 0) {
+            BIO_printf(bio_err,
+                       "%s: no KDF length given (-kdflen parameter).\n", prog);
             goto opthelp;
-    } else if ((inkey == NULL)
-            || (peerkey != NULL && pkey_op != EVP_PKEY_OP_DERIVE)) {
+        }
+    } else if (inkey == NULL) {
+        BIO_printf(bio_err,
+                   "%s: no private key given (-inkey parameter).\n", prog);
+        goto opthelp;
+    } else if (peerkey != NULL && pkey_op != EVP_PKEY_OP_DERIVE) {
+        BIO_printf(bio_err,
+                   "%s: no peer key given (-peerkey parameter).\n", prog);
         goto opthelp;
     }
     ctx = init_ctx(kdfalg, &keysize, inkey, keyform, key_type,
-                   passinarg, pkey_op, e, engine_impl);
+                   passinarg, pkey_op, e, engine_impl, &pkey);
     if (ctx == NULL) {
         BIO_printf(bio_err, "%s: Error initializing context\n", prog);
         ERR_print_errors(bio_err);
@@ -219,28 +283,65 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
             const char *opt = sk_OPENSSL_STRING_value(pkeyopts, i);
 
             if (pkey_ctrl_string(ctx, opt) <= 0) {
-                BIO_printf(bio_err, "%s: Can't set parameter:\n", prog);
+                BIO_printf(bio_err, "%s: Can't set parameter \"%s\":\n",
+                           prog, opt);
                 ERR_print_errors(bio_err);
                 goto end;
             }
         }
     }
+    if (pkeyopts_passin != NULL) {
+        int num = sk_OPENSSL_STRING_num(pkeyopts_passin);
+        int i;
+
+        for (i = 0; i < num; i++) {
+            char *opt = sk_OPENSSL_STRING_value(pkeyopts_passin, i);
+            char *passin = strchr(opt, ':');
+            char *passwd;
+
+            if (passin == NULL) {
+                /* Get password interactively */
+                char passwd_buf[4096];
+                BIO_snprintf(passwd_buf, sizeof(passwd_buf), "Enter %s: ", opt);
+                EVP_read_pw_string(passwd_buf, sizeof(passwd_buf) - 1,
+                                   passwd_buf, 0);
+                passwd = OPENSSL_strdup(passwd_buf);
+                if (passwd == NULL) {
+                    BIO_puts(bio_err, "out of memory\n");
+                    goto end;
+                }
+            } else {
+                /* Get password as a passin argument: First split option name
+                 * and passphrase argument into two strings */
+                *passin = 0;
+                passin++;
+                if (app_passwd(passin, NULL, &passwd, NULL) == 0) {
+                    BIO_printf(bio_err, "failed to get '%s'\n", opt);
+                    goto end;
+                }
+            }
+
+            if (EVP_PKEY_CTX_ctrl_str(ctx, opt, passwd) <= 0) {
+                BIO_printf(bio_err, "%s: Can't set parameter \"%s\":\n",
+                           prog, opt);
+                goto end;
+            }
+            OPENSSL_free(passwd);
+        }
+    }
 
-    if (sigfile && (pkey_op != EVP_PKEY_OP_VERIFY)) {
+    if (sigfile != NULL && (pkey_op != EVP_PKEY_OP_VERIFY)) {
         BIO_printf(bio_err,
                    "%s: Signature file specified for non verify\n", prog);
         goto end;
     }
 
-    if (!sigfile && (pkey_op == EVP_PKEY_OP_VERIFY)) {
+    if (sigfile == NULL && (pkey_op == EVP_PKEY_OP_VERIFY)) {
         BIO_printf(bio_err,
                    "%s: No signature file specified for verify\n", prog);
         goto end;
     }
 
-/* FIXME: seed PRNG only if needed */
-    app_RAND_load_file(NULL, 0);
-
     if (pkey_op != EVP_PKEY_OP_DERIVE) {
         in = bio_open_default(infile, 'r', FORMAT_BINARY);
         if (in == NULL)
@@ -250,9 +351,10 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
     if (out == NULL)
         goto end;
 
-    if (sigfile) {
+    if (sigfile != NULL) {
         BIO *sigbio = BIO_new_file(sigfile, "rb");
-        if (!sigbio) {
+
+        if (sigbio == NULL) {
             BIO_printf(bio_err, "Can't open signature file %s\n", sigfile);
             goto end;
         }
@@ -264,12 +366,13 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
         }
     }
 
-    if (in) {
+    /* Raw input data is handled elsewhere */
+    if (in != NULL && !rawin) {
         /* Read the input data */
         buf_inlen = bio_to_mem(&buf_in, keysize * 10, in);
         if (buf_inlen < 0) {
             BIO_printf(bio_err, "Error reading input Data\n");
-            exit(1);
+            goto end;
         }
         if (rev) {
             size_t i;
@@ -283,31 +386,58 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
         }
     }
 
+    /* Sanity check the input if the input is not raw */
+    if (!rawin
+            && buf_inlen > EVP_MAX_MD_SIZE
+            && (pkey_op == EVP_PKEY_OP_SIGN
+                || pkey_op == EVP_PKEY_OP_VERIFY
+                || pkey_op == EVP_PKEY_OP_VERIFYRECOVER)) {
+        BIO_printf(bio_err,
+                   "Error: The input data looks too long to be a hash\n");
+        goto end;
+    }
+
     if (pkey_op == EVP_PKEY_OP_VERIFY) {
-        rv = EVP_PKEY_verify(ctx, sig, (size_t)siglen,
-                             buf_in, (size_t)buf_inlen);
+        if (rawin) {
+            rv = do_raw_keyop(pkey_op, ctx, md, pkey, in, sig, siglen,
+                              NULL, 0);
+        } else {
+            rv = EVP_PKEY_verify(ctx, sig, (size_t)siglen,
+                                 buf_in, (size_t)buf_inlen);
+        }
         if (rv == 1) {
             BIO_puts(out, "Signature Verified Successfully\n");
             ret = 0;
-        } else
+        } else {
             BIO_puts(out, "Signature Verification Failure\n");
+        }
         goto end;
     }
     if (kdflen != 0) {
         buf_outlen = kdflen;
         rv = 1;
     } else {
-        rv = do_keyop(ctx, pkey_op, NULL, (size_t *)&buf_outlen,
-                      buf_in, (size_t)buf_inlen);
-    }
-    if (rv > 0 && buf_outlen != 0) {
-        buf_out = app_malloc(buf_outlen, "buffer output");
-        rv = do_keyop(ctx, pkey_op,
-                      buf_out, (size_t *)&buf_outlen,
-                      buf_in, (size_t)buf_inlen);
+        if (rawin) {
+            /* rawin allocates the buffer in do_raw_keyop() */
+            rv = do_raw_keyop(pkey_op, ctx, md, pkey, in, NULL, 0,
+                              &buf_out, (size_t *)&buf_outlen);
+        } else {
+            rv = do_keyop(ctx, pkey_op, NULL, (size_t *)&buf_outlen,
+                          buf_in, (size_t)buf_inlen);
+            if (rv > 0 && buf_outlen != 0) {
+                buf_out = app_malloc(buf_outlen, "buffer output");
+                rv = do_keyop(ctx, pkey_op,
+                              buf_out, (size_t *)&buf_outlen,
+                              buf_in, (size_t)buf_inlen);
+            }
+        }
     }
     if (rv <= 0) {
-        BIO_puts(bio_err, "Public Key operation error\n");
+        if (pkey_op != EVP_PKEY_OP_DERIVE) {
+            BIO_puts(bio_err, "Public Key operation error\n");
+        } else {
+            BIO_puts(bio_err, "Key derivation failed\n");
+        }
         ERR_print_errors(bio_err);
         goto end;
     }
@@ -316,26 +446,29 @@ int pkeyutl_main(int argc, char **argv)
     if (asn1parse) {
         if (!ASN1_parse_dump(out, buf_out, buf_outlen, 1, -1))
             ERR_print_errors(bio_err);
-    } else if (hexdump)
+    } else if (hexdump) {
         BIO_dump(out, (char *)buf_out, buf_outlen);
-    else
+    } else {
         BIO_write(out, buf_out, buf_outlen);
+    }
 
  end:
     EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
+    release_engine(e);
     BIO_free(in);
     BIO_free_all(out);
     OPENSSL_free(buf_in);
     OPENSSL_free(buf_out);
     OPENSSL_free(sig);
     sk_OPENSSL_STRING_free(pkeyopts);
+    sk_OPENSSL_STRING_free(pkeyopts_passin);
     return ret;
 }
 
 static EVP_PKEY_CTX *init_ctx(const char *kdfalg, int *pkeysize,
                               const char *keyfile, int keyform, int key_type,
                               char *passinarg, int pkey_op, ENGINE *e,
-                              const int engine_impl)
+                              const int engine_impl, EVP_PKEY **ppkey)
 {
     EVP_PKEY *pkey = NULL;
     EVP_PKEY_CTX *ctx = NULL;
@@ -380,16 +513,41 @@ static EVP_PKEY_CTX *init_ctx(const char *kdfalg, int *pkeysize,
         impl = e;
 #endif
 
-    if (kdfalg) {
+    if (kdfalg != NULL) {
         int kdfnid = OBJ_sn2nid(kdfalg);
-        if (kdfnid == NID_undef)
-            goto end;
+
+        if (kdfnid == NID_undef) {
+            kdfnid = OBJ_ln2nid(kdfalg);
+            if (kdfnid == NID_undef) {
+                BIO_printf(bio_err, "The given KDF \"%s\" is unknown.\n",
+                           kdfalg);
+                goto end;
+            }
+        }
         ctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(kdfnid, impl);
     } else {
         if (pkey == NULL)
             goto end;
+
+#ifndef OPENSSL_NO_EC
+        /* SM2 needs a special treatment */
+        if (EVP_PKEY_id(pkey) == EVP_PKEY_EC) {
+            EC_KEY *eckey = NULL;
+            const EC_GROUP *group = NULL;
+            int nid;
+
+            if ((eckey = EVP_PKEY_get0_EC_KEY(pkey)) == NULL
+                    || (group = EC_KEY_get0_group(eckey)) == NULL
+                    || (nid = EC_GROUP_get_curve_name(group)) == 0)
+                goto end;
+            if (nid == NID_sm2)
+                EVP_PKEY_set_alias_type(pkey, EVP_PKEY_SM2);
+        }
+#endif
         *pkeysize = EVP_PKEY_size(pkey);
         ctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, impl);
+        if (ppkey != NULL)
+            *ppkey = pkey;
         EVP_PKEY_free(pkey);
     }
 
@@ -434,16 +592,16 @@ static EVP_PKEY_CTX *init_ctx(const char *kdfalg, int *pkeysize,
 }
 
 static int setup_peer(EVP_PKEY_CTX *ctx, int peerform, const char *file,
-                      ENGINEe)
+                      ENGINE *e)
 {
     EVP_PKEY *peer = NULL;
-    ENGINEengine = NULL;
+    ENGINE *engine = NULL;
     int ret;
 
     if (peerform == FORMAT_ENGINE)
         engine = e;
     peer = load_pubkey(file, peerform, 0, NULL, engine, "Peer Key");
-    if (!peer) {
+    if (peer == NULL) {
         BIO_printf(bio_err, "Error reading peer key %s\n", file);
         ERR_print_errors(bio_err);
         return 0;
@@ -486,3 +644,71 @@ static int do_keyop(EVP_PKEY_CTX *ctx, int pkey_op,
     }
     return rv;
 }
+
+#define TBUF_MAXSIZE 2048
+
+static int do_raw_keyop(int pkey_op, EVP_PKEY_CTX *ctx,
+                        const EVP_MD *md, EVP_PKEY *pkey, BIO *in,
+                        unsigned char *sig, int siglen,
+                        unsigned char **out, size_t *poutlen)
+{
+    int rv = 0;
+    EVP_MD_CTX *mctx = NULL;
+    unsigned char tbuf[TBUF_MAXSIZE];
+    int tbuf_len = 0;
+
+    if ((mctx = EVP_MD_CTX_new()) == NULL) {
+        BIO_printf(bio_err, "Error: out of memory\n");
+        return rv;
+    }
+    EVP_MD_CTX_set_pkey_ctx(mctx, ctx);
+
+    switch(pkey_op) {
+    case EVP_PKEY_OP_VERIFY:
+        if (EVP_DigestVerifyInit(mctx, NULL, md, NULL, pkey) != 1)
+            goto end;
+        for (;;) {
+            tbuf_len = BIO_read(in, tbuf, TBUF_MAXSIZE);
+            if (tbuf_len == 0)
+                break;
+            if (tbuf_len < 0) {
+                BIO_printf(bio_err, "Error reading raw input data\n");
+                goto end;
+            }
+            rv = EVP_DigestVerifyUpdate(mctx, tbuf, (size_t)tbuf_len);
+            if (rv != 1) {
+                BIO_printf(bio_err, "Error verifying raw input data\n");
+                goto end;
+            }
+        }
+        rv = EVP_DigestVerifyFinal(mctx, sig, (size_t)siglen);
+        break;
+    case EVP_PKEY_OP_SIGN:
+        if (EVP_DigestSignInit(mctx, NULL, md, NULL, pkey) != 1)
+            goto end;
+        for (;;) {
+            tbuf_len = BIO_read(in, tbuf, TBUF_MAXSIZE);
+            if (tbuf_len == 0)
+                break;
+            if (tbuf_len < 0) {
+                BIO_printf(bio_err, "Error reading raw input data\n");
+                goto end;
+            }
+            rv = EVP_DigestSignUpdate(mctx, tbuf, (size_t)tbuf_len);
+            if (rv != 1) {
+                BIO_printf(bio_err, "Error signing raw input data\n");
+                goto end;
+            }
+        }
+        rv = EVP_DigestSignFinal(mctx, NULL, poutlen);
+        if (rv == 1 && out != NULL) {
+            *out = app_malloc(*poutlen, "buffer output");
+            rv = EVP_DigestSignFinal(mctx, *out, poutlen);
+        }
+        break;
+    }
+
+ end:
+    EVP_MD_CTX_free(mctx);
+    return rv;
+}