Make the RSA structure opaque
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_gen.c
index e3ae03e6914c8b7b614aaa0b7936ef4fc30e4551..c4562589e10cc8a0419971ebeea1e11d1abc0d23 100644 (file)
@@ -1,25 +1,24 @@
-/* crypto/rsa/rsa_gen.c */
 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
  * 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:
  *     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 
+ * 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
  * 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.]
  */
 
-
-/* NB: these functions have been "upgraded", the deprecated versions (which are
- * compatibility wrappers using these functions) are in rsa_depr.c.
- * Geoff
+/*
+ * NB: these functions have been "upgraded", the deprecated versions (which
+ * are compatibility wrappers using these functions) are in rsa_depr.c. -
+ * Geoff
  */
 
 #include <stdio.h>
 #include <time.h>
-#include "cryptlib.h"
+#include "internal/cryptlib.h"
 #include <openssl/bn.h>
-#include <openssl/rsa.h>
-
-int RSA_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, unsigned long e_value, BN_GENCB *cb)
-       {
-       BIGNUM *r0=NULL,*r1=NULL,*r2=NULL,*r3=NULL,*tmp;
-       int bitsp,bitsq,ok= -1,n=0,i;
-       BN_CTX *ctx=NULL,*ctx2=NULL;
-
-       ctx=BN_CTX_new();
-       if (ctx == NULL) goto err;
-       ctx2=BN_CTX_new();
-       if (ctx2 == NULL) goto err;
-       BN_CTX_start(ctx);
-       r0 = BN_CTX_get(ctx);
-       r1 = BN_CTX_get(ctx);
-       r2 = BN_CTX_get(ctx);
-       r3 = BN_CTX_get(ctx);
-       if (r3 == NULL) goto err;
-
-       bitsp=(bits+1)/2;
-       bitsq=bits-bitsp;
-
-       /* We need the RSA components non-NULL */
-       if(!rsa->n && ((rsa->n=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->d && ((rsa->d=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->e && ((rsa->e=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->p && ((rsa->p=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->q && ((rsa->q=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->dmp1 && ((rsa->dmp1=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->dmq1 && ((rsa->dmq1=BN_new()) == NULL)) goto err;
-       if(!rsa->iqmp && ((rsa->iqmp=BN_new()) == NULL)) goto err;
-
-#if 1
-       /* The problem is when building with 8, 16, or 32 BN_ULONG,
-        * unsigned long can be larger */
-       for (i=0; i<sizeof(unsigned long)*8; i++)
-               {
-               if (e_value & (1UL<<i))
-                       BN_set_bit(rsa->e,i);
-               }
-#else
-       if (!BN_set_word(rsa->e,e_value)) goto err;
-#endif
-
-       /* generate p and q */
-       for (;;)
-               {
-               if(!BN_generate_prime_ex(rsa->p, bitsp, 0, NULL, NULL, cb))
-                       goto err;
-               if (!BN_sub(r2,rsa->p,BN_value_one())) goto err;
-               if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
-               if (BN_is_one(r1)) break;
-               if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
-                       goto err;
-               }
-       if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 0))
-               goto err;
-       for (;;)
-               {
-               if(!BN_generate_prime_ex(rsa->q, bitsq, 0, NULL, NULL, cb))
-                       goto err;
-               if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;
-               if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
-               if (BN_is_one(r1) && (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) != 0))
-                       break;
-               if(!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
-                       goto err;
-               }
-       if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 1))
-               goto err;
-       if (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) < 0)
-               {
-               tmp=rsa->p;
-               rsa->p=rsa->q;
-               rsa->q=tmp;
-               }
-
-       /* calculate n */
-       if (!BN_mul(rsa->n,rsa->p,rsa->q,ctx)) goto err;
-
-       /* calculate d */
-       if (!BN_sub(r1,rsa->p,BN_value_one())) goto err;        /* p-1 */
-       if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;        /* q-1 */
-       if (!BN_mul(r0,r1,r2,ctx)) goto err;    /* (p-1)(q-1) */
-
-/* should not be needed, since gcd(p-1,e) == 1 and gcd(q-1,e) == 1 */
-/*     for (;;)
-               {
-               if (!BN_gcd(r3,r0,rsa->e,ctx)) goto err;
-               if (BN_is_one(r3)) break;
-
-               if (1)
-                       {
-                       if (!BN_add_word(rsa->e,2L)) goto err;
-                       continue;
-                       }
-               RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,RSA_R_BAD_E_VALUE);
-               goto err;
-               }
-*/
-       if (!BN_mod_inverse(rsa->d,rsa->e,r0,ctx2)) goto err;   /* d */
-
-       /* calculate d mod (p-1) */
-       if (!BN_mod(rsa->dmp1,rsa->d,r1,ctx)) goto err;
-
-       /* calculate d mod (q-1) */
-       if (!BN_mod(rsa->dmq1,rsa->d,r2,ctx)) goto err;
-
-       /* calculate inverse of q mod p */
-       if (!BN_mod_inverse(rsa->iqmp,rsa->q,rsa->p,ctx2)) goto err;
-
-       ok=1;
-err:
-       if (ok == -1)
-               {
-               RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,ERR_LIB_BN);
-               ok=0;
-               }
-       BN_CTX_end(ctx);
-       BN_CTX_free(ctx);
-       BN_CTX_free(ctx2);
-
-       return ok;
-       }
+#include "rsa_locl.h"
+
+static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value,
+                              BN_GENCB *cb);
+
+/*
+ * NB: this wrapper would normally be placed in rsa_lib.c and the static
+ * implementation would probably be in rsa_eay.c. Nonetheless, is kept here
+ * so that we don't introduce a new linker dependency. Eg. any application
+ * that wasn't previously linking object code related to key-generation won't
+ * have to now just because key-generation is part of RSA_METHOD.
+ */
+int RSA_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value, BN_GENCB *cb)
+{
+    if (rsa->meth->rsa_keygen)
+        return rsa->meth->rsa_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
+    return rsa_builtin_keygen(rsa, bits, e_value, cb);
+}
+
+static int rsa_builtin_keygen(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e_value,
+                              BN_GENCB *cb)
+{
+    BIGNUM *r0 = NULL, *r1 = NULL, *r2 = NULL, *r3 = NULL, *tmp;
+    int bitsp, bitsq, ok = -1, n = 0;
+    BN_CTX *ctx = NULL;
+
+    ctx = BN_CTX_new();
+    if (ctx == NULL)
+        goto err;
+    BN_CTX_start(ctx);
+    r0 = BN_CTX_get(ctx);
+    r1 = BN_CTX_get(ctx);
+    r2 = BN_CTX_get(ctx);
+    r3 = BN_CTX_get(ctx);
+    if (r3 == NULL)
+        goto err;
+
+    bitsp = (bits + 1) / 2;
+    bitsq = bits - bitsp;
+
+    /* We need the RSA components non-NULL */
+    if (!rsa->n && ((rsa->n = BN_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->d && ((rsa->d = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->e && ((rsa->e = BN_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->p && ((rsa->p = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->q && ((rsa->q = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->dmp1 && ((rsa->dmp1 = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->dmq1 && ((rsa->dmq1 = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+    if (!rsa->iqmp && ((rsa->iqmp = BN_secure_new()) == NULL))
+        goto err;
+
+    BN_copy(rsa->e, e_value);
+
+    /* generate p and q */
+    for (;;) {
+        if (!BN_generate_prime_ex(rsa->p, bitsp, 0, NULL, NULL, cb))
+            goto err;
+        if (!BN_sub(r2, rsa->p, BN_value_one()))
+            goto err;
+        if (!BN_gcd(r1, r2, rsa->e, ctx))
+            goto err;
+        if (BN_is_one(r1))
+            break;
+        if (!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
+            goto err;
+    }
+    if (!BN_GENCB_call(cb, 3, 0))
+        goto err;
+    for (;;) {
+        /*
+         * When generating ridiculously small keys, we can get stuck
+         * continually regenerating the same prime values. Check for this and
+         * bail if it happens 3 times.
+         */
+        unsigned int degenerate = 0;
+        do {
+            if (!BN_generate_prime_ex(rsa->q, bitsq, 0, NULL, NULL, cb))
+                goto err;
+        } while ((BN_cmp(rsa->p, rsa->q) == 0) && (++degenerate < 3));
+        if (degenerate == 3) {
+            ok = 0;             /* we set our own err */
+            RSAerr(RSA_F_RSA_BUILTIN_KEYGEN, RSA_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
+            goto err;
+        }
+        if (!BN_sub(r2, rsa->q, BN_value_one()))
+            goto err;
+        if (!BN_gcd(r1, r2, rsa->e, ctx))
+            goto err;
+        if (BN_is_one(r1))
+            break;
+        if (!BN_GENCB_call(cb, 2, n++))
+            goto err;
+    }
+    if (!BN_GENCB_call(cb, 3, 1))
+        goto err;
+    if (BN_cmp(rsa->p, rsa->q) < 0) {
+        tmp = rsa->p;
+        rsa->p = rsa->q;
+        rsa->q = tmp;
+    }
+
+    /* calculate n */
+    if (!BN_mul(rsa->n, rsa->p, rsa->q, ctx))
+        goto err;
+
+    /* calculate d */
+    if (!BN_sub(r1, rsa->p, BN_value_one()))
+        goto err;               /* p-1 */
+    if (!BN_sub(r2, rsa->q, BN_value_one()))
+        goto err;               /* q-1 */
+    if (!BN_mul(r0, r1, r2, ctx))
+        goto err;               /* (p-1)(q-1) */
+    {
+        BIGNUM *local_r0 = NULL, *pr0;
+        if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
+            pr0 = local_r0 = BN_new();
+            if (local_r0 == NULL)
+                goto err;
+            BN_with_flags(pr0, r0, BN_FLG_CONSTTIME);
+        } else {
+            pr0 = r0;
+        }
+        if (!BN_mod_inverse(rsa->d, rsa->e, pr0, ctx)) {
+            BN_free(local_r0);
+            goto err;               /* d */
+        }
+        /* We MUST free local_r0 before any further use of r0 */
+        BN_free(local_r0);
+    }
+
+    {
+        BIGNUM *local_d = NULL, *d;
+        /* set up d for correct BN_FLG_CONSTTIME flag */
+        if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
+            d = local_d = BN_new();
+            if (local_d == NULL)
+                goto err;
+            BN_with_flags(d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
+        } else {
+            d = rsa->d;
+        }
+
+        if (   /* calculate d mod (p-1) */
+               !BN_mod(rsa->dmp1, d, r1, ctx)
+               /* calculate d mod (q-1) */
+            || !BN_mod(rsa->dmq1, d, r2, ctx)) {
+            BN_free(local_d);
+            goto err;
+        }
+        /* We MUST free local_d before any further use of rsa->d */
+        BN_free(local_d);
+    }
+
+    {
+        BIGNUM *local_p = NULL, *p;
+
+        /* calculate inverse of q mod p */
+        if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_CONSTTIME)) {
+            p = local_p = BN_new();
+            if (local_p == NULL)
+                goto err;
+            BN_with_flags(p, rsa->p, BN_FLG_CONSTTIME);
+        } else {
+            p = rsa->p;
+        }
+        if (!BN_mod_inverse(rsa->iqmp, rsa->q, p, ctx)) {
+            BN_free(local_p);
+            goto err;
+        }
+        /* We MUST free local_p before any further use of rsa->p */
+        BN_free(local_p);
+    }
+
+    ok = 1;
+ err:
+    if (ok == -1) {
+        RSAerr(RSA_F_RSA_BUILTIN_KEYGEN, ERR_LIB_BN);
+        ok = 0;
+    }
+    if (ctx != NULL)
+        BN_CTX_end(ctx);
+    BN_CTX_free(ctx);
 
+    return ok;
+}