Fix migration guide mappings for i2o/o2i_ECPublicKey
[openssl.git] / crypto / dh / dh_check.c
index 7e5cfd8bfcb367ef49d50680bde1f6f4da5e79c3..ae23f61839eab39ef2106fd11e8d13950195e306 100644 (file)
-/* crypto/dh/dh_check.c */
-/* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
- * All rights reserved.
+/*
+ * Copyright 1995-2024 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
- * This package is an SSL implementation written
- * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
- * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
- * 
- * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
- * the following conditions are aheared to.  The following conditions
- * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
- * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
- * included with this distribution is covered by the same copyright terms
- * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
- * 
- * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
- * the code are not to be removed.
- * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
- * as the author of the parts of the library used.
- * This can be in the form of a textual message at program startup or
- * in documentation (online or textual) provided with the package.
- * 
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions
- * are met:
- * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
- *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
- * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
- *    must display the following acknowledgement:
- *    "This product includes cryptographic software written by
- *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
- *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
- *    being used are not cryptographic related :-).
- * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
- *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
- *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
- * 
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
- * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
- * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
- * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
- * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
- * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
- * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
- * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
- * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
- * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
- * SUCH DAMAGE.
- * 
- * The licence and distribution terms for any publically available version or
- * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
- * copied and put under another distribution licence
- * [including the GNU Public Licence.]
+ * 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
  */
 
+/*
+ * DH low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
+ * internal use.
+ */
+#include "internal/deprecated.h"
+
 #include <stdio.h>
-#include "cryptlib.h"
+#include "internal/cryptlib.h"
 #include <openssl/bn.h>
-#include <openssl/dh.h>
-
-/* Check that p is a safe prime and
- * if g is 2, 3 or 5, check that is is a suitable generator
- * where
- * for 2, p mod 24 == 11
- * for 3, p mod 12 == 5
- * for 5, p mod 10 == 3 or 7
- * should hold.
+#include "dh_local.h"
+#include "crypto/dh.h"
+
+/*-
+ * Check that p and g are suitable enough
+ *
+ * p is odd
+ * 1 < g < p - 1
  */
+int DH_check_params_ex(const DH *dh)
+{
+    int errflags = 0;
+
+    if (!DH_check_params(dh, &errflags))
+        return 0;
+
+    if ((errflags & DH_CHECK_P_NOT_PRIME) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_P_NOT_PRIME);
+    if ((errflags & DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_NOT_SUITABLE_GENERATOR);
+    if ((errflags & DH_MODULUS_TOO_SMALL) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_SMALL);
+    if ((errflags & DH_MODULUS_TOO_LARGE) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
+
+    return errflags == 0;
+}
+
+#ifdef FIPS_MODULE
+int DH_check_params(const DH *dh, int *ret)
+{
+    int nid;
+
+    *ret = 0;
+    /*
+     * SP800-56A R3 Section 5.5.2 Assurances of Domain Parameter Validity
+     * (1a) The domain parameters correspond to any approved safe prime group.
+     */
+    nid = DH_get_nid((DH *)dh);
+    if (nid != NID_undef)
+        return 1;
+    /*
+     * OR
+     * (2b) FFC domain params conform to FIPS-186-4 explicit domain param
+     * validity tests.
+     */
+    return ossl_ffc_params_FIPS186_4_validate(dh->libctx, &dh->params,
+                                              FFC_PARAM_TYPE_DH, ret, NULL);
+}
+#else
+int DH_check_params(const DH *dh, int *ret)
+{
+    int ok = 0;
+    BIGNUM *tmp = NULL;
+    BN_CTX *ctx = NULL;
+
+    *ret = 0;
+    ctx = BN_CTX_new_ex(dh->libctx);
+    if (ctx == NULL)
+        goto err;
+    BN_CTX_start(ctx);
+    tmp = BN_CTX_get(ctx);
+    if (tmp == NULL)
+        goto err;
+
+    if (!BN_is_odd(dh->params.p))
+        *ret |= DH_CHECK_P_NOT_PRIME;
+    if (BN_is_negative(dh->params.g)
+        || BN_is_zero(dh->params.g)
+        || BN_is_one(dh->params.g))
+        *ret |= DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
+    if (BN_copy(tmp, dh->params.p) == NULL || !BN_sub_word(tmp, 1))
+        goto err;
+    if (BN_cmp(dh->params.g, tmp) >= 0)
+        *ret |= DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
+    if (BN_num_bits(dh->params.p) < DH_MIN_MODULUS_BITS)
+        *ret |= DH_MODULUS_TOO_SMALL;
+    if (BN_num_bits(dh->params.p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS)
+        *ret |= DH_MODULUS_TOO_LARGE;
+
+    ok = 1;
+ err:
+    BN_CTX_end(ctx);
+    BN_CTX_free(ctx);
+    return ok;
+}
+#endif /* FIPS_MODULE */
+
+/*-
+ * Check that p is a safe prime and
+ * g is a suitable generator.
+ */
+int DH_check_ex(const DH *dh)
+{
+    int errflags = 0;
+
+    if (!DH_check(dh, &errflags))
+        return 0;
+
+    if ((errflags & DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_NOT_SUITABLE_GENERATOR);
+    if ((errflags & DH_CHECK_Q_NOT_PRIME) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_Q_NOT_PRIME);
+    if ((errflags & DH_CHECK_INVALID_Q_VALUE) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_INVALID_Q_VALUE);
+    if ((errflags & DH_CHECK_INVALID_J_VALUE) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_INVALID_J_VALUE);
+    if ((errflags & DH_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR);
+    if ((errflags & DH_CHECK_P_NOT_PRIME) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_P_NOT_PRIME);
+    if ((errflags & DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME);
+    if ((errflags & DH_MODULUS_TOO_SMALL) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_SMALL);
+    if ((errflags & DH_MODULUS_TOO_LARGE) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
+
+    return errflags == 0;
+}
+
+/* Note: according to documentation - this only checks the params */
+int DH_check(const DH *dh, int *ret)
+{
+#ifdef FIPS_MODULE
+    return DH_check_params(dh, ret);
+#else
+    int ok = 0, r, q_good = 0;
+    BN_CTX *ctx = NULL;
+    BIGNUM *t1 = NULL, *t2 = NULL;
+    int nid = DH_get_nid((DH *)dh);
+
+    *ret = 0;
+    if (nid != NID_undef)
+        return 1;
+
+    /* Don't do any checks at all with an excessively large modulus */
+    if (BN_num_bits(dh->params.p) > OPENSSL_DH_CHECK_MAX_MODULUS_BITS) {
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
+        *ret = DH_MODULUS_TOO_LARGE | DH_CHECK_P_NOT_PRIME;
+        return 0;
+    }
+
+    if (!DH_check_params(dh, ret))
+        return 0;
+
+    ctx = BN_CTX_new_ex(dh->libctx);
+    if (ctx == NULL)
+        goto err;
+    BN_CTX_start(ctx);
+    t1 = BN_CTX_get(ctx);
+    t2 = BN_CTX_get(ctx);
+    if (t2 == NULL)
+        goto err;
+
+    if (dh->params.q != NULL) {
+        if (BN_ucmp(dh->params.p, dh->params.q) > 0)
+            q_good = 1;
+        else
+            *ret |= DH_CHECK_INVALID_Q_VALUE;
+    }
 
-int DH_check(DH *dh, int *ret)
-       {
-       int ok=0;
-       BN_CTX *ctx=NULL;
-       BN_ULONG l;
-       BIGNUM *q=NULL;
-
-       *ret=0;
-       ctx=BN_CTX_new();
-       if (ctx == NULL) goto err;
-       q=BN_new();
-       if (q == NULL) goto err;
-
-       if (BN_is_word(dh->g,DH_GENERATOR_2))
-               {
-               l=BN_mod_word(dh->p,24);
-               if (l != 11) *ret|=DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
-               }
-#if 0
-       else if (BN_is_word(dh->g,DH_GENERATOR_3))
-               {
-               l=BN_mod_word(dh->p,12);
-               if (l != 5) *ret|=DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
-               }
+    if (q_good) {
+        if (BN_cmp(dh->params.g, BN_value_one()) <= 0)
+            *ret |= DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
+        else if (BN_cmp(dh->params.g, dh->params.p) >= 0)
+            *ret |= DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
+        else {
+            /* Check g^q == 1 mod p */
+            if (!BN_mod_exp(t1, dh->params.g, dh->params.q, dh->params.p, ctx))
+                goto err;
+            if (!BN_is_one(t1))
+                *ret |= DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
+        }
+        r = BN_check_prime(dh->params.q, ctx, NULL);
+        if (r < 0)
+            goto err;
+        if (!r)
+            *ret |= DH_CHECK_Q_NOT_PRIME;
+        /* Check p == 1 mod q  i.e. q divides p - 1 */
+        if (!BN_div(t1, t2, dh->params.p, dh->params.q, ctx))
+            goto err;
+        if (!BN_is_one(t2))
+            *ret |= DH_CHECK_INVALID_Q_VALUE;
+        if (dh->params.j != NULL
+            && BN_cmp(dh->params.j, t1))
+            *ret |= DH_CHECK_INVALID_J_VALUE;
+    }
+
+    r = BN_check_prime(dh->params.p, ctx, NULL);
+    if (r < 0)
+        goto err;
+    if (!r)
+        *ret |= DH_CHECK_P_NOT_PRIME;
+    else if (dh->params.q == NULL) {
+        if (!BN_rshift1(t1, dh->params.p))
+            goto err;
+        r = BN_check_prime(t1, ctx, NULL);
+        if (r < 0)
+            goto err;
+        if (!r)
+            *ret |= DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME;
+    }
+    ok = 1;
+ err:
+    BN_CTX_end(ctx);
+    BN_CTX_free(ctx);
+    return ok;
+#endif /* FIPS_MODULE */
+}
+
+int DH_check_pub_key_ex(const DH *dh, const BIGNUM *pub_key)
+{
+    int errflags = 0;
+
+    if (!DH_check_pub_key(dh, pub_key, &errflags))
+        return 0;
+
+    if ((errflags & DH_CHECK_PUBKEY_TOO_SMALL) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_PUBKEY_TOO_SMALL);
+    if ((errflags & DH_CHECK_PUBKEY_TOO_LARGE) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_PUBKEY_TOO_LARGE);
+    if ((errflags & DH_CHECK_PUBKEY_INVALID) != 0)
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_CHECK_PUBKEY_INVALID);
+
+    return errflags == 0;
+}
+
+/*
+ * See SP800-56Ar3 Section 5.6.2.3.1 : FFC Full public key validation.
+ */
+int DH_check_pub_key(const DH *dh, const BIGNUM *pub_key, int *ret)
+{
+    /* Don't do any checks at all with an excessively large modulus */
+    if (BN_num_bits(dh->params.p) > OPENSSL_DH_CHECK_MAX_MODULUS_BITS) {
+        ERR_raise(ERR_LIB_DH, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
+        *ret = DH_MODULUS_TOO_LARGE | DH_CHECK_PUBKEY_INVALID;
+        return 0;
+    }
+
+    if (dh->params.q != NULL && BN_ucmp(dh->params.p, dh->params.q) < 0) {
+        *ret |= DH_CHECK_INVALID_Q_VALUE | DH_CHECK_PUBKEY_INVALID;
+        return 1;
+    }
+
+    return ossl_ffc_validate_public_key(&dh->params, pub_key, ret);
+}
+
+/*
+ * See SP800-56Ar3 Section 5.6.2.3.1 : FFC Partial public key validation.
+ * To only be used with ephemeral FFC public keys generated using the approved
+ * safe-prime groups.
+ */
+int ossl_dh_check_pub_key_partial(const DH *dh, const BIGNUM *pub_key, int *ret)
+{
+    return ossl_ffc_validate_public_key_partial(&dh->params, pub_key, ret)
+           && *ret == 0;
+}
+
+int ossl_dh_check_priv_key(const DH *dh, const BIGNUM *priv_key, int *ret)
+{
+    int ok = 0;
+    BIGNUM *two_powN = NULL, *upper;
+
+    *ret = 0;
+    two_powN = BN_new();
+    if (two_powN == NULL)
+        return 0;
+
+    if (dh->params.q != NULL) {
+        upper = dh->params.q;
+#ifndef FIPS_MODULE
+    } else if (dh->params.p != NULL) {
+        /*
+         * We do not have q so we just check the key is within some
+         * reasonable range, or the number of bits is equal to dh->length.
+         */
+        int length = dh->length;
+
+        if (length == 0) {
+            length = BN_num_bits(dh->params.p) - 1;
+            if (BN_num_bits(priv_key) <= length
+                && BN_num_bits(priv_key) > 1)
+                ok = 1;
+        } else if (BN_num_bits(priv_key) == length) {
+            ok = 1;
+        }
+        goto end;
 #endif
-       else if (BN_is_word(dh->g,DH_GENERATOR_5))
-               {
-               l=BN_mod_word(dh->p,10);
-               if ((l != 3) && (l != 7))
-                       *ret|=DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR;
-               }
-       else
-               *ret|=DH_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR;
-
-       if (!BN_is_prime(dh->p,BN_prime_checks,NULL,ctx,NULL))
-               *ret|=DH_CHECK_P_NOT_PRIME;
-       else
-               {
-               if (!BN_rshift1(q,dh->p)) goto err;
-               if (!BN_is_prime(q,BN_prime_checks,NULL,ctx,NULL))
-                       *ret|=DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME;
-               }
-       ok=1;
+    } else {
+        goto end;
+    }
+
+    /* Is it from an approved Safe prime group ?*/
+    if (DH_get_nid((DH *)dh) != NID_undef && dh->length != 0) {
+        if (!BN_lshift(two_powN, BN_value_one(), dh->length))
+            goto end;
+        if (BN_cmp(two_powN, dh->params.q) < 0)
+            upper = two_powN;
+    }
+    if (!ossl_ffc_validate_private_key(upper, priv_key, ret))
+        goto end;
+
+    ok = 1;
+end:
+    BN_free(two_powN);
+    return ok;
+}
+
+/*
+ * FFC pairwise check from SP800-56A R3.
+ *    Section 5.6.2.1.4 Owner Assurance of Pair-wise Consistency
+ */
+int ossl_dh_check_pairwise(const DH *dh)
+{
+    int ret = 0;
+    BN_CTX *ctx = NULL;
+    BIGNUM *pub_key = NULL;
+
+    if (dh->params.p == NULL
+        || dh->params.g == NULL
+        || dh->priv_key == NULL
+        || dh->pub_key == NULL)
+        return 0;
+
+    ctx = BN_CTX_new_ex(dh->libctx);
+    if (ctx == NULL)
+        goto err;
+    pub_key = BN_new();
+    if (pub_key == NULL)
+        goto err;
+
+    /* recalculate the public key = (g ^ priv) mod p */
+    if (!ossl_dh_generate_public_key(ctx, dh, dh->priv_key, pub_key))
+        goto err;
+    /* check it matches the existing public_key */
+    ret = BN_cmp(pub_key, dh->pub_key) == 0;
 err:
-       if (ctx != NULL) BN_CTX_free(ctx);
-       if (q != NULL) BN_free(q);
-       return(ok);
-       }
+    BN_free(pub_key);
+    BN_CTX_free(ctx);
+    return ret;
+}