]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - crypto/openssh/sshkey.c
zfs: merge openzfs/zfs@2e6b3c4d9
[FreeBSD/FreeBSD.git] / crypto / openssh / sshkey.c
1 /* $OpenBSD: sshkey.c,v 1.140 2023/10/16 08:40:00 dtucker Exp $ */
2 /*
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
4  * Copyright (c) 2008 Alexander von Gernler.  All rights reserved.
5  * Copyright (c) 2010,2011 Damien Miller.  All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  *
16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26  */
27
28 #include "includes.h"
29
30 #include <sys/types.h>
31 #include <netinet/in.h>
32
33 #ifdef WITH_OPENSSL
34 #include <openssl/evp.h>
35 #include <openssl/err.h>
36 #include <openssl/pem.h>
37 #endif
38
39 #include "crypto_api.h"
40
41 #include <errno.h>
42 #include <limits.h>
43 #include <stdio.h>
44 #include <stdlib.h>
45 #include <string.h>
46 #include <resolv.h>
47 #include <time.h>
48 #ifdef HAVE_UTIL_H
49 #include <util.h>
50 #endif /* HAVE_UTIL_H */
51
52 #include "ssh2.h"
53 #include "ssherr.h"
54 #include "misc.h"
55 #include "sshbuf.h"
56 #include "cipher.h"
57 #include "digest.h"
58 #define SSHKEY_INTERNAL
59 #include "sshkey.h"
60 #include "match.h"
61 #include "ssh-sk.h"
62
63 #ifdef WITH_XMSS
64 #include "sshkey-xmss.h"
65 #include "xmss_fast.h"
66 #endif
67
68 #include "openbsd-compat/openssl-compat.h"
69
70 /* openssh private key file format */
71 #define MARK_BEGIN              "-----BEGIN OPENSSH PRIVATE KEY-----\n"
72 #define MARK_END                "-----END OPENSSH PRIVATE KEY-----\n"
73 #define MARK_BEGIN_LEN          (sizeof(MARK_BEGIN) - 1)
74 #define MARK_END_LEN            (sizeof(MARK_END) - 1)
75 #define KDFNAME                 "bcrypt"
76 #define AUTH_MAGIC              "openssh-key-v1"
77 #define SALT_LEN                16
78 #define DEFAULT_CIPHERNAME      "aes256-ctr"
79 #define DEFAULT_ROUNDS          24
80
81 /* Version identification string for SSH v1 identity files. */
82 #define LEGACY_BEGIN            "SSH PRIVATE KEY FILE FORMAT 1.1\n"
83
84 /*
85  * Constants relating to "shielding" support; protection of keys expected
86  * to remain in memory for long durations
87  */
88 #define SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN        (16 * 1024)
89 #define SSHKEY_SHIELD_CIPHER            "aes256-ctr" /* XXX want AES-EME* */
90 #define SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH       SSH_DIGEST_SHA512
91
92 int     sshkey_private_serialize_opt(struct sshkey *key,
93     struct sshbuf *buf, enum sshkey_serialize_rep);
94 static int sshkey_from_blob_internal(struct sshbuf *buf,
95     struct sshkey **keyp, int allow_cert);
96
97 /* Supported key types */
98 extern const struct sshkey_impl sshkey_ed25519_impl;
99 extern const struct sshkey_impl sshkey_ed25519_cert_impl;
100 extern const struct sshkey_impl sshkey_ed25519_sk_impl;
101 extern const struct sshkey_impl sshkey_ed25519_sk_cert_impl;
102 #ifdef WITH_OPENSSL
103 # ifdef OPENSSL_HAS_ECC
104 #  ifdef ENABLE_SK
105 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_sk_impl;
106 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_sk_cert_impl;
107 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_sk_webauthn_impl;
108 #  endif /* ENABLE_SK */
109 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp256_impl;
110 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp256_cert_impl;
111 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp384_impl;
112 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp384_cert_impl;
113 #  ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
114 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp521_impl;
115 extern const struct sshkey_impl sshkey_ecdsa_nistp521_cert_impl;
116 #  endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
117 # endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
118 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_impl;
119 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_cert_impl;
120 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_sha256_impl;
121 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_sha256_cert_impl;
122 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_sha512_impl;
123 extern const struct sshkey_impl sshkey_rsa_sha512_cert_impl;
124 extern const struct sshkey_impl sshkey_dss_impl;
125 extern const struct sshkey_impl sshkey_dsa_cert_impl;
126 #endif /* WITH_OPENSSL */
127 #ifdef WITH_XMSS
128 extern const struct sshkey_impl sshkey_xmss_impl;
129 extern const struct sshkey_impl sshkey_xmss_cert_impl;
130 #endif
131
132 const struct sshkey_impl * const keyimpls[] = {
133         &sshkey_ed25519_impl,
134         &sshkey_ed25519_cert_impl,
135 #ifdef ENABLE_SK
136         &sshkey_ed25519_sk_impl,
137         &sshkey_ed25519_sk_cert_impl,
138 #endif
139 #ifdef WITH_OPENSSL
140 # ifdef OPENSSL_HAS_ECC
141         &sshkey_ecdsa_nistp256_impl,
142         &sshkey_ecdsa_nistp256_cert_impl,
143         &sshkey_ecdsa_nistp384_impl,
144         &sshkey_ecdsa_nistp384_cert_impl,
145 #  ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
146         &sshkey_ecdsa_nistp521_impl,
147         &sshkey_ecdsa_nistp521_cert_impl,
148 #  endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
149 #  ifdef ENABLE_SK
150         &sshkey_ecdsa_sk_impl,
151         &sshkey_ecdsa_sk_cert_impl,
152         &sshkey_ecdsa_sk_webauthn_impl,
153 #  endif /* ENABLE_SK */
154 # endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
155         &sshkey_dss_impl,
156         &sshkey_dsa_cert_impl,
157         &sshkey_rsa_impl,
158         &sshkey_rsa_cert_impl,
159         &sshkey_rsa_sha256_impl,
160         &sshkey_rsa_sha256_cert_impl,
161         &sshkey_rsa_sha512_impl,
162         &sshkey_rsa_sha512_cert_impl,
163 #endif /* WITH_OPENSSL */
164 #ifdef WITH_XMSS
165         &sshkey_xmss_impl,
166         &sshkey_xmss_cert_impl,
167 #endif
168         NULL
169 };
170
171 static const struct sshkey_impl *
172 sshkey_impl_from_type(int type)
173 {
174         int i;
175
176         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
177                 if (keyimpls[i]->type == type)
178                         return keyimpls[i];
179         }
180         return NULL;
181 }
182
183 static const struct sshkey_impl *
184 sshkey_impl_from_type_nid(int type, int nid)
185 {
186         int i;
187
188         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
189                 if (keyimpls[i]->type == type &&
190                     (keyimpls[i]->nid == 0 || keyimpls[i]->nid == nid))
191                         return keyimpls[i];
192         }
193         return NULL;
194 }
195
196 static const struct sshkey_impl *
197 sshkey_impl_from_key(const struct sshkey *k)
198 {
199         if (k == NULL)
200                 return NULL;
201         return sshkey_impl_from_type_nid(k->type, k->ecdsa_nid);
202 }
203
204 const char *
205 sshkey_type(const struct sshkey *k)
206 {
207         const struct sshkey_impl *impl;
208
209         if ((impl = sshkey_impl_from_key(k)) == NULL)
210                 return "unknown";
211         return impl->shortname;
212 }
213
214 static const char *
215 sshkey_ssh_name_from_type_nid(int type, int nid)
216 {
217         const struct sshkey_impl *impl;
218
219         if ((impl = sshkey_impl_from_type_nid(type, nid)) == NULL)
220                 return "ssh-unknown";
221         return impl->name;
222 }
223
224 int
225 sshkey_type_is_cert(int type)
226 {
227         const struct sshkey_impl *impl;
228
229         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL)
230                 return 0;
231         return impl->cert;
232 }
233
234 const char *
235 sshkey_ssh_name(const struct sshkey *k)
236 {
237         return sshkey_ssh_name_from_type_nid(k->type, k->ecdsa_nid);
238 }
239
240 const char *
241 sshkey_ssh_name_plain(const struct sshkey *k)
242 {
243         return sshkey_ssh_name_from_type_nid(sshkey_type_plain(k->type),
244             k->ecdsa_nid);
245 }
246
247 int
248 sshkey_type_from_name(const char *name)
249 {
250         int i;
251         const struct sshkey_impl *impl;
252
253         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
254                 impl = keyimpls[i];
255                 /* Only allow shortname matches for plain key types */
256                 if ((impl->name != NULL && strcmp(name, impl->name) == 0) ||
257                     (!impl->cert && strcasecmp(impl->shortname, name) == 0))
258                         return impl->type;
259         }
260         return KEY_UNSPEC;
261 }
262
263 static int
264 key_type_is_ecdsa_variant(int type)
265 {
266         switch (type) {
267         case KEY_ECDSA:
268         case KEY_ECDSA_CERT:
269         case KEY_ECDSA_SK:
270         case KEY_ECDSA_SK_CERT:
271                 return 1;
272         }
273         return 0;
274 }
275
276 int
277 sshkey_ecdsa_nid_from_name(const char *name)
278 {
279         int i;
280
281         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
282                 if (!key_type_is_ecdsa_variant(keyimpls[i]->type))
283                         continue;
284                 if (keyimpls[i]->name != NULL &&
285                     strcmp(name, keyimpls[i]->name) == 0)
286                         return keyimpls[i]->nid;
287         }
288         return -1;
289 }
290
291 int
292 sshkey_match_keyname_to_sigalgs(const char *keyname, const char *sigalgs)
293 {
294         int ktype;
295
296         if (sigalgs == NULL || *sigalgs == '\0' ||
297             (ktype = sshkey_type_from_name(keyname)) == KEY_UNSPEC)
298                 return 0;
299         else if (ktype == KEY_RSA) {
300                 return match_pattern_list("ssh-rsa", sigalgs, 0) == 1 ||
301                     match_pattern_list("rsa-sha2-256", sigalgs, 0) == 1 ||
302                     match_pattern_list("rsa-sha2-512", sigalgs, 0) == 1;
303         } else if (ktype == KEY_RSA_CERT) {
304                 return match_pattern_list("ssh-rsa-cert-v01@openssh.com",
305                     sigalgs, 0) == 1 ||
306                     match_pattern_list("rsa-sha2-256-cert-v01@openssh.com",
307                     sigalgs, 0) == 1 ||
308                     match_pattern_list("rsa-sha2-512-cert-v01@openssh.com",
309                     sigalgs, 0) == 1;
310         } else
311                 return match_pattern_list(keyname, sigalgs, 0) == 1;
312 }
313
314 char *
315 sshkey_alg_list(int certs_only, int plain_only, int include_sigonly, char sep)
316 {
317         char *tmp, *ret = NULL;
318         size_t i, nlen, rlen = 0;
319         const struct sshkey_impl *impl;
320
321         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
322                 impl = keyimpls[i];
323                 if (impl->name == NULL)
324                         continue;
325                 if (!include_sigonly && impl->sigonly)
326                         continue;
327                 if ((certs_only && !impl->cert) || (plain_only && impl->cert))
328                         continue;
329                 if (ret != NULL)
330                         ret[rlen++] = sep;
331                 nlen = strlen(impl->name);
332                 if ((tmp = realloc(ret, rlen + nlen + 2)) == NULL) {
333                         free(ret);
334                         return NULL;
335                 }
336                 ret = tmp;
337                 memcpy(ret + rlen, impl->name, nlen + 1);
338                 rlen += nlen;
339         }
340         return ret;
341 }
342
343 int
344 sshkey_names_valid2(const char *names, int allow_wildcard, int plain_only)
345 {
346         char *s, *cp, *p;
347         const struct sshkey_impl *impl;
348         int i, type;
349
350         if (names == NULL || strcmp(names, "") == 0)
351                 return 0;
352         if ((s = cp = strdup(names)) == NULL)
353                 return 0;
354         for ((p = strsep(&cp, ",")); p && *p != '\0';
355             (p = strsep(&cp, ","))) {
356                 type = sshkey_type_from_name(p);
357                 if (type == KEY_UNSPEC) {
358                         if (allow_wildcard) {
359                                 /*
360                                  * Try matching key types against the string.
361                                  * If any has a positive or negative match then
362                                  * the component is accepted.
363                                  */
364                                 impl = NULL;
365                                 for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
366                                         if (match_pattern_list(
367                                             keyimpls[i]->name, p, 0) != 0) {
368                                                 impl = keyimpls[i];
369                                                 break;
370                                         }
371                                 }
372                                 if (impl != NULL)
373                                         continue;
374                         }
375                         free(s);
376                         return 0;
377                 } else if (plain_only && sshkey_type_is_cert(type)) {
378                         free(s);
379                         return 0;
380                 }
381         }
382         free(s);
383         return 1;
384 }
385
386 u_int
387 sshkey_size(const struct sshkey *k)
388 {
389         const struct sshkey_impl *impl;
390
391         if ((impl = sshkey_impl_from_key(k)) == NULL)
392                 return 0;
393         if (impl->funcs->size != NULL)
394                 return impl->funcs->size(k);
395         return impl->keybits;
396 }
397
398 static int
399 sshkey_type_is_valid_ca(int type)
400 {
401         const struct sshkey_impl *impl;
402
403         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL)
404                 return 0;
405         /* All non-certificate types may act as CAs */
406         return !impl->cert;
407 }
408
409 int
410 sshkey_is_cert(const struct sshkey *k)
411 {
412         if (k == NULL)
413                 return 0;
414         return sshkey_type_is_cert(k->type);
415 }
416
417 int
418 sshkey_is_sk(const struct sshkey *k)
419 {
420         if (k == NULL)
421                 return 0;
422         switch (sshkey_type_plain(k->type)) {
423         case KEY_ECDSA_SK:
424         case KEY_ED25519_SK:
425                 return 1;
426         default:
427                 return 0;
428         }
429 }
430
431 /* Return the cert-less equivalent to a certified key type */
432 int
433 sshkey_type_plain(int type)
434 {
435         switch (type) {
436         case KEY_RSA_CERT:
437                 return KEY_RSA;
438         case KEY_DSA_CERT:
439                 return KEY_DSA;
440         case KEY_ECDSA_CERT:
441                 return KEY_ECDSA;
442         case KEY_ECDSA_SK_CERT:
443                 return KEY_ECDSA_SK;
444         case KEY_ED25519_CERT:
445                 return KEY_ED25519;
446         case KEY_ED25519_SK_CERT:
447                 return KEY_ED25519_SK;
448         case KEY_XMSS_CERT:
449                 return KEY_XMSS;
450         default:
451                 return type;
452         }
453 }
454
455 /* Return the cert equivalent to a plain key type */
456 static int
457 sshkey_type_certified(int type)
458 {
459         switch (type) {
460         case KEY_RSA:
461                 return KEY_RSA_CERT;
462         case KEY_DSA:
463                 return KEY_DSA_CERT;
464         case KEY_ECDSA:
465                 return KEY_ECDSA_CERT;
466         case KEY_ECDSA_SK:
467                 return KEY_ECDSA_SK_CERT;
468         case KEY_ED25519:
469                 return KEY_ED25519_CERT;
470         case KEY_ED25519_SK:
471                 return KEY_ED25519_SK_CERT;
472         case KEY_XMSS:
473                 return KEY_XMSS_CERT;
474         default:
475                 return -1;
476         }
477 }
478
479 #ifdef WITH_OPENSSL
480 /* XXX: these are really begging for a table-driven approach */
481 int
482 sshkey_curve_name_to_nid(const char *name)
483 {
484         if (strcmp(name, "nistp256") == 0)
485                 return NID_X9_62_prime256v1;
486         else if (strcmp(name, "nistp384") == 0)
487                 return NID_secp384r1;
488 # ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
489         else if (strcmp(name, "nistp521") == 0)
490                 return NID_secp521r1;
491 # endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
492         else
493                 return -1;
494 }
495
496 u_int
497 sshkey_curve_nid_to_bits(int nid)
498 {
499         switch (nid) {
500         case NID_X9_62_prime256v1:
501                 return 256;
502         case NID_secp384r1:
503                 return 384;
504 # ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
505         case NID_secp521r1:
506                 return 521;
507 # endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
508         default:
509                 return 0;
510         }
511 }
512
513 int
514 sshkey_ecdsa_bits_to_nid(int bits)
515 {
516         switch (bits) {
517         case 256:
518                 return NID_X9_62_prime256v1;
519         case 384:
520                 return NID_secp384r1;
521 # ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
522         case 521:
523                 return NID_secp521r1;
524 # endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
525         default:
526                 return -1;
527         }
528 }
529
530 const char *
531 sshkey_curve_nid_to_name(int nid)
532 {
533         switch (nid) {
534         case NID_X9_62_prime256v1:
535                 return "nistp256";
536         case NID_secp384r1:
537                 return "nistp384";
538 # ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
539         case NID_secp521r1:
540                 return "nistp521";
541 # endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
542         default:
543                 return NULL;
544         }
545 }
546
547 int
548 sshkey_ec_nid_to_hash_alg(int nid)
549 {
550         int kbits = sshkey_curve_nid_to_bits(nid);
551
552         if (kbits <= 0)
553                 return -1;
554
555         /* RFC5656 section 6.2.1 */
556         if (kbits <= 256)
557                 return SSH_DIGEST_SHA256;
558         else if (kbits <= 384)
559                 return SSH_DIGEST_SHA384;
560         else
561                 return SSH_DIGEST_SHA512;
562 }
563 #endif /* WITH_OPENSSL */
564
565 static void
566 cert_free(struct sshkey_cert *cert)
567 {
568         u_int i;
569
570         if (cert == NULL)
571                 return;
572         sshbuf_free(cert->certblob);
573         sshbuf_free(cert->critical);
574         sshbuf_free(cert->extensions);
575         free(cert->key_id);
576         for (i = 0; i < cert->nprincipals; i++)
577                 free(cert->principals[i]);
578         free(cert->principals);
579         sshkey_free(cert->signature_key);
580         free(cert->signature_type);
581         freezero(cert, sizeof(*cert));
582 }
583
584 static struct sshkey_cert *
585 cert_new(void)
586 {
587         struct sshkey_cert *cert;
588
589         if ((cert = calloc(1, sizeof(*cert))) == NULL)
590                 return NULL;
591         if ((cert->certblob = sshbuf_new()) == NULL ||
592             (cert->critical = sshbuf_new()) == NULL ||
593             (cert->extensions = sshbuf_new()) == NULL) {
594                 cert_free(cert);
595                 return NULL;
596         }
597         cert->key_id = NULL;
598         cert->principals = NULL;
599         cert->signature_key = NULL;
600         cert->signature_type = NULL;
601         return cert;
602 }
603
604 struct sshkey *
605 sshkey_new(int type)
606 {
607         struct sshkey *k;
608         const struct sshkey_impl *impl = NULL;
609
610         if (type != KEY_UNSPEC &&
611             (impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL)
612                 return NULL;
613
614         /* All non-certificate types may act as CAs */
615         if ((k = calloc(1, sizeof(*k))) == NULL)
616                 return NULL;
617         k->type = type;
618         k->ecdsa_nid = -1;
619         if (impl != NULL && impl->funcs->alloc != NULL) {
620                 if (impl->funcs->alloc(k) != 0) {
621                         free(k);
622                         return NULL;
623                 }
624         }
625         if (sshkey_is_cert(k)) {
626                 if ((k->cert = cert_new()) == NULL) {
627                         sshkey_free(k);
628                         return NULL;
629                 }
630         }
631
632         return k;
633 }
634
635 /* Frees common FIDO fields */
636 void
637 sshkey_sk_cleanup(struct sshkey *k)
638 {
639         free(k->sk_application);
640         sshbuf_free(k->sk_key_handle);
641         sshbuf_free(k->sk_reserved);
642         k->sk_application = NULL;
643         k->sk_key_handle = k->sk_reserved = NULL;
644 }
645
646 static void
647 sshkey_free_contents(struct sshkey *k)
648 {
649         const struct sshkey_impl *impl;
650
651         if (k == NULL)
652                 return;
653         if ((impl = sshkey_impl_from_type(k->type)) != NULL &&
654             impl->funcs->cleanup != NULL)
655                 impl->funcs->cleanup(k);
656         if (sshkey_is_cert(k))
657                 cert_free(k->cert);
658         freezero(k->shielded_private, k->shielded_len);
659         freezero(k->shield_prekey, k->shield_prekey_len);
660 }
661
662 void
663 sshkey_free(struct sshkey *k)
664 {
665         sshkey_free_contents(k);
666         freezero(k, sizeof(*k));
667 }
668
669 static int
670 cert_compare(struct sshkey_cert *a, struct sshkey_cert *b)
671 {
672         if (a == NULL && b == NULL)
673                 return 1;
674         if (a == NULL || b == NULL)
675                 return 0;
676         if (sshbuf_len(a->certblob) != sshbuf_len(b->certblob))
677                 return 0;
678         if (timingsafe_bcmp(sshbuf_ptr(a->certblob), sshbuf_ptr(b->certblob),
679             sshbuf_len(a->certblob)) != 0)
680                 return 0;
681         return 1;
682 }
683
684 /* Compares FIDO-specific pubkey fields only */
685 int
686 sshkey_sk_fields_equal(const struct sshkey *a, const struct sshkey *b)
687 {
688         if (a->sk_application == NULL || b->sk_application == NULL)
689                 return 0;
690         if (strcmp(a->sk_application, b->sk_application) != 0)
691                 return 0;
692         return 1;
693 }
694
695 /*
696  * Compare public portions of key only, allowing comparisons between
697  * certificates and plain keys too.
698  */
699 int
700 sshkey_equal_public(const struct sshkey *a, const struct sshkey *b)
701 {
702         const struct sshkey_impl *impl;
703
704         if (a == NULL || b == NULL ||
705             sshkey_type_plain(a->type) != sshkey_type_plain(b->type))
706                 return 0;
707         if ((impl = sshkey_impl_from_type(a->type)) == NULL)
708                 return 0;
709         return impl->funcs->equal(a, b);
710 }
711
712 int
713 sshkey_equal(const struct sshkey *a, const struct sshkey *b)
714 {
715         if (a == NULL || b == NULL || a->type != b->type)
716                 return 0;
717         if (sshkey_is_cert(a)) {
718                 if (!cert_compare(a->cert, b->cert))
719                         return 0;
720         }
721         return sshkey_equal_public(a, b);
722 }
723
724
725 /* Serialise common FIDO key parts */
726 int
727 sshkey_serialize_sk(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
728 {
729         int r;
730
731         if ((r = sshbuf_put_cstring(b, key->sk_application)) != 0)
732                 return r;
733
734         return 0;
735 }
736
737 static int
738 to_blob_buf(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b, int force_plain,
739   enum sshkey_serialize_rep opts)
740 {
741         int type, ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
742         const char *typename;
743         const struct sshkey_impl *impl;
744
745         if (key == NULL)
746                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
747
748         type = force_plain ? sshkey_type_plain(key->type) : key->type;
749
750         if (sshkey_type_is_cert(type)) {
751                 if (key->cert == NULL)
752                         return SSH_ERR_EXPECTED_CERT;
753                 if (sshbuf_len(key->cert->certblob) == 0)
754                         return SSH_ERR_KEY_LACKS_CERTBLOB;
755                 /* Use the existing blob */
756                 if ((ret = sshbuf_putb(b, key->cert->certblob)) != 0)
757                         return ret;
758                 return 0;
759         }
760         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL)
761                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
762
763         typename = sshkey_ssh_name_from_type_nid(type, key->ecdsa_nid);
764         if ((ret = sshbuf_put_cstring(b, typename)) != 0)
765                 return ret;
766         return impl->funcs->serialize_public(key, b, opts);
767 }
768
769 int
770 sshkey_putb(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
771 {
772         return to_blob_buf(key, b, 0, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
773 }
774
775 int
776 sshkey_puts_opts(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b,
777     enum sshkey_serialize_rep opts)
778 {
779         struct sshbuf *tmp;
780         int r;
781
782         if ((tmp = sshbuf_new()) == NULL)
783                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
784         r = to_blob_buf(key, tmp, 0, opts);
785         if (r == 0)
786                 r = sshbuf_put_stringb(b, tmp);
787         sshbuf_free(tmp);
788         return r;
789 }
790
791 int
792 sshkey_puts(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
793 {
794         return sshkey_puts_opts(key, b, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
795 }
796
797 int
798 sshkey_putb_plain(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
799 {
800         return to_blob_buf(key, b, 1, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
801 }
802
803 static int
804 to_blob(const struct sshkey *key, u_char **blobp, size_t *lenp, int force_plain,
805     enum sshkey_serialize_rep opts)
806 {
807         int ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
808         size_t len;
809         struct sshbuf *b = NULL;
810
811         if (lenp != NULL)
812                 *lenp = 0;
813         if (blobp != NULL)
814                 *blobp = NULL;
815         if ((b = sshbuf_new()) == NULL)
816                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
817         if ((ret = to_blob_buf(key, b, force_plain, opts)) != 0)
818                 goto out;
819         len = sshbuf_len(b);
820         if (lenp != NULL)
821                 *lenp = len;
822         if (blobp != NULL) {
823                 if ((*blobp = malloc(len)) == NULL) {
824                         ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
825                         goto out;
826                 }
827                 memcpy(*blobp, sshbuf_ptr(b), len);
828         }
829         ret = 0;
830  out:
831         sshbuf_free(b);
832         return ret;
833 }
834
835 int
836 sshkey_to_blob(const struct sshkey *key, u_char **blobp, size_t *lenp)
837 {
838         return to_blob(key, blobp, lenp, 0, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
839 }
840
841 int
842 sshkey_plain_to_blob(const struct sshkey *key, u_char **blobp, size_t *lenp)
843 {
844         return to_blob(key, blobp, lenp, 1, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
845 }
846
847 int
848 sshkey_fingerprint_raw(const struct sshkey *k, int dgst_alg,
849     u_char **retp, size_t *lenp)
850 {
851         u_char *blob = NULL, *ret = NULL;
852         size_t blob_len = 0;
853         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
854
855         if (retp != NULL)
856                 *retp = NULL;
857         if (lenp != NULL)
858                 *lenp = 0;
859         if (ssh_digest_bytes(dgst_alg) == 0) {
860                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
861                 goto out;
862         }
863         if ((r = to_blob(k, &blob, &blob_len, 1, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT))
864             != 0)
865                 goto out;
866         if ((ret = calloc(1, SSH_DIGEST_MAX_LENGTH)) == NULL) {
867                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
868                 goto out;
869         }
870         if ((r = ssh_digest_memory(dgst_alg, blob, blob_len,
871             ret, SSH_DIGEST_MAX_LENGTH)) != 0)
872                 goto out;
873         /* success */
874         if (retp != NULL) {
875                 *retp = ret;
876                 ret = NULL;
877         }
878         if (lenp != NULL)
879                 *lenp = ssh_digest_bytes(dgst_alg);
880         r = 0;
881  out:
882         free(ret);
883         if (blob != NULL)
884                 freezero(blob, blob_len);
885         return r;
886 }
887
888 static char *
889 fingerprint_b64(const char *alg, u_char *dgst_raw, size_t dgst_raw_len)
890 {
891         char *ret;
892         size_t plen = strlen(alg) + 1;
893         size_t rlen = ((dgst_raw_len + 2) / 3) * 4 + plen + 1;
894
895         if (dgst_raw_len > 65536 || (ret = calloc(1, rlen)) == NULL)
896                 return NULL;
897         strlcpy(ret, alg, rlen);
898         strlcat(ret, ":", rlen);
899         if (dgst_raw_len == 0)
900                 return ret;
901         if (b64_ntop(dgst_raw, dgst_raw_len, ret + plen, rlen - plen) == -1) {
902                 freezero(ret, rlen);
903                 return NULL;
904         }
905         /* Trim padding characters from end */
906         ret[strcspn(ret, "=")] = '\0';
907         return ret;
908 }
909
910 static char *
911 fingerprint_hex(const char *alg, u_char *dgst_raw, size_t dgst_raw_len)
912 {
913         char *retval, hex[5];
914         size_t i, rlen = dgst_raw_len * 3 + strlen(alg) + 2;
915
916         if (dgst_raw_len > 65536 || (retval = calloc(1, rlen)) == NULL)
917                 return NULL;
918         strlcpy(retval, alg, rlen);
919         strlcat(retval, ":", rlen);
920         for (i = 0; i < dgst_raw_len; i++) {
921                 snprintf(hex, sizeof(hex), "%s%02x",
922                     i > 0 ? ":" : "", dgst_raw[i]);
923                 strlcat(retval, hex, rlen);
924         }
925         return retval;
926 }
927
928 static char *
929 fingerprint_bubblebabble(u_char *dgst_raw, size_t dgst_raw_len)
930 {
931         char vowels[] = { 'a', 'e', 'i', 'o', 'u', 'y' };
932         char consonants[] = { 'b', 'c', 'd', 'f', 'g', 'h', 'k', 'l', 'm',
933             'n', 'p', 'r', 's', 't', 'v', 'z', 'x' };
934         u_int i, j = 0, rounds, seed = 1;
935         char *retval;
936
937         rounds = (dgst_raw_len / 2) + 1;
938         if ((retval = calloc(rounds, 6)) == NULL)
939                 return NULL;
940         retval[j++] = 'x';
941         for (i = 0; i < rounds; i++) {
942                 u_int idx0, idx1, idx2, idx3, idx4;
943                 if ((i + 1 < rounds) || (dgst_raw_len % 2 != 0)) {
944                         idx0 = (((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) >> 6) & 3) +
945                             seed) % 6;
946                         idx1 = (((u_int)(dgst_raw[2 * i])) >> 2) & 15;
947                         idx2 = ((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) & 3) +
948                             (seed / 6)) % 6;
949                         retval[j++] = vowels[idx0];
950                         retval[j++] = consonants[idx1];
951                         retval[j++] = vowels[idx2];
952                         if ((i + 1) < rounds) {
953                                 idx3 = (((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1])) >> 4) & 15;
954                                 idx4 = (((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1]))) & 15;
955                                 retval[j++] = consonants[idx3];
956                                 retval[j++] = '-';
957                                 retval[j++] = consonants[idx4];
958                                 seed = ((seed * 5) +
959                                     ((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) * 7) +
960                                     ((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1])))) % 36;
961                         }
962                 } else {
963                         idx0 = seed % 6;
964                         idx1 = 16;
965                         idx2 = seed / 6;
966                         retval[j++] = vowels[idx0];
967                         retval[j++] = consonants[idx1];
968                         retval[j++] = vowels[idx2];
969                 }
970         }
971         retval[j++] = 'x';
972         retval[j++] = '\0';
973         return retval;
974 }
975
976 /*
977  * Draw an ASCII-Art representing the fingerprint so human brain can
978  * profit from its built-in pattern recognition ability.
979  * This technique is called "random art" and can be found in some
980  * scientific publications like this original paper:
981  *
982  * "Hash Visualization: a New Technique to improve Real-World Security",
983  * Perrig A. and Song D., 1999, International Workshop on Cryptographic
984  * Techniques and E-Commerce (CrypTEC '99)
985  * sparrow.ece.cmu.edu/~adrian/projects/validation/validation.pdf
986  *
987  * The subject came up in a talk by Dan Kaminsky, too.
988  *
989  * If you see the picture is different, the key is different.
990  * If the picture looks the same, you still know nothing.
991  *
992  * The algorithm used here is a worm crawling over a discrete plane,
993  * leaving a trace (augmenting the field) everywhere it goes.
994  * Movement is taken from dgst_raw 2bit-wise.  Bumping into walls
995  * makes the respective movement vector be ignored for this turn.
996  * Graphs are not unambiguous, because circles in graphs can be
997  * walked in either direction.
998  */
999
1000 /*
1001  * Field sizes for the random art.  Have to be odd, so the starting point
1002  * can be in the exact middle of the picture, and FLDBASE should be >=8 .
1003  * Else pictures would be too dense, and drawing the frame would
1004  * fail, too, because the key type would not fit in anymore.
1005  */
1006 #define FLDBASE         8
1007 #define FLDSIZE_Y       (FLDBASE + 1)
1008 #define FLDSIZE_X       (FLDBASE * 2 + 1)
1009 static char *
1010 fingerprint_randomart(const char *alg, u_char *dgst_raw, size_t dgst_raw_len,
1011     const struct sshkey *k)
1012 {
1013         /*
1014          * Chars to be used after each other every time the worm
1015          * intersects with itself.  Matter of taste.
1016          */
1017         char    *augmentation_string = " .o+=*BOX@%&#/^SE";
1018         char    *retval, *p, title[FLDSIZE_X], hash[FLDSIZE_X];
1019         u_char   field[FLDSIZE_X][FLDSIZE_Y];
1020         size_t   i, tlen, hlen;
1021         u_int    b;
1022         int      x, y, r;
1023         size_t   len = strlen(augmentation_string) - 1;
1024
1025         if ((retval = calloc((FLDSIZE_X + 3), (FLDSIZE_Y + 2))) == NULL)
1026                 return NULL;
1027
1028         /* initialize field */
1029         memset(field, 0, FLDSIZE_X * FLDSIZE_Y * sizeof(char));
1030         x = FLDSIZE_X / 2;
1031         y = FLDSIZE_Y / 2;
1032
1033         /* process raw key */
1034         for (i = 0; i < dgst_raw_len; i++) {
1035                 int input;
1036                 /* each byte conveys four 2-bit move commands */
1037                 input = dgst_raw[i];
1038                 for (b = 0; b < 4; b++) {
1039                         /* evaluate 2 bit, rest is shifted later */
1040                         x += (input & 0x1) ? 1 : -1;
1041                         y += (input & 0x2) ? 1 : -1;
1042
1043                         /* assure we are still in bounds */
1044                         x = MAXIMUM(x, 0);
1045                         y = MAXIMUM(y, 0);
1046                         x = MINIMUM(x, FLDSIZE_X - 1);
1047                         y = MINIMUM(y, FLDSIZE_Y - 1);
1048
1049                         /* augment the field */
1050                         if (field[x][y] < len - 2)
1051                                 field[x][y]++;
1052                         input = input >> 2;
1053                 }
1054         }
1055
1056         /* mark starting point and end point*/
1057         field[FLDSIZE_X / 2][FLDSIZE_Y / 2] = len - 1;
1058         field[x][y] = len;
1059
1060         /* assemble title */
1061         r = snprintf(title, sizeof(title), "[%s %u]",
1062                 sshkey_type(k), sshkey_size(k));
1063         /* If [type size] won't fit, then try [type]; fits "[ED25519-CERT]" */
1064         if (r < 0 || r > (int)sizeof(title))
1065                 r = snprintf(title, sizeof(title), "[%s]", sshkey_type(k));
1066         tlen = (r <= 0) ? 0 : strlen(title);
1067
1068         /* assemble hash ID. */
1069         r = snprintf(hash, sizeof(hash), "[%s]", alg);
1070         hlen = (r <= 0) ? 0 : strlen(hash);
1071
1072         /* output upper border */
1073         p = retval;
1074         *p++ = '+';
1075         for (i = 0; i < (FLDSIZE_X - tlen) / 2; i++)
1076                 *p++ = '-';
1077         memcpy(p, title, tlen);
1078         p += tlen;
1079         for (i += tlen; i < FLDSIZE_X; i++)
1080                 *p++ = '-';
1081         *p++ = '+';
1082         *p++ = '\n';
1083
1084         /* output content */
1085         for (y = 0; y < FLDSIZE_Y; y++) {
1086                 *p++ = '|';
1087                 for (x = 0; x < FLDSIZE_X; x++)
1088                         *p++ = augmentation_string[MINIMUM(field[x][y], len)];
1089                 *p++ = '|';
1090                 *p++ = '\n';
1091         }
1092
1093         /* output lower border */
1094         *p++ = '+';
1095         for (i = 0; i < (FLDSIZE_X - hlen) / 2; i++)
1096                 *p++ = '-';
1097         memcpy(p, hash, hlen);
1098         p += hlen;
1099         for (i += hlen; i < FLDSIZE_X; i++)
1100                 *p++ = '-';
1101         *p++ = '+';
1102
1103         return retval;
1104 }
1105
1106 char *
1107 sshkey_fingerprint(const struct sshkey *k, int dgst_alg,
1108     enum sshkey_fp_rep dgst_rep)
1109 {
1110         char *retval = NULL;
1111         u_char *dgst_raw;
1112         size_t dgst_raw_len;
1113
1114         if (sshkey_fingerprint_raw(k, dgst_alg, &dgst_raw, &dgst_raw_len) != 0)
1115                 return NULL;
1116         switch (dgst_rep) {
1117         case SSH_FP_DEFAULT:
1118                 if (dgst_alg == SSH_DIGEST_MD5) {
1119                         retval = fingerprint_hex(ssh_digest_alg_name(dgst_alg),
1120                             dgst_raw, dgst_raw_len);
1121                 } else {
1122                         retval = fingerprint_b64(ssh_digest_alg_name(dgst_alg),
1123                             dgst_raw, dgst_raw_len);
1124                 }
1125                 break;
1126         case SSH_FP_HEX:
1127                 retval = fingerprint_hex(ssh_digest_alg_name(dgst_alg),
1128                     dgst_raw, dgst_raw_len);
1129                 break;
1130         case SSH_FP_BASE64:
1131                 retval = fingerprint_b64(ssh_digest_alg_name(dgst_alg),
1132                     dgst_raw, dgst_raw_len);
1133                 break;
1134         case SSH_FP_BUBBLEBABBLE:
1135                 retval = fingerprint_bubblebabble(dgst_raw, dgst_raw_len);
1136                 break;
1137         case SSH_FP_RANDOMART:
1138                 retval = fingerprint_randomart(ssh_digest_alg_name(dgst_alg),
1139                     dgst_raw, dgst_raw_len, k);
1140                 break;
1141         default:
1142                 freezero(dgst_raw, dgst_raw_len);
1143                 return NULL;
1144         }
1145         freezero(dgst_raw, dgst_raw_len);
1146         return retval;
1147 }
1148
1149 static int
1150 peek_type_nid(const char *s, size_t l, int *nid)
1151 {
1152         const struct sshkey_impl *impl;
1153         int i;
1154
1155         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
1156                 impl = keyimpls[i];
1157                 if (impl->name == NULL || strlen(impl->name) != l)
1158                         continue;
1159                 if (memcmp(s, impl->name, l) == 0) {
1160                         *nid = -1;
1161                         if (key_type_is_ecdsa_variant(impl->type))
1162                                 *nid = impl->nid;
1163                         return impl->type;
1164                 }
1165         }
1166         return KEY_UNSPEC;
1167 }
1168
1169 /* XXX this can now be made const char * */
1170 int
1171 sshkey_read(struct sshkey *ret, char **cpp)
1172 {
1173         struct sshkey *k;
1174         char *cp, *blobcopy;
1175         size_t space;
1176         int r, type, curve_nid = -1;
1177         struct sshbuf *blob;
1178
1179         if (ret == NULL)
1180                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1181         if (ret->type != KEY_UNSPEC && sshkey_impl_from_type(ret->type) == NULL)
1182                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1183
1184         /* Decode type */
1185         cp = *cpp;
1186         space = strcspn(cp, " \t");
1187         if (space == strlen(cp))
1188                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1189         if ((type = peek_type_nid(cp, space, &curve_nid)) == KEY_UNSPEC)
1190                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1191
1192         /* skip whitespace */
1193         for (cp += space; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
1194                 ;
1195         if (*cp == '\0')
1196                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1197         if (ret->type != KEY_UNSPEC && ret->type != type)
1198                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
1199         if ((blob = sshbuf_new()) == NULL)
1200                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1201
1202         /* find end of keyblob and decode */
1203         space = strcspn(cp, " \t");
1204         if ((blobcopy = strndup(cp, space)) == NULL) {
1205                 sshbuf_free(blob);
1206                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1207         }
1208         if ((r = sshbuf_b64tod(blob, blobcopy)) != 0) {
1209                 free(blobcopy);
1210                 sshbuf_free(blob);
1211                 return r;
1212         }
1213         free(blobcopy);
1214         if ((r = sshkey_fromb(blob, &k)) != 0) {
1215                 sshbuf_free(blob);
1216                 return r;
1217         }
1218         sshbuf_free(blob);
1219
1220         /* skip whitespace and leave cp at start of comment */
1221         for (cp += space; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
1222                 ;
1223
1224         /* ensure type of blob matches type at start of line */
1225         if (k->type != type) {
1226                 sshkey_free(k);
1227                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
1228         }
1229         if (key_type_is_ecdsa_variant(type) && curve_nid != k->ecdsa_nid) {
1230                 sshkey_free(k);
1231                 return SSH_ERR_EC_CURVE_MISMATCH;
1232         }
1233
1234         /* Fill in ret from parsed key */
1235         sshkey_free_contents(ret);
1236         *ret = *k;
1237         freezero(k, sizeof(*k));
1238
1239         /* success */
1240         *cpp = cp;
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 int
1245 sshkey_to_base64(const struct sshkey *key, char **b64p)
1246 {
1247         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1248         struct sshbuf *b = NULL;
1249         char *uu = NULL;
1250
1251         if (b64p != NULL)
1252                 *b64p = NULL;
1253         if ((b = sshbuf_new()) == NULL)
1254                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1255         if ((r = sshkey_putb(key, b)) != 0)
1256                 goto out;
1257         if ((uu = sshbuf_dtob64_string(b, 0)) == NULL) {
1258                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1259                 goto out;
1260         }
1261         /* Success */
1262         if (b64p != NULL) {
1263                 *b64p = uu;
1264                 uu = NULL;
1265         }
1266         r = 0;
1267  out:
1268         sshbuf_free(b);
1269         free(uu);
1270         return r;
1271 }
1272
1273 int
1274 sshkey_format_text(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
1275 {
1276         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1277         char *uu = NULL;
1278
1279         if ((r = sshkey_to_base64(key, &uu)) != 0)
1280                 goto out;
1281         if ((r = sshbuf_putf(b, "%s %s",
1282             sshkey_ssh_name(key), uu)) != 0)
1283                 goto out;
1284         r = 0;
1285  out:
1286         free(uu);
1287         return r;
1288 }
1289
1290 int
1291 sshkey_write(const struct sshkey *key, FILE *f)
1292 {
1293         struct sshbuf *b = NULL;
1294         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1295
1296         if ((b = sshbuf_new()) == NULL)
1297                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1298         if ((r = sshkey_format_text(key, b)) != 0)
1299                 goto out;
1300         if (fwrite(sshbuf_ptr(b), sshbuf_len(b), 1, f) != 1) {
1301                 if (feof(f))
1302                         errno = EPIPE;
1303                 r = SSH_ERR_SYSTEM_ERROR;
1304                 goto out;
1305         }
1306         /* Success */
1307         r = 0;
1308  out:
1309         sshbuf_free(b);
1310         return r;
1311 }
1312
1313 const char *
1314 sshkey_cert_type(const struct sshkey *k)
1315 {
1316         switch (k->cert->type) {
1317         case SSH2_CERT_TYPE_USER:
1318                 return "user";
1319         case SSH2_CERT_TYPE_HOST:
1320                 return "host";
1321         default:
1322                 return "unknown";
1323         }
1324 }
1325
1326 int
1327 sshkey_check_rsa_length(const struct sshkey *k, int min_size)
1328 {
1329 #ifdef WITH_OPENSSL
1330         const BIGNUM *rsa_n;
1331         int nbits;
1332
1333         if (k == NULL || k->rsa == NULL ||
1334             (k->type != KEY_RSA && k->type != KEY_RSA_CERT))
1335                 return 0;
1336         RSA_get0_key(k->rsa, &rsa_n, NULL, NULL);
1337         nbits = BN_num_bits(rsa_n);
1338         if (nbits < SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE ||
1339             (min_size > 0 && nbits < min_size))
1340                 return SSH_ERR_KEY_LENGTH;
1341 #endif /* WITH_OPENSSL */
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 #ifdef WITH_OPENSSL
1346 # ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1347 int
1348 sshkey_ecdsa_key_to_nid(EC_KEY *k)
1349 {
1350         EC_GROUP *eg;
1351         int nids[] = {
1352                 NID_X9_62_prime256v1,
1353                 NID_secp384r1,
1354 #  ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
1355                 NID_secp521r1,
1356 #  endif /* OPENSSL_HAS_NISTP521 */
1357                 -1
1358         };
1359         int nid;
1360         u_int i;
1361         const EC_GROUP *g = EC_KEY_get0_group(k);
1362
1363         /*
1364          * The group may be stored in a ASN.1 encoded private key in one of two
1365          * ways: as a "named group", which is reconstituted by ASN.1 object ID
1366          * or explicit group parameters encoded into the key blob. Only the
1367          * "named group" case sets the group NID for us, but we can figure
1368          * it out for the other case by comparing against all the groups that
1369          * are supported.
1370          */
1371         if ((nid = EC_GROUP_get_curve_name(g)) > 0)
1372                 return nid;
1373         for (i = 0; nids[i] != -1; i++) {
1374                 if ((eg = EC_GROUP_new_by_curve_name(nids[i])) == NULL)
1375                         return -1;
1376                 if (EC_GROUP_cmp(g, eg, NULL) == 0)
1377                         break;
1378                 EC_GROUP_free(eg);
1379         }
1380         if (nids[i] != -1) {
1381                 /* Use the group with the NID attached */
1382                 EC_GROUP_set_asn1_flag(eg, OPENSSL_EC_NAMED_CURVE);
1383                 if (EC_KEY_set_group(k, eg) != 1) {
1384                         EC_GROUP_free(eg);
1385                         return -1;
1386                 }
1387         }
1388         return nids[i];
1389 }
1390 # endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
1391 #endif /* WITH_OPENSSL */
1392
1393 int
1394 sshkey_generate(int type, u_int bits, struct sshkey **keyp)
1395 {
1396         struct sshkey *k;
1397         int ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1398         const struct sshkey_impl *impl;
1399
1400         if (keyp == NULL || sshkey_type_is_cert(type))
1401                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1402         *keyp = NULL;
1403         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL)
1404                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
1405         if (impl->funcs->generate == NULL)
1406                 return SSH_ERR_FEATURE_UNSUPPORTED;
1407         if ((k = sshkey_new(KEY_UNSPEC)) == NULL)
1408                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1409         k->type = type;
1410         if ((ret = impl->funcs->generate(k, bits)) != 0) {
1411                 sshkey_free(k);
1412                 return ret;
1413         }
1414         /* success */
1415         *keyp = k;
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 int
1420 sshkey_cert_copy(const struct sshkey *from_key, struct sshkey *to_key)
1421 {
1422         u_int i;
1423         const struct sshkey_cert *from;
1424         struct sshkey_cert *to;
1425         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1426
1427         if (to_key == NULL || (from = from_key->cert) == NULL)
1428                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1429
1430         if ((to = cert_new()) == NULL)
1431                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1432
1433         if ((r = sshbuf_putb(to->certblob, from->certblob)) != 0 ||
1434             (r = sshbuf_putb(to->critical, from->critical)) != 0 ||
1435             (r = sshbuf_putb(to->extensions, from->extensions)) != 0)
1436                 goto out;
1437
1438         to->serial = from->serial;
1439         to->type = from->type;
1440         if (from->key_id == NULL)
1441                 to->key_id = NULL;
1442         else if ((to->key_id = strdup(from->key_id)) == NULL) {
1443                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1444                 goto out;
1445         }
1446         to->valid_after = from->valid_after;
1447         to->valid_before = from->valid_before;
1448         if (from->signature_key == NULL)
1449                 to->signature_key = NULL;
1450         else if ((r = sshkey_from_private(from->signature_key,
1451             &to->signature_key)) != 0)
1452                 goto out;
1453         if (from->signature_type != NULL &&
1454             (to->signature_type = strdup(from->signature_type)) == NULL) {
1455                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1456                 goto out;
1457         }
1458         if (from->nprincipals > SSHKEY_CERT_MAX_PRINCIPALS) {
1459                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1460                 goto out;
1461         }
1462         if (from->nprincipals > 0) {
1463                 if ((to->principals = calloc(from->nprincipals,
1464                     sizeof(*to->principals))) == NULL) {
1465                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1466                         goto out;
1467                 }
1468                 for (i = 0; i < from->nprincipals; i++) {
1469                         to->principals[i] = strdup(from->principals[i]);
1470                         if (to->principals[i] == NULL) {
1471                                 to->nprincipals = i;
1472                                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1473                                 goto out;
1474                         }
1475                 }
1476         }
1477         to->nprincipals = from->nprincipals;
1478
1479         /* success */
1480         cert_free(to_key->cert);
1481         to_key->cert = to;
1482         to = NULL;
1483         r = 0;
1484  out:
1485         cert_free(to);
1486         return r;
1487 }
1488
1489 int
1490 sshkey_copy_public_sk(const struct sshkey *from, struct sshkey *to)
1491 {
1492         /* Append security-key application string */
1493         if ((to->sk_application = strdup(from->sk_application)) == NULL)
1494                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 int
1499 sshkey_from_private(const struct sshkey *k, struct sshkey **pkp)
1500 {
1501         struct sshkey *n = NULL;
1502         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1503         const struct sshkey_impl *impl;
1504
1505         *pkp = NULL;
1506         if ((impl = sshkey_impl_from_key(k)) == NULL)
1507                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
1508         if ((n = sshkey_new(k->type)) == NULL) {
1509                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1510                 goto out;
1511         }
1512         if ((r = impl->funcs->copy_public(k, n)) != 0)
1513                 goto out;
1514         if (sshkey_is_cert(k) && (r = sshkey_cert_copy(k, n)) != 0)
1515                 goto out;
1516         /* success */
1517         *pkp = n;
1518         n = NULL;
1519         r = 0;
1520  out:
1521         sshkey_free(n);
1522         return r;
1523 }
1524
1525 int
1526 sshkey_is_shielded(struct sshkey *k)
1527 {
1528         return k != NULL && k->shielded_private != NULL;
1529 }
1530
1531 int
1532 sshkey_shield_private(struct sshkey *k)
1533 {
1534         struct sshbuf *prvbuf = NULL;
1535         u_char *prekey = NULL, *enc = NULL, keyiv[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH];
1536         struct sshcipher_ctx *cctx = NULL;
1537         const struct sshcipher *cipher;
1538         size_t i, enclen = 0;
1539         struct sshkey *kswap = NULL, tmp;
1540         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1541
1542 #ifdef DEBUG_PK
1543         fprintf(stderr, "%s: entering for %s\n", __func__, sshkey_ssh_name(k));
1544 #endif
1545         if ((cipher = cipher_by_name(SSHKEY_SHIELD_CIPHER)) == NULL) {
1546                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1547                 goto out;
1548         }
1549         if (cipher_keylen(cipher) + cipher_ivlen(cipher) >
1550             ssh_digest_bytes(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH)) {
1551                 r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         /* Prepare a random pre-key, and from it an ephemeral key */
1556         if ((prekey = malloc(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN)) == NULL) {
1557                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1558                 goto out;
1559         }
1560         arc4random_buf(prekey, SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN);
1561         if ((r = ssh_digest_memory(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH,
1562             prekey, SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN,
1563             keyiv, SSH_DIGEST_MAX_LENGTH)) != 0)
1564                 goto out;
1565 #ifdef DEBUG_PK
1566         fprintf(stderr, "%s: key+iv\n", __func__);
1567         sshbuf_dump_data(keyiv, ssh_digest_bytes(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH),
1568             stderr);
1569 #endif
1570         if ((r = cipher_init(&cctx, cipher, keyiv, cipher_keylen(cipher),
1571             keyiv + cipher_keylen(cipher), cipher_ivlen(cipher), 1)) != 0)
1572                 goto out;
1573
1574         /* Serialise and encrypt the private key using the ephemeral key */
1575         if ((prvbuf = sshbuf_new()) == NULL) {
1576                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1577                 goto out;
1578         }
1579         if (sshkey_is_shielded(k) && (r = sshkey_unshield_private(k)) != 0)
1580                 goto out;
1581         if ((r = sshkey_private_serialize_opt(k, prvbuf,
1582             SSHKEY_SERIALIZE_SHIELD)) != 0)
1583                 goto out;
1584         /* pad to cipher blocksize */
1585         i = 0;
1586         while (sshbuf_len(prvbuf) % cipher_blocksize(cipher)) {
1587                 if ((r = sshbuf_put_u8(prvbuf, ++i & 0xff)) != 0)
1588                         goto out;
1589         }
1590 #ifdef DEBUG_PK
1591         fprintf(stderr, "%s: serialised\n", __func__);
1592         sshbuf_dump(prvbuf, stderr);
1593 #endif
1594         /* encrypt */
1595         enclen = sshbuf_len(prvbuf);
1596         if ((enc = malloc(enclen)) == NULL) {
1597                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1598                 goto out;
1599         }
1600         if ((r = cipher_crypt(cctx, 0, enc,
1601             sshbuf_ptr(prvbuf), sshbuf_len(prvbuf), 0, 0)) != 0)
1602                 goto out;
1603 #ifdef DEBUG_PK
1604         fprintf(stderr, "%s: encrypted\n", __func__);
1605         sshbuf_dump_data(enc, enclen, stderr);
1606 #endif
1607
1608         /* Make a scrubbed, public-only copy of our private key argument */
1609         if ((r = sshkey_from_private(k, &kswap)) != 0)
1610                 goto out;
1611
1612         /* Swap the private key out (it will be destroyed below) */
1613         tmp = *kswap;
1614         *kswap = *k;
1615         *k = tmp;
1616
1617         /* Insert the shielded key into our argument */
1618         k->shielded_private = enc;
1619         k->shielded_len = enclen;
1620         k->shield_prekey = prekey;
1621         k->shield_prekey_len = SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN;
1622         enc = prekey = NULL; /* transferred */
1623         enclen = 0;
1624
1625         /* preserve key fields that are required for correct operation */
1626         k->sk_flags = kswap->sk_flags;
1627
1628         /* success */
1629         r = 0;
1630
1631  out:
1632         /* XXX behaviour on error - invalidate original private key? */
1633         cipher_free(cctx);
1634         explicit_bzero(keyiv, sizeof(keyiv));
1635         explicit_bzero(&tmp, sizeof(tmp));
1636         freezero(enc, enclen);
1637         freezero(prekey, SSHKEY_SHIELD_PREKEY_LEN);
1638         sshkey_free(kswap);
1639         sshbuf_free(prvbuf);
1640         return r;
1641 }
1642
1643 /* Check deterministic padding after private key */
1644 static int
1645 private2_check_padding(struct sshbuf *decrypted)
1646 {
1647         u_char pad;
1648         size_t i;
1649         int r;
1650
1651         i = 0;
1652         while (sshbuf_len(decrypted)) {
1653                 if ((r = sshbuf_get_u8(decrypted, &pad)) != 0)
1654                         goto out;
1655                 if (pad != (++i & 0xff)) {
1656                         r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1657                         goto out;
1658                 }
1659         }
1660         /* success */
1661         r = 0;
1662  out:
1663         explicit_bzero(&pad, sizeof(pad));
1664         explicit_bzero(&i, sizeof(i));
1665         return r;
1666 }
1667
1668 int
1669 sshkey_unshield_private(struct sshkey *k)
1670 {
1671         struct sshbuf *prvbuf = NULL;
1672         u_char *cp, keyiv[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH];
1673         struct sshcipher_ctx *cctx = NULL;
1674         const struct sshcipher *cipher;
1675         struct sshkey *kswap = NULL, tmp;
1676         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1677
1678 #ifdef DEBUG_PK
1679         fprintf(stderr, "%s: entering for %s\n", __func__, sshkey_ssh_name(k));
1680 #endif
1681         if (!sshkey_is_shielded(k))
1682                 return 0; /* nothing to do */
1683
1684         if ((cipher = cipher_by_name(SSHKEY_SHIELD_CIPHER)) == NULL) {
1685                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
1686                 goto out;
1687         }
1688         if (cipher_keylen(cipher) + cipher_ivlen(cipher) >
1689             ssh_digest_bytes(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH)) {
1690                 r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1691                 goto out;
1692         }
1693         /* check size of shielded key blob */
1694         if (k->shielded_len < cipher_blocksize(cipher) ||
1695             (k->shielded_len % cipher_blocksize(cipher)) != 0) {
1696                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1697                 goto out;
1698         }
1699
1700         /* Calculate the ephemeral key from the prekey */
1701         if ((r = ssh_digest_memory(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH,
1702             k->shield_prekey, k->shield_prekey_len,
1703             keyiv, SSH_DIGEST_MAX_LENGTH)) != 0)
1704                 goto out;
1705         if ((r = cipher_init(&cctx, cipher, keyiv, cipher_keylen(cipher),
1706             keyiv + cipher_keylen(cipher), cipher_ivlen(cipher), 0)) != 0)
1707                 goto out;
1708 #ifdef DEBUG_PK
1709         fprintf(stderr, "%s: key+iv\n", __func__);
1710         sshbuf_dump_data(keyiv, ssh_digest_bytes(SSHKEY_SHIELD_PREKEY_HASH),
1711             stderr);
1712 #endif
1713
1714         /* Decrypt and parse the shielded private key using the ephemeral key */
1715         if ((prvbuf = sshbuf_new()) == NULL) {
1716                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1717                 goto out;
1718         }
1719         if ((r = sshbuf_reserve(prvbuf, k->shielded_len, &cp)) != 0)
1720                 goto out;
1721         /* decrypt */
1722 #ifdef DEBUG_PK
1723         fprintf(stderr, "%s: encrypted\n", __func__);
1724         sshbuf_dump_data(k->shielded_private, k->shielded_len, stderr);
1725 #endif
1726         if ((r = cipher_crypt(cctx, 0, cp,
1727             k->shielded_private, k->shielded_len, 0, 0)) != 0)
1728                 goto out;
1729 #ifdef DEBUG_PK
1730         fprintf(stderr, "%s: serialised\n", __func__);
1731         sshbuf_dump(prvbuf, stderr);
1732 #endif
1733         /* Parse private key */
1734         if ((r = sshkey_private_deserialize(prvbuf, &kswap)) != 0)
1735                 goto out;
1736
1737         if ((r = private2_check_padding(prvbuf)) != 0)
1738                 goto out;
1739
1740         /* Swap the parsed key back into place */
1741         tmp = *kswap;
1742         *kswap = *k;
1743         *k = tmp;
1744
1745         /* success */
1746         r = 0;
1747
1748  out:
1749         cipher_free(cctx);
1750         explicit_bzero(keyiv, sizeof(keyiv));
1751         explicit_bzero(&tmp, sizeof(tmp));
1752         sshkey_free(kswap);
1753         sshbuf_free(prvbuf);
1754         return r;
1755 }
1756
1757 static int
1758 cert_parse(struct sshbuf *b, struct sshkey *key, struct sshbuf *certbuf)
1759 {
1760         struct sshbuf *principals = NULL, *crit = NULL;
1761         struct sshbuf *exts = NULL, *ca = NULL;
1762         u_char *sig = NULL;
1763         size_t signed_len = 0, slen = 0, kidlen = 0;
1764         int ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1765
1766         /* Copy the entire key blob for verification and later serialisation */
1767         if ((ret = sshbuf_putb(key->cert->certblob, certbuf)) != 0)
1768                 return ret;
1769
1770         /* Parse body of certificate up to signature */
1771         if ((ret = sshbuf_get_u64(b, &key->cert->serial)) != 0 ||
1772             (ret = sshbuf_get_u32(b, &key->cert->type)) != 0 ||
1773             (ret = sshbuf_get_cstring(b, &key->cert->key_id, &kidlen)) != 0 ||
1774             (ret = sshbuf_froms(b, &principals)) != 0 ||
1775             (ret = sshbuf_get_u64(b, &key->cert->valid_after)) != 0 ||
1776             (ret = sshbuf_get_u64(b, &key->cert->valid_before)) != 0 ||
1777             (ret = sshbuf_froms(b, &crit)) != 0 ||
1778             (ret = sshbuf_froms(b, &exts)) != 0 ||
1779             (ret = sshbuf_get_string_direct(b, NULL, NULL)) != 0 ||
1780             (ret = sshbuf_froms(b, &ca)) != 0) {
1781                 /* XXX debug print error for ret */
1782                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1783                 goto out;
1784         }
1785
1786         /* Signature is left in the buffer so we can calculate this length */
1787         signed_len = sshbuf_len(key->cert->certblob) - sshbuf_len(b);
1788
1789         if ((ret = sshbuf_get_string(b, &sig, &slen)) != 0) {
1790                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1791                 goto out;
1792         }
1793
1794         if (key->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_USER &&
1795             key->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_HOST) {
1796                 ret = SSH_ERR_KEY_CERT_UNKNOWN_TYPE;
1797                 goto out;
1798         }
1799
1800         /* Parse principals section */
1801         while (sshbuf_len(principals) > 0) {
1802                 char *principal = NULL;
1803                 char **oprincipals = NULL;
1804
1805                 if (key->cert->nprincipals >= SSHKEY_CERT_MAX_PRINCIPALS) {
1806                         ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1807                         goto out;
1808                 }
1809                 if ((ret = sshbuf_get_cstring(principals, &principal,
1810                     NULL)) != 0) {
1811                         ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1812                         goto out;
1813                 }
1814                 oprincipals = key->cert->principals;
1815                 key->cert->principals = recallocarray(key->cert->principals,
1816                     key->cert->nprincipals, key->cert->nprincipals + 1,
1817                     sizeof(*key->cert->principals));
1818                 if (key->cert->principals == NULL) {
1819                         free(principal);
1820                         key->cert->principals = oprincipals;
1821                         ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1822                         goto out;
1823                 }
1824                 key->cert->principals[key->cert->nprincipals++] = principal;
1825         }
1826
1827         /*
1828          * Stash a copies of the critical options and extensions sections
1829          * for later use.
1830          */
1831         if ((ret = sshbuf_putb(key->cert->critical, crit)) != 0 ||
1832             (exts != NULL &&
1833             (ret = sshbuf_putb(key->cert->extensions, exts)) != 0))
1834                 goto out;
1835
1836         /*
1837          * Validate critical options and extensions sections format.
1838          */
1839         while (sshbuf_len(crit) != 0) {
1840                 if ((ret = sshbuf_get_string_direct(crit, NULL, NULL)) != 0 ||
1841                     (ret = sshbuf_get_string_direct(crit, NULL, NULL)) != 0) {
1842                         sshbuf_reset(key->cert->critical);
1843                         ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1844                         goto out;
1845                 }
1846         }
1847         while (exts != NULL && sshbuf_len(exts) != 0) {
1848                 if ((ret = sshbuf_get_string_direct(exts, NULL, NULL)) != 0 ||
1849                     (ret = sshbuf_get_string_direct(exts, NULL, NULL)) != 0) {
1850                         sshbuf_reset(key->cert->extensions);
1851                         ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1852                         goto out;
1853                 }
1854         }
1855
1856         /* Parse CA key and check signature */
1857         if (sshkey_from_blob_internal(ca, &key->cert->signature_key, 0) != 0) {
1858                 ret = SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY;
1859                 goto out;
1860         }
1861         if (!sshkey_type_is_valid_ca(key->cert->signature_key->type)) {
1862                 ret = SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY;
1863                 goto out;
1864         }
1865         if ((ret = sshkey_verify(key->cert->signature_key, sig, slen,
1866             sshbuf_ptr(key->cert->certblob), signed_len, NULL, 0, NULL)) != 0)
1867                 goto out;
1868         if ((ret = sshkey_get_sigtype(sig, slen,
1869             &key->cert->signature_type)) != 0)
1870                 goto out;
1871
1872         /* Success */
1873         ret = 0;
1874  out:
1875         sshbuf_free(ca);
1876         sshbuf_free(crit);
1877         sshbuf_free(exts);
1878         sshbuf_free(principals);
1879         free(sig);
1880         return ret;
1881 }
1882
1883 int
1884 sshkey_deserialize_sk(struct sshbuf *b, struct sshkey *key)
1885 {
1886         /* Parse additional security-key application string */
1887         if (sshbuf_get_cstring(b, &key->sk_application, NULL) != 0)
1888                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1889         return 0;
1890 }
1891
1892 static int
1893 sshkey_from_blob_internal(struct sshbuf *b, struct sshkey **keyp,
1894     int allow_cert)
1895 {
1896         int type, ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
1897         char *ktype = NULL;
1898         struct sshkey *key = NULL;
1899         struct sshbuf *copy;
1900         const struct sshkey_impl *impl;
1901
1902 #ifdef DEBUG_PK /* XXX */
1903         sshbuf_dump(b, stderr);
1904 #endif
1905         if (keyp != NULL)
1906                 *keyp = NULL;
1907         if ((copy = sshbuf_fromb(b)) == NULL) {
1908                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1909                 goto out;
1910         }
1911         if (sshbuf_get_cstring(b, &ktype, NULL) != 0) {
1912                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1913                 goto out;
1914         }
1915
1916         type = sshkey_type_from_name(ktype);
1917         if (!allow_cert && sshkey_type_is_cert(type)) {
1918                 ret = SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY;
1919                 goto out;
1920         }
1921         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL) {
1922                 ret = SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
1923                 goto out;
1924         }
1925         if ((key = sshkey_new(type)) == NULL) {
1926                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1927                 goto out;
1928         }
1929         if (sshkey_type_is_cert(type)) {
1930                 /* Skip nonce that preceeds all certificates */
1931                 if (sshbuf_get_string_direct(b, NULL, NULL) != 0) {
1932                         ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1933                         goto out;
1934                 }
1935         }
1936         if ((ret = impl->funcs->deserialize_public(ktype, b, key)) != 0)
1937                 goto out;
1938
1939         /* Parse certificate potion */
1940         if (sshkey_is_cert(key) && (ret = cert_parse(b, key, copy)) != 0)
1941                 goto out;
1942
1943         if (key != NULL && sshbuf_len(b) != 0) {
1944                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
1945                 goto out;
1946         }
1947         ret = 0;
1948         if (keyp != NULL) {
1949                 *keyp = key;
1950                 key = NULL;
1951         }
1952  out:
1953         sshbuf_free(copy);
1954         sshkey_free(key);
1955         free(ktype);
1956         return ret;
1957 }
1958
1959 int
1960 sshkey_from_blob(const u_char *blob, size_t blen, struct sshkey **keyp)
1961 {
1962         struct sshbuf *b;
1963         int r;
1964
1965         if ((b = sshbuf_from(blob, blen)) == NULL)
1966                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
1967         r = sshkey_from_blob_internal(b, keyp, 1);
1968         sshbuf_free(b);
1969         return r;
1970 }
1971
1972 int
1973 sshkey_fromb(struct sshbuf *b, struct sshkey **keyp)
1974 {
1975         return sshkey_from_blob_internal(b, keyp, 1);
1976 }
1977
1978 int
1979 sshkey_froms(struct sshbuf *buf, struct sshkey **keyp)
1980 {
1981         struct sshbuf *b;
1982         int r;
1983
1984         if ((r = sshbuf_froms(buf, &b)) != 0)
1985                 return r;
1986         r = sshkey_from_blob_internal(b, keyp, 1);
1987         sshbuf_free(b);
1988         return r;
1989 }
1990
1991 int
1992 sshkey_get_sigtype(const u_char *sig, size_t siglen, char **sigtypep)
1993 {
1994         int r;
1995         struct sshbuf *b = NULL;
1996         char *sigtype = NULL;
1997
1998         if (sigtypep != NULL)
1999                 *sigtypep = NULL;
2000         if ((b = sshbuf_from(sig, siglen)) == NULL)
2001                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2002         if ((r = sshbuf_get_cstring(b, &sigtype, NULL)) != 0)
2003                 goto out;
2004         /* success */
2005         if (sigtypep != NULL) {
2006                 *sigtypep = sigtype;
2007                 sigtype = NULL;
2008         }
2009         r = 0;
2010  out:
2011         free(sigtype);
2012         sshbuf_free(b);
2013         return r;
2014 }
2015
2016 /*
2017  *
2018  * Checks whether a certificate's signature type is allowed.
2019  * Returns 0 (success) if the certificate signature type appears in the
2020  * "allowed" pattern-list, or the key is not a certificate to begin with.
2021  * Otherwise returns a ssherr.h code.
2022  */
2023 int
2024 sshkey_check_cert_sigtype(const struct sshkey *key, const char *allowed)
2025 {
2026         if (key == NULL || allowed == NULL)
2027                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2028         if (!sshkey_type_is_cert(key->type))
2029                 return 0;
2030         if (key->cert == NULL || key->cert->signature_type == NULL)
2031                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2032         if (match_pattern_list(key->cert->signature_type, allowed, 0) != 1)
2033                 return SSH_ERR_SIGN_ALG_UNSUPPORTED;
2034         return 0;
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Returns the expected signature algorithm for a given public key algorithm.
2039  */
2040 const char *
2041 sshkey_sigalg_by_name(const char *name)
2042 {
2043         const struct sshkey_impl *impl;
2044         int i;
2045
2046         for (i = 0; keyimpls[i] != NULL; i++) {
2047                 impl = keyimpls[i];
2048                 if (strcmp(impl->name, name) != 0)
2049                         continue;
2050                 if (impl->sigalg != NULL)
2051                         return impl->sigalg;
2052                 if (!impl->cert)
2053                         return impl->name;
2054                 return sshkey_ssh_name_from_type_nid(
2055                     sshkey_type_plain(impl->type), impl->nid);
2056         }
2057         return NULL;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Verifies that the signature algorithm appearing inside the signature blob
2062  * matches that which was requested.
2063  */
2064 int
2065 sshkey_check_sigtype(const u_char *sig, size_t siglen,
2066     const char *requested_alg)
2067 {
2068         const char *expected_alg;
2069         char *sigtype = NULL;
2070         int r;
2071
2072         if (requested_alg == NULL)
2073                 return 0;
2074         if ((expected_alg = sshkey_sigalg_by_name(requested_alg)) == NULL)
2075                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2076         if ((r = sshkey_get_sigtype(sig, siglen, &sigtype)) != 0)
2077                 return r;
2078         r = strcmp(expected_alg, sigtype) == 0;
2079         free(sigtype);
2080         return r ? 0 : SSH_ERR_SIGN_ALG_UNSUPPORTED;
2081 }
2082
2083 int
2084 sshkey_sign(struct sshkey *key,
2085     u_char **sigp, size_t *lenp,
2086     const u_char *data, size_t datalen,
2087     const char *alg, const char *sk_provider, const char *sk_pin, u_int compat)
2088 {
2089         int was_shielded = sshkey_is_shielded(key);
2090         int r2, r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2091         const struct sshkey_impl *impl;
2092
2093         if (sigp != NULL)
2094                 *sigp = NULL;
2095         if (lenp != NULL)
2096                 *lenp = 0;
2097         if (datalen > SSH_KEY_MAX_SIGN_DATA_SIZE)
2098                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2099         if ((impl = sshkey_impl_from_key(key)) == NULL)
2100                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
2101         if ((r = sshkey_unshield_private(key)) != 0)
2102                 return r;
2103         if (sshkey_is_sk(key)) {
2104                 r = sshsk_sign(sk_provider, key, sigp, lenp, data,
2105                     datalen, compat, sk_pin);
2106         } else {
2107                 if (impl->funcs->sign == NULL)
2108                         r = SSH_ERR_SIGN_ALG_UNSUPPORTED;
2109                 else {
2110                         r = impl->funcs->sign(key, sigp, lenp, data, datalen,
2111                             alg, sk_provider, sk_pin, compat);
2112                  }
2113         }
2114         if (was_shielded && (r2 = sshkey_shield_private(key)) != 0)
2115                 return r2;
2116         return r;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * ssh_key_verify returns 0 for a correct signature  and < 0 on error.
2121  * If "alg" specified, then the signature must use that algorithm.
2122  */
2123 int
2124 sshkey_verify(const struct sshkey *key,
2125     const u_char *sig, size_t siglen,
2126     const u_char *data, size_t dlen, const char *alg, u_int compat,
2127     struct sshkey_sig_details **detailsp)
2128 {
2129         const struct sshkey_impl *impl;
2130
2131         if (detailsp != NULL)
2132                 *detailsp = NULL;
2133         if (siglen == 0 || dlen > SSH_KEY_MAX_SIGN_DATA_SIZE)
2134                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2135         if ((impl = sshkey_impl_from_key(key)) == NULL)
2136                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
2137         return impl->funcs->verify(key, sig, siglen, data, dlen,
2138             alg, compat, detailsp);
2139 }
2140
2141 /* Convert a plain key to their _CERT equivalent */
2142 int
2143 sshkey_to_certified(struct sshkey *k)
2144 {
2145         int newtype;
2146
2147         if ((newtype = sshkey_type_certified(k->type)) == -1)
2148                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2149         if ((k->cert = cert_new()) == NULL)
2150                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2151         k->type = newtype;
2152         return 0;
2153 }
2154
2155 /* Convert a certificate to its raw key equivalent */
2156 int
2157 sshkey_drop_cert(struct sshkey *k)
2158 {
2159         if (!sshkey_type_is_cert(k->type))
2160                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
2161         cert_free(k->cert);
2162         k->cert = NULL;
2163         k->type = sshkey_type_plain(k->type);
2164         return 0;
2165 }
2166
2167 /* Sign a certified key, (re-)generating the signed certblob. */
2168 int
2169 sshkey_certify_custom(struct sshkey *k, struct sshkey *ca, const char *alg,
2170     const char *sk_provider, const char *sk_pin,
2171     sshkey_certify_signer *signer, void *signer_ctx)
2172 {
2173         const struct sshkey_impl *impl;
2174         struct sshbuf *principals = NULL;
2175         u_char *ca_blob = NULL, *sig_blob = NULL, nonce[32];
2176         size_t i, ca_len, sig_len;
2177         int ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2178         struct sshbuf *cert = NULL;
2179         char *sigtype = NULL;
2180
2181         if (k == NULL || k->cert == NULL ||
2182             k->cert->certblob == NULL || ca == NULL)
2183                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2184         if (!sshkey_is_cert(k))
2185                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
2186         if (!sshkey_type_is_valid_ca(ca->type))
2187                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY;
2188         if ((impl = sshkey_impl_from_key(k)) == NULL)
2189                 return SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2190
2191         /*
2192          * If no alg specified as argument but a signature_type was set,
2193          * then prefer that. If both were specified, then they must match.
2194          */
2195         if (alg == NULL)
2196                 alg = k->cert->signature_type;
2197         else if (k->cert->signature_type != NULL &&
2198             strcmp(alg, k->cert->signature_type) != 0)
2199                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2200
2201         /*
2202          * If no signing algorithm or signature_type was specified and we're
2203          * using a RSA key, then default to a good signature algorithm.
2204          */
2205         if (alg == NULL && ca->type == KEY_RSA)
2206                 alg = "rsa-sha2-512";
2207
2208         if ((ret = sshkey_to_blob(ca, &ca_blob, &ca_len)) != 0)
2209                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY;
2210
2211         cert = k->cert->certblob; /* for readability */
2212         sshbuf_reset(cert);
2213         if ((ret = sshbuf_put_cstring(cert, sshkey_ssh_name(k))) != 0)
2214                 goto out;
2215
2216         /* -v01 certs put nonce first */
2217         arc4random_buf(&nonce, sizeof(nonce));
2218         if ((ret = sshbuf_put_string(cert, nonce, sizeof(nonce))) != 0)
2219                 goto out;
2220
2221         /* Public key next */
2222         if ((ret = impl->funcs->serialize_public(k, cert,
2223             SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT)) != 0)
2224                 goto out;
2225
2226         /* Then remaining cert fields */
2227         if ((ret = sshbuf_put_u64(cert, k->cert->serial)) != 0 ||
2228             (ret = sshbuf_put_u32(cert, k->cert->type)) != 0 ||
2229             (ret = sshbuf_put_cstring(cert, k->cert->key_id)) != 0)
2230                 goto out;
2231
2232         if ((principals = sshbuf_new()) == NULL) {
2233                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2234                 goto out;
2235         }
2236         for (i = 0; i < k->cert->nprincipals; i++) {
2237                 if ((ret = sshbuf_put_cstring(principals,
2238                     k->cert->principals[i])) != 0)
2239                         goto out;
2240         }
2241         if ((ret = sshbuf_put_stringb(cert, principals)) != 0 ||
2242             (ret = sshbuf_put_u64(cert, k->cert->valid_after)) != 0 ||
2243             (ret = sshbuf_put_u64(cert, k->cert->valid_before)) != 0 ||
2244             (ret = sshbuf_put_stringb(cert, k->cert->critical)) != 0 ||
2245             (ret = sshbuf_put_stringb(cert, k->cert->extensions)) != 0 ||
2246             (ret = sshbuf_put_string(cert, NULL, 0)) != 0 || /* Reserved */
2247             (ret = sshbuf_put_string(cert, ca_blob, ca_len)) != 0)
2248                 goto out;
2249
2250         /* Sign the whole mess */
2251         if ((ret = signer(ca, &sig_blob, &sig_len, sshbuf_ptr(cert),
2252             sshbuf_len(cert), alg, sk_provider, sk_pin, 0, signer_ctx)) != 0)
2253                 goto out;
2254         /* Check and update signature_type against what was actually used */
2255         if ((ret = sshkey_get_sigtype(sig_blob, sig_len, &sigtype)) != 0)
2256                 goto out;
2257         if (alg != NULL && strcmp(alg, sigtype) != 0) {
2258                 ret = SSH_ERR_SIGN_ALG_UNSUPPORTED;
2259                 goto out;
2260         }
2261         if (k->cert->signature_type == NULL) {
2262                 k->cert->signature_type = sigtype;
2263                 sigtype = NULL;
2264         }
2265         /* Append signature and we are done */
2266         if ((ret = sshbuf_put_string(cert, sig_blob, sig_len)) != 0)
2267                 goto out;
2268         ret = 0;
2269  out:
2270         if (ret != 0)
2271                 sshbuf_reset(cert);
2272         free(sig_blob);
2273         free(ca_blob);
2274         free(sigtype);
2275         sshbuf_free(principals);
2276         return ret;
2277 }
2278
2279 static int
2280 default_key_sign(struct sshkey *key, u_char **sigp, size_t *lenp,
2281     const u_char *data, size_t datalen,
2282     const char *alg, const char *sk_provider, const char *sk_pin,
2283     u_int compat, void *ctx)
2284 {
2285         if (ctx != NULL)
2286                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2287         return sshkey_sign(key, sigp, lenp, data, datalen, alg,
2288             sk_provider, sk_pin, compat);
2289 }
2290
2291 int
2292 sshkey_certify(struct sshkey *k, struct sshkey *ca, const char *alg,
2293     const char *sk_provider, const char *sk_pin)
2294 {
2295         return sshkey_certify_custom(k, ca, alg, sk_provider, sk_pin,
2296             default_key_sign, NULL);
2297 }
2298
2299 int
2300 sshkey_cert_check_authority(const struct sshkey *k,
2301     int want_host, int require_principal, int wildcard_pattern,
2302     uint64_t verify_time, const char *name, const char **reason)
2303 {
2304         u_int i, principal_matches;
2305
2306         if (reason == NULL)
2307                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2308         if (!sshkey_is_cert(k)) {
2309                 *reason = "Key is not a certificate";
2310                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2311         }
2312         if (want_host) {
2313                 if (k->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_HOST) {
2314                         *reason = "Certificate invalid: not a host certificate";
2315                         return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2316                 }
2317         } else {
2318                 if (k->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_USER) {
2319                         *reason = "Certificate invalid: not a user certificate";
2320                         return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2321                 }
2322         }
2323         if (verify_time < k->cert->valid_after) {
2324                 *reason = "Certificate invalid: not yet valid";
2325                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2326         }
2327         if (verify_time >= k->cert->valid_before) {
2328                 *reason = "Certificate invalid: expired";
2329                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2330         }
2331         if (k->cert->nprincipals == 0) {
2332                 if (require_principal) {
2333                         *reason = "Certificate lacks principal list";
2334                         return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2335                 }
2336         } else if (name != NULL) {
2337                 principal_matches = 0;
2338                 for (i = 0; i < k->cert->nprincipals; i++) {
2339                         if (wildcard_pattern) {
2340                                 if (match_pattern(k->cert->principals[i],
2341                                     name)) {
2342                                         principal_matches = 1;
2343                                         break;
2344                                 }
2345                         } else if (strcmp(name, k->cert->principals[i]) == 0) {
2346                                 principal_matches = 1;
2347                                 break;
2348                         }
2349                 }
2350                 if (!principal_matches) {
2351                         *reason = "Certificate invalid: name is not a listed "
2352                             "principal";
2353                         return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2354                 }
2355         }
2356         return 0;
2357 }
2358
2359 int
2360 sshkey_cert_check_authority_now(const struct sshkey *k,
2361     int want_host, int require_principal, int wildcard_pattern,
2362     const char *name, const char **reason)
2363 {
2364         time_t now;
2365
2366         if ((now = time(NULL)) < 0) {
2367                 /* yikes - system clock before epoch! */
2368                 *reason = "Certificate invalid: not yet valid";
2369                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2370         }
2371         return sshkey_cert_check_authority(k, want_host, require_principal,
2372             wildcard_pattern, (uint64_t)now, name, reason);
2373 }
2374
2375 int
2376 sshkey_cert_check_host(const struct sshkey *key, const char *host,
2377     int wildcard_principals, const char *ca_sign_algorithms,
2378     const char **reason)
2379 {
2380         int r;
2381
2382         if ((r = sshkey_cert_check_authority_now(key, 1, 0, wildcard_principals,
2383             host, reason)) != 0)
2384                 return r;
2385         if (sshbuf_len(key->cert->critical) != 0) {
2386                 *reason = "Certificate contains unsupported critical options";
2387                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2388         }
2389         if (ca_sign_algorithms != NULL &&
2390             (r = sshkey_check_cert_sigtype(key, ca_sign_algorithms)) != 0) {
2391                 *reason = "Certificate signed with disallowed algorithm";
2392                 return SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID;
2393         }
2394         return 0;
2395 }
2396
2397 size_t
2398 sshkey_format_cert_validity(const struct sshkey_cert *cert, char *s, size_t l)
2399 {
2400         char from[32], to[32], ret[128];
2401
2402         *from = *to = '\0';
2403         if (cert->valid_after == 0 &&
2404             cert->valid_before == 0xffffffffffffffffULL)
2405                 return strlcpy(s, "forever", l);
2406
2407         if (cert->valid_after != 0)
2408                 format_absolute_time(cert->valid_after, from, sizeof(from));
2409         if (cert->valid_before != 0xffffffffffffffffULL)
2410                 format_absolute_time(cert->valid_before, to, sizeof(to));
2411
2412         if (cert->valid_after == 0)
2413                 snprintf(ret, sizeof(ret), "before %s", to);
2414         else if (cert->valid_before == 0xffffffffffffffffULL)
2415                 snprintf(ret, sizeof(ret), "after %s", from);
2416         else
2417                 snprintf(ret, sizeof(ret), "from %s to %s", from, to);
2418
2419         return strlcpy(s, ret, l);
2420 }
2421
2422 /* Common serialization for FIDO private keys */
2423 int
2424 sshkey_serialize_private_sk(const struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
2425 {
2426         int r;
2427
2428         if ((r = sshbuf_put_cstring(b, key->sk_application)) != 0 ||
2429             (r = sshbuf_put_u8(b, key->sk_flags)) != 0 ||
2430             (r = sshbuf_put_stringb(b, key->sk_key_handle)) != 0 ||
2431             (r = sshbuf_put_stringb(b, key->sk_reserved)) != 0)
2432                 return r;
2433
2434         return 0;
2435 }
2436
2437 int
2438 sshkey_private_serialize_opt(struct sshkey *key, struct sshbuf *buf,
2439     enum sshkey_serialize_rep opts)
2440 {
2441         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2442         int was_shielded = sshkey_is_shielded(key);
2443         struct sshbuf *b = NULL;
2444         const struct sshkey_impl *impl;
2445
2446         if ((impl = sshkey_impl_from_key(key)) == NULL)
2447                 return SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2448         if ((r = sshkey_unshield_private(key)) != 0)
2449                 return r;
2450         if ((b = sshbuf_new()) == NULL)
2451                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2452         if ((r = sshbuf_put_cstring(b, sshkey_ssh_name(key))) != 0)
2453                 goto out;
2454         if (sshkey_is_cert(key)) {
2455                 if (key->cert == NULL ||
2456                     sshbuf_len(key->cert->certblob) == 0) {
2457                         r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2458                         goto out;
2459                 }
2460                 if ((r = sshbuf_put_stringb(b, key->cert->certblob)) != 0)
2461                         goto out;
2462         }
2463         if ((r = impl->funcs->serialize_private(key, b, opts)) != 0)
2464                 goto out;
2465
2466         /*
2467          * success (but we still need to append the output to buf after
2468          * possibly re-shielding the private key)
2469          */
2470         r = 0;
2471  out:
2472         if (was_shielded)
2473                 r = sshkey_shield_private(key);
2474         if (r == 0)
2475                 r = sshbuf_putb(buf, b);
2476         sshbuf_free(b);
2477
2478         return r;
2479 }
2480
2481 int
2482 sshkey_private_serialize(struct sshkey *key, struct sshbuf *b)
2483 {
2484         return sshkey_private_serialize_opt(key, b,
2485             SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
2486 }
2487
2488 /* Shared deserialization of FIDO private key components */
2489 int
2490 sshkey_private_deserialize_sk(struct sshbuf *buf, struct sshkey *k)
2491 {
2492         int r;
2493
2494         if ((k->sk_key_handle = sshbuf_new()) == NULL ||
2495             (k->sk_reserved = sshbuf_new()) == NULL)
2496                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2497         if ((r = sshbuf_get_cstring(buf, &k->sk_application, NULL)) != 0 ||
2498             (r = sshbuf_get_u8(buf, &k->sk_flags)) != 0 ||
2499             (r = sshbuf_get_stringb(buf, k->sk_key_handle)) != 0 ||
2500             (r = sshbuf_get_stringb(buf, k->sk_reserved)) != 0)
2501                 return r;
2502
2503         return 0;
2504 }
2505
2506 int
2507 sshkey_private_deserialize(struct sshbuf *buf, struct sshkey **kp)
2508 {
2509         const struct sshkey_impl *impl;
2510         char *tname = NULL;
2511         char *expect_sk_application = NULL;
2512         u_char *expect_ed25519_pk = NULL;
2513         struct sshkey *k = NULL;
2514         int type, r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2515
2516         if (kp != NULL)
2517                 *kp = NULL;
2518         if ((r = sshbuf_get_cstring(buf, &tname, NULL)) != 0)
2519                 goto out;
2520         type = sshkey_type_from_name(tname);
2521         if (sshkey_type_is_cert(type)) {
2522                 /*
2523                  * Certificate key private keys begin with the certificate
2524                  * itself. Make sure this matches the type of the enclosing
2525                  * private key.
2526                  */
2527                 if ((r = sshkey_froms(buf, &k)) != 0)
2528                         goto out;
2529                 if (k->type != type) {
2530                         r = SSH_ERR_KEY_CERT_MISMATCH;
2531                         goto out;
2532                 }
2533                 /* For ECDSA keys, the group must match too */
2534                 if (k->type == KEY_ECDSA &&
2535                     k->ecdsa_nid != sshkey_ecdsa_nid_from_name(tname)) {
2536                         r = SSH_ERR_KEY_CERT_MISMATCH;
2537                         goto out;
2538                 }
2539                 /*
2540                  * Several fields are redundant between certificate and
2541                  * private key body, we require these to match.
2542                  */
2543                 expect_sk_application = k->sk_application;
2544                 expect_ed25519_pk = k->ed25519_pk;
2545                 k->sk_application = NULL;
2546                 k->ed25519_pk = NULL;
2547                 /* XXX xmss too or refactor */
2548         } else {
2549                 if ((k = sshkey_new(type)) == NULL) {
2550                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2551                         goto out;
2552                 }
2553         }
2554         if ((impl = sshkey_impl_from_type(type)) == NULL) {
2555                 r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2556                 goto out;
2557         }
2558         if ((r = impl->funcs->deserialize_private(tname, buf, k)) != 0)
2559                 goto out;
2560
2561         /* XXX xmss too or refactor */
2562         if ((expect_sk_application != NULL && (k->sk_application == NULL ||
2563             strcmp(expect_sk_application, k->sk_application) != 0)) ||
2564             (expect_ed25519_pk != NULL && (k->ed25519_pk == NULL ||
2565             memcmp(expect_ed25519_pk, k->ed25519_pk, ED25519_PK_SZ) != 0))) {
2566                 r = SSH_ERR_KEY_CERT_MISMATCH;
2567                 goto out;
2568         }
2569         /* success */
2570         r = 0;
2571         if (kp != NULL) {
2572                 *kp = k;
2573                 k = NULL;
2574         }
2575  out:
2576         free(tname);
2577         sshkey_free(k);
2578         free(expect_sk_application);
2579         free(expect_ed25519_pk);
2580         return r;
2581 }
2582
2583 #if defined(WITH_OPENSSL) && defined(OPENSSL_HAS_ECC)
2584 int
2585 sshkey_ec_validate_public(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *public)
2586 {
2587         EC_POINT *nq = NULL;
2588         BIGNUM *order = NULL, *x = NULL, *y = NULL, *tmp = NULL;
2589         int ret = SSH_ERR_KEY_INVALID_EC_VALUE;
2590
2591         /*
2592          * NB. This assumes OpenSSL has already verified that the public
2593          * point lies on the curve. This is done by EC_POINT_oct2point()
2594          * implicitly calling EC_POINT_is_on_curve(). If this code is ever
2595          * reachable with public points not unmarshalled using
2596          * EC_POINT_oct2point then the caller will need to explicitly check.
2597          */
2598
2599         /*
2600          * We shouldn't ever hit this case because bignum_get_ecpoint()
2601          * refuses to load GF2m points.
2602          */
2603         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) !=
2604             NID_X9_62_prime_field)
2605                 goto out;
2606
2607         /* Q != infinity */
2608         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, public))
2609                 goto out;
2610
2611         if ((x = BN_new()) == NULL ||
2612             (y = BN_new()) == NULL ||
2613             (order = BN_new()) == NULL ||
2614             (tmp = BN_new()) == NULL) {
2615                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2616                 goto out;
2617         }
2618
2619         /* log2(x) > log2(order)/2, log2(y) > log2(order)/2 */
2620         if (EC_GROUP_get_order(group, order, NULL) != 1 ||
2621             EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, public,
2622             x, y, NULL) != 1) {
2623                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
2624                 goto out;
2625         }
2626         if (BN_num_bits(x) <= BN_num_bits(order) / 2 ||
2627             BN_num_bits(y) <= BN_num_bits(order) / 2)
2628                 goto out;
2629
2630         /* nQ == infinity (n == order of subgroup) */
2631         if ((nq = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
2632                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2633                 goto out;
2634         }
2635         if (EC_POINT_mul(group, nq, NULL, public, order, NULL) != 1) {
2636                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
2637                 goto out;
2638         }
2639         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, nq) != 1)
2640                 goto out;
2641
2642         /* x < order - 1, y < order - 1 */
2643         if (!BN_sub(tmp, order, BN_value_one())) {
2644                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
2645                 goto out;
2646         }
2647         if (BN_cmp(x, tmp) >= 0 || BN_cmp(y, tmp) >= 0)
2648                 goto out;
2649         ret = 0;
2650  out:
2651         BN_clear_free(x);
2652         BN_clear_free(y);
2653         BN_clear_free(order);
2654         BN_clear_free(tmp);
2655         EC_POINT_free(nq);
2656         return ret;
2657 }
2658
2659 int
2660 sshkey_ec_validate_private(const EC_KEY *key)
2661 {
2662         BIGNUM *order = NULL, *tmp = NULL;
2663         int ret = SSH_ERR_KEY_INVALID_EC_VALUE;
2664
2665         if ((order = BN_new()) == NULL || (tmp = BN_new()) == NULL) {
2666                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2667                 goto out;
2668         }
2669
2670         /* log2(private) > log2(order)/2 */
2671         if (EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(key), order, NULL) != 1) {
2672                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
2673                 goto out;
2674         }
2675         if (BN_num_bits(EC_KEY_get0_private_key(key)) <=
2676             BN_num_bits(order) / 2)
2677                 goto out;
2678
2679         /* private < order - 1 */
2680         if (!BN_sub(tmp, order, BN_value_one())) {
2681                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
2682                 goto out;
2683         }
2684         if (BN_cmp(EC_KEY_get0_private_key(key), tmp) >= 0)
2685                 goto out;
2686         ret = 0;
2687  out:
2688         BN_clear_free(order);
2689         BN_clear_free(tmp);
2690         return ret;
2691 }
2692
2693 void
2694 sshkey_dump_ec_point(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
2695 {
2696         BIGNUM *x = NULL, *y = NULL;
2697
2698         if (point == NULL) {
2699                 fputs("point=(NULL)\n", stderr);
2700                 return;
2701         }
2702         if ((x = BN_new()) == NULL || (y = BN_new()) == NULL) {
2703                 fprintf(stderr, "%s: BN_new failed\n", __func__);
2704                 goto out;
2705         }
2706         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) !=
2707             NID_X9_62_prime_field) {
2708                 fprintf(stderr, "%s: group is not a prime field\n", __func__);
2709                 goto out;
2710         }
2711         if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, point,
2712             x, y, NULL) != 1) {
2713                 fprintf(stderr, "%s: EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp\n",
2714                     __func__);
2715                 goto out;
2716         }
2717         fputs("x=", stderr);
2718         BN_print_fp(stderr, x);
2719         fputs("\ny=", stderr);
2720         BN_print_fp(stderr, y);
2721         fputs("\n", stderr);
2722  out:
2723         BN_clear_free(x);
2724         BN_clear_free(y);
2725 }
2726
2727 void
2728 sshkey_dump_ec_key(const EC_KEY *key)
2729 {
2730         const BIGNUM *exponent;
2731
2732         sshkey_dump_ec_point(EC_KEY_get0_group(key),
2733             EC_KEY_get0_public_key(key));
2734         fputs("exponent=", stderr);
2735         if ((exponent = EC_KEY_get0_private_key(key)) == NULL)
2736                 fputs("(NULL)", stderr);
2737         else
2738                 BN_print_fp(stderr, EC_KEY_get0_private_key(key));
2739         fputs("\n", stderr);
2740 }
2741 #endif /* WITH_OPENSSL && OPENSSL_HAS_ECC */
2742
2743 static int
2744 sshkey_private_to_blob2(struct sshkey *prv, struct sshbuf *blob,
2745     const char *passphrase, const char *comment, const char *ciphername,
2746     int rounds)
2747 {
2748         u_char *cp, *key = NULL, *pubkeyblob = NULL;
2749         u_char salt[SALT_LEN];
2750         size_t i, pubkeylen, keylen, ivlen, blocksize, authlen;
2751         u_int check;
2752         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2753         struct sshcipher_ctx *ciphercontext = NULL;
2754         const struct sshcipher *cipher;
2755         const char *kdfname = KDFNAME;
2756         struct sshbuf *encoded = NULL, *encrypted = NULL, *kdf = NULL;
2757
2758         if (rounds <= 0)
2759                 rounds = DEFAULT_ROUNDS;
2760         if (passphrase == NULL || !strlen(passphrase)) {
2761                 ciphername = "none";
2762                 kdfname = "none";
2763         } else if (ciphername == NULL)
2764                 ciphername = DEFAULT_CIPHERNAME;
2765         if ((cipher = cipher_by_name(ciphername)) == NULL) {
2766                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2767                 goto out;
2768         }
2769
2770         if ((kdf = sshbuf_new()) == NULL ||
2771             (encoded = sshbuf_new()) == NULL ||
2772             (encrypted = sshbuf_new()) == NULL) {
2773                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2774                 goto out;
2775         }
2776         blocksize = cipher_blocksize(cipher);
2777         keylen = cipher_keylen(cipher);
2778         ivlen = cipher_ivlen(cipher);
2779         authlen = cipher_authlen(cipher);
2780         if ((key = calloc(1, keylen + ivlen)) == NULL) {
2781                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2782                 goto out;
2783         }
2784         if (strcmp(kdfname, "bcrypt") == 0) {
2785                 arc4random_buf(salt, SALT_LEN);
2786                 if (bcrypt_pbkdf(passphrase, strlen(passphrase),
2787                     salt, SALT_LEN, key, keylen + ivlen, rounds) < 0) {
2788                         r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2789                         goto out;
2790                 }
2791                 if ((r = sshbuf_put_string(kdf, salt, SALT_LEN)) != 0 ||
2792                     (r = sshbuf_put_u32(kdf, rounds)) != 0)
2793                         goto out;
2794         } else if (strcmp(kdfname, "none") != 0) {
2795                 /* Unsupported KDF type */
2796                 r = SSH_ERR_KEY_UNKNOWN_CIPHER;
2797                 goto out;
2798         }
2799         if ((r = cipher_init(&ciphercontext, cipher, key, keylen,
2800             key + keylen, ivlen, 1)) != 0)
2801                 goto out;
2802
2803         if ((r = sshbuf_put(encoded, AUTH_MAGIC, sizeof(AUTH_MAGIC))) != 0 ||
2804             (r = sshbuf_put_cstring(encoded, ciphername)) != 0 ||
2805             (r = sshbuf_put_cstring(encoded, kdfname)) != 0 ||
2806             (r = sshbuf_put_stringb(encoded, kdf)) != 0 ||
2807             (r = sshbuf_put_u32(encoded, 1)) != 0 ||    /* number of keys */
2808             (r = sshkey_to_blob(prv, &pubkeyblob, &pubkeylen)) != 0 ||
2809             (r = sshbuf_put_string(encoded, pubkeyblob, pubkeylen)) != 0)
2810                 goto out;
2811
2812         /* set up the buffer that will be encrypted */
2813
2814         /* Random check bytes */
2815         check = arc4random();
2816         if ((r = sshbuf_put_u32(encrypted, check)) != 0 ||
2817             (r = sshbuf_put_u32(encrypted, check)) != 0)
2818                 goto out;
2819
2820         /* append private key and comment*/
2821         if ((r = sshkey_private_serialize_opt(prv, encrypted,
2822             SSHKEY_SERIALIZE_FULL)) != 0 ||
2823             (r = sshbuf_put_cstring(encrypted, comment)) != 0)
2824                 goto out;
2825
2826         /* padding */
2827         i = 0;
2828         while (sshbuf_len(encrypted) % blocksize) {
2829                 if ((r = sshbuf_put_u8(encrypted, ++i & 0xff)) != 0)
2830                         goto out;
2831         }
2832
2833         /* length in destination buffer */
2834         if ((r = sshbuf_put_u32(encoded, sshbuf_len(encrypted))) != 0)
2835                 goto out;
2836
2837         /* encrypt */
2838         if ((r = sshbuf_reserve(encoded,
2839             sshbuf_len(encrypted) + authlen, &cp)) != 0)
2840                 goto out;
2841         if ((r = cipher_crypt(ciphercontext, 0, cp,
2842             sshbuf_ptr(encrypted), sshbuf_len(encrypted), 0, authlen)) != 0)
2843                 goto out;
2844
2845         sshbuf_reset(blob);
2846
2847         /* assemble uuencoded key */
2848         if ((r = sshbuf_put(blob, MARK_BEGIN, MARK_BEGIN_LEN)) != 0 ||
2849             (r = sshbuf_dtob64(encoded, blob, 1)) != 0 ||
2850             (r = sshbuf_put(blob, MARK_END, MARK_END_LEN)) != 0)
2851                 goto out;
2852
2853         /* success */
2854         r = 0;
2855
2856  out:
2857         sshbuf_free(kdf);
2858         sshbuf_free(encoded);
2859         sshbuf_free(encrypted);
2860         cipher_free(ciphercontext);
2861         explicit_bzero(salt, sizeof(salt));
2862         if (key != NULL)
2863                 freezero(key, keylen + ivlen);
2864         if (pubkeyblob != NULL)
2865                 freezero(pubkeyblob, pubkeylen);
2866         return r;
2867 }
2868
2869 static int
2870 private2_uudecode(struct sshbuf *blob, struct sshbuf **decodedp)
2871 {
2872         const u_char *cp;
2873         size_t encoded_len;
2874         int r;
2875         u_char last;
2876         struct sshbuf *encoded = NULL, *decoded = NULL;
2877
2878         if (blob == NULL || decodedp == NULL)
2879                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2880
2881         *decodedp = NULL;
2882
2883         if ((encoded = sshbuf_new()) == NULL ||
2884             (decoded = sshbuf_new()) == NULL) {
2885                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2886                 goto out;
2887         }
2888
2889         /* check preamble */
2890         cp = sshbuf_ptr(blob);
2891         encoded_len = sshbuf_len(blob);
2892         if (encoded_len < (MARK_BEGIN_LEN + MARK_END_LEN) ||
2893             memcmp(cp, MARK_BEGIN, MARK_BEGIN_LEN) != 0) {
2894                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
2895                 goto out;
2896         }
2897         cp += MARK_BEGIN_LEN;
2898         encoded_len -= MARK_BEGIN_LEN;
2899
2900         /* Look for end marker, removing whitespace as we go */
2901         while (encoded_len > 0) {
2902                 if (*cp != '\n' && *cp != '\r') {
2903                         if ((r = sshbuf_put_u8(encoded, *cp)) != 0)
2904                                 goto out;
2905                 }
2906                 last = *cp;
2907                 encoded_len--;
2908                 cp++;
2909                 if (last == '\n') {
2910                         if (encoded_len >= MARK_END_LEN &&
2911                             memcmp(cp, MARK_END, MARK_END_LEN) == 0) {
2912                                 /* \0 terminate */
2913                                 if ((r = sshbuf_put_u8(encoded, 0)) != 0)
2914                                         goto out;
2915                                 break;
2916                         }
2917                 }
2918         }
2919         if (encoded_len == 0) {
2920                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
2921                 goto out;
2922         }
2923
2924         /* decode base64 */
2925         if ((r = sshbuf_b64tod(decoded, (char *)sshbuf_ptr(encoded))) != 0)
2926                 goto out;
2927
2928         /* check magic */
2929         if (sshbuf_len(decoded) < sizeof(AUTH_MAGIC) ||
2930             memcmp(sshbuf_ptr(decoded), AUTH_MAGIC, sizeof(AUTH_MAGIC))) {
2931                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
2932                 goto out;
2933         }
2934         /* success */
2935         *decodedp = decoded;
2936         decoded = NULL;
2937         r = 0;
2938  out:
2939         sshbuf_free(encoded);
2940         sshbuf_free(decoded);
2941         return r;
2942 }
2943
2944 static int
2945 private2_decrypt(struct sshbuf *decoded, const char *passphrase,
2946     struct sshbuf **decryptedp, struct sshkey **pubkeyp)
2947 {
2948         char *ciphername = NULL, *kdfname = NULL;
2949         const struct sshcipher *cipher = NULL;
2950         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
2951         size_t keylen = 0, ivlen = 0, authlen = 0, slen = 0;
2952         struct sshbuf *kdf = NULL, *decrypted = NULL;
2953         struct sshcipher_ctx *ciphercontext = NULL;
2954         struct sshkey *pubkey = NULL;
2955         u_char *key = NULL, *salt = NULL, *dp;
2956         u_int blocksize, rounds, nkeys, encrypted_len, check1, check2;
2957
2958         if (decoded == NULL || decryptedp == NULL || pubkeyp == NULL)
2959                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
2960
2961         *decryptedp = NULL;
2962         *pubkeyp = NULL;
2963
2964         if ((decrypted = sshbuf_new()) == NULL) {
2965                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
2966                 goto out;
2967         }
2968
2969         /* parse public portion of key */
2970         if ((r = sshbuf_consume(decoded, sizeof(AUTH_MAGIC))) != 0 ||
2971             (r = sshbuf_get_cstring(decoded, &ciphername, NULL)) != 0 ||
2972             (r = sshbuf_get_cstring(decoded, &kdfname, NULL)) != 0 ||
2973             (r = sshbuf_froms(decoded, &kdf)) != 0 ||
2974             (r = sshbuf_get_u32(decoded, &nkeys)) != 0)
2975                 goto out;
2976
2977         if (nkeys != 1) {
2978                 /* XXX only one key supported at present */
2979                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
2980                 goto out;
2981         }
2982
2983         if ((r = sshkey_froms(decoded, &pubkey)) != 0 ||
2984             (r = sshbuf_get_u32(decoded, &encrypted_len)) != 0)
2985                 goto out;
2986
2987         if ((cipher = cipher_by_name(ciphername)) == NULL) {
2988                 r = SSH_ERR_KEY_UNKNOWN_CIPHER;
2989                 goto out;
2990         }
2991         if (strcmp(kdfname, "none") != 0 && strcmp(kdfname, "bcrypt") != 0) {
2992                 r = SSH_ERR_KEY_UNKNOWN_CIPHER;
2993                 goto out;
2994         }
2995         if (strcmp(kdfname, "none") == 0 && strcmp(ciphername, "none") != 0) {
2996                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
2997                 goto out;
2998         }
2999         if ((passphrase == NULL || strlen(passphrase) == 0) &&
3000             strcmp(kdfname, "none") != 0) {
3001                 /* passphrase required */
3002                 r = SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3003                 goto out;
3004         }
3005
3006         /* check size of encrypted key blob */
3007         blocksize = cipher_blocksize(cipher);
3008         if (encrypted_len < blocksize || (encrypted_len % blocksize) != 0) {
3009                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3010                 goto out;
3011         }
3012
3013         /* setup key */
3014         keylen = cipher_keylen(cipher);
3015         ivlen = cipher_ivlen(cipher);
3016         authlen = cipher_authlen(cipher);
3017         if ((key = calloc(1, keylen + ivlen)) == NULL) {
3018                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3019                 goto out;
3020         }
3021         if (strcmp(kdfname, "bcrypt") == 0) {
3022                 if ((r = sshbuf_get_string(kdf, &salt, &slen)) != 0 ||
3023                     (r = sshbuf_get_u32(kdf, &rounds)) != 0)
3024                         goto out;
3025                 if (bcrypt_pbkdf(passphrase, strlen(passphrase), salt, slen,
3026                     key, keylen + ivlen, rounds) < 0) {
3027                         r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3028                         goto out;
3029                 }
3030         }
3031
3032         /* check that an appropriate amount of auth data is present */
3033         if (sshbuf_len(decoded) < authlen ||
3034             sshbuf_len(decoded) - authlen < encrypted_len) {
3035                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3036                 goto out;
3037         }
3038
3039         /* decrypt private portion of key */
3040         if ((r = sshbuf_reserve(decrypted, encrypted_len, &dp)) != 0 ||
3041             (r = cipher_init(&ciphercontext, cipher, key, keylen,
3042             key + keylen, ivlen, 0)) != 0)
3043                 goto out;
3044         if ((r = cipher_crypt(ciphercontext, 0, dp, sshbuf_ptr(decoded),
3045             encrypted_len, 0, authlen)) != 0) {
3046                 /* an integrity error here indicates an incorrect passphrase */
3047                 if (r == SSH_ERR_MAC_INVALID)
3048                         r = SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3049                 goto out;
3050         }
3051         if ((r = sshbuf_consume(decoded, encrypted_len + authlen)) != 0)
3052                 goto out;
3053         /* there should be no trailing data */
3054         if (sshbuf_len(decoded) != 0) {
3055                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3056                 goto out;
3057         }
3058
3059         /* check check bytes */
3060         if ((r = sshbuf_get_u32(decrypted, &check1)) != 0 ||
3061             (r = sshbuf_get_u32(decrypted, &check2)) != 0)
3062                 goto out;
3063         if (check1 != check2) {
3064                 r = SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3065                 goto out;
3066         }
3067         /* success */
3068         *decryptedp = decrypted;
3069         decrypted = NULL;
3070         *pubkeyp = pubkey;
3071         pubkey = NULL;
3072         r = 0;
3073  out:
3074         cipher_free(ciphercontext);
3075         free(ciphername);
3076         free(kdfname);
3077         sshkey_free(pubkey);
3078         if (salt != NULL) {
3079                 explicit_bzero(salt, slen);
3080                 free(salt);
3081         }
3082         if (key != NULL) {
3083                 explicit_bzero(key, keylen + ivlen);
3084                 free(key);
3085         }
3086         sshbuf_free(kdf);
3087         sshbuf_free(decrypted);
3088         return r;
3089 }
3090
3091 static int
3092 sshkey_parse_private2(struct sshbuf *blob, int type, const char *passphrase,
3093     struct sshkey **keyp, char **commentp)
3094 {
3095         char *comment = NULL;
3096         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
3097         struct sshbuf *decoded = NULL, *decrypted = NULL;
3098         struct sshkey *k = NULL, *pubkey = NULL;
3099
3100         if (keyp != NULL)
3101                 *keyp = NULL;
3102         if (commentp != NULL)
3103                 *commentp = NULL;
3104
3105         /* Undo base64 encoding and decrypt the private section */
3106         if ((r = private2_uudecode(blob, &decoded)) != 0 ||
3107             (r = private2_decrypt(decoded, passphrase,
3108             &decrypted, &pubkey)) != 0)
3109                 goto out;
3110
3111         if (type != KEY_UNSPEC &&
3112             sshkey_type_plain(type) != sshkey_type_plain(pubkey->type)) {
3113                 r = SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
3114                 goto out;
3115         }
3116
3117         /* Load the private key and comment */
3118         if ((r = sshkey_private_deserialize(decrypted, &k)) != 0 ||
3119             (r = sshbuf_get_cstring(decrypted, &comment, NULL)) != 0)
3120                 goto out;
3121
3122         /* Check deterministic padding after private section */
3123         if ((r = private2_check_padding(decrypted)) != 0)
3124                 goto out;
3125
3126         /* Check that the public key in the envelope matches the private key */
3127         if (!sshkey_equal(pubkey, k)) {
3128                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3129                 goto out;
3130         }
3131
3132         /* success */
3133         r = 0;
3134         if (keyp != NULL) {
3135                 *keyp = k;
3136                 k = NULL;
3137         }
3138         if (commentp != NULL) {
3139                 *commentp = comment;
3140                 comment = NULL;
3141         }
3142  out:
3143         free(comment);
3144         sshbuf_free(decoded);
3145         sshbuf_free(decrypted);
3146         sshkey_free(k);
3147         sshkey_free(pubkey);
3148         return r;
3149 }
3150
3151 static int
3152 sshkey_parse_private2_pubkey(struct sshbuf *blob, int type,
3153     struct sshkey **keyp)
3154 {
3155         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
3156         struct sshbuf *decoded = NULL;
3157         struct sshkey *pubkey = NULL;
3158         u_int nkeys = 0;
3159
3160         if (keyp != NULL)
3161                 *keyp = NULL;
3162
3163         if ((r = private2_uudecode(blob, &decoded)) != 0)
3164                 goto out;
3165         /* parse public key from unencrypted envelope */
3166         if ((r = sshbuf_consume(decoded, sizeof(AUTH_MAGIC))) != 0 ||
3167             (r = sshbuf_skip_string(decoded)) != 0 || /* cipher */
3168             (r = sshbuf_skip_string(decoded)) != 0 || /* KDF alg */
3169             (r = sshbuf_skip_string(decoded)) != 0 || /* KDF hint */
3170             (r = sshbuf_get_u32(decoded, &nkeys)) != 0)
3171                 goto out;
3172
3173         if (nkeys != 1) {
3174                 /* XXX only one key supported at present */
3175                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3176                 goto out;
3177         }
3178
3179         /* Parse the public key */
3180         if ((r = sshkey_froms(decoded, &pubkey)) != 0)
3181                 goto out;
3182
3183         if (type != KEY_UNSPEC &&
3184             sshkey_type_plain(type) != sshkey_type_plain(pubkey->type)) {
3185                 r = SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
3186                 goto out;
3187         }
3188
3189         /* success */
3190         r = 0;
3191         if (keyp != NULL) {
3192                 *keyp = pubkey;
3193                 pubkey = NULL;
3194         }
3195  out:
3196         sshbuf_free(decoded);
3197         sshkey_free(pubkey);
3198         return r;
3199 }
3200
3201 #ifdef WITH_OPENSSL
3202 /* convert SSH v2 key to PEM or PKCS#8 format */
3203 static int
3204 sshkey_private_to_blob_pem_pkcs8(struct sshkey *key, struct sshbuf *buf,
3205     int format, const char *_passphrase, const char *comment)
3206 {
3207         int was_shielded = sshkey_is_shielded(key);
3208         int success, r;
3209         int blen, len = strlen(_passphrase);
3210         u_char *passphrase = (len > 0) ? (u_char *)_passphrase : NULL;
3211         const EVP_CIPHER *cipher = (len > 0) ? EVP_aes_128_cbc() : NULL;
3212         char *bptr;
3213         BIO *bio = NULL;
3214         struct sshbuf *blob;
3215         EVP_PKEY *pkey = NULL;
3216
3217         if (len > 0 && len <= 4)
3218                 return SSH_ERR_PASSPHRASE_TOO_SHORT;
3219         if ((blob = sshbuf_new()) == NULL)
3220                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3221         if ((bio = BIO_new(BIO_s_mem())) == NULL) {
3222                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3223                 goto out;
3224         }
3225         if (format == SSHKEY_PRIVATE_PKCS8 && (pkey = EVP_PKEY_new()) == NULL) {
3226                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3227                 goto out;
3228         }
3229         if ((r = sshkey_unshield_private(key)) != 0)
3230                 goto out;
3231
3232         switch (key->type) {
3233         case KEY_DSA:
3234                 if (format == SSHKEY_PRIVATE_PEM) {
3235                         success = PEM_write_bio_DSAPrivateKey(bio, key->dsa,
3236                             cipher, passphrase, len, NULL, NULL);
3237                 } else {
3238                         success = EVP_PKEY_set1_DSA(pkey, key->dsa);
3239                 }
3240                 break;
3241 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
3242         case KEY_ECDSA:
3243                 if (format == SSHKEY_PRIVATE_PEM) {
3244                         success = PEM_write_bio_ECPrivateKey(bio, key->ecdsa,
3245                             cipher, passphrase, len, NULL, NULL);
3246                 } else {
3247                         success = EVP_PKEY_set1_EC_KEY(pkey, key->ecdsa);
3248                 }
3249                 break;
3250 #endif
3251         case KEY_RSA:
3252                 if (format == SSHKEY_PRIVATE_PEM) {
3253                         success = PEM_write_bio_RSAPrivateKey(bio, key->rsa,
3254                             cipher, passphrase, len, NULL, NULL);
3255                 } else {
3256                         success = EVP_PKEY_set1_RSA(pkey, key->rsa);
3257                 }
3258                 break;
3259         default:
3260                 success = 0;
3261                 break;
3262         }
3263         if (success == 0) {
3264                 r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3265                 goto out;
3266         }
3267         if (format == SSHKEY_PRIVATE_PKCS8) {
3268                 if ((success = PEM_write_bio_PrivateKey(bio, pkey, cipher,
3269                     passphrase, len, NULL, NULL)) == 0) {
3270                         r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3271                         goto out;
3272                 }
3273         }
3274         if ((blen = BIO_get_mem_data(bio, &bptr)) <= 0) {
3275                 r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
3276                 goto out;
3277         }
3278         if ((r = sshbuf_put(blob, bptr, blen)) != 0)
3279                 goto out;
3280         r = 0;
3281  out:
3282         if (was_shielded)
3283                 r = sshkey_shield_private(key);
3284         if (r == 0)
3285                 r = sshbuf_putb(buf, blob);
3286
3287         EVP_PKEY_free(pkey);
3288         sshbuf_free(blob);
3289         BIO_free(bio);
3290         return r;
3291 }
3292 #endif /* WITH_OPENSSL */
3293
3294 /* Serialise "key" to buffer "blob" */
3295 int
3296 sshkey_private_to_fileblob(struct sshkey *key, struct sshbuf *blob,
3297     const char *passphrase, const char *comment,
3298     int format, const char *openssh_format_cipher, int openssh_format_rounds)
3299 {
3300         switch (key->type) {
3301 #ifdef WITH_OPENSSL
3302         case KEY_DSA:
3303         case KEY_ECDSA:
3304         case KEY_RSA:
3305                 break; /* see below */
3306 #endif /* WITH_OPENSSL */
3307         case KEY_ED25519:
3308         case KEY_ED25519_SK:
3309 #ifdef WITH_XMSS
3310         case KEY_XMSS:
3311 #endif /* WITH_XMSS */
3312 #ifdef WITH_OPENSSL
3313         case KEY_ECDSA_SK:
3314 #endif /* WITH_OPENSSL */
3315                 return sshkey_private_to_blob2(key, blob, passphrase,
3316                     comment, openssh_format_cipher, openssh_format_rounds);
3317         default:
3318                 return SSH_ERR_KEY_TYPE_UNKNOWN;
3319         }
3320
3321 #ifdef WITH_OPENSSL
3322         switch (format) {
3323         case SSHKEY_PRIVATE_OPENSSH:
3324                 return sshkey_private_to_blob2(key, blob, passphrase,
3325                     comment, openssh_format_cipher, openssh_format_rounds);
3326         case SSHKEY_PRIVATE_PEM:
3327         case SSHKEY_PRIVATE_PKCS8:
3328                 return sshkey_private_to_blob_pem_pkcs8(key, blob,
3329                     format, passphrase, comment);
3330         default:
3331                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3332         }
3333 #endif /* WITH_OPENSSL */
3334 }
3335
3336 #ifdef WITH_OPENSSL
3337 static int
3338 translate_libcrypto_error(unsigned long pem_err)
3339 {
3340         int pem_reason = ERR_GET_REASON(pem_err);
3341
3342         switch (ERR_GET_LIB(pem_err)) {
3343         case ERR_LIB_PEM:
3344                 switch (pem_reason) {
3345                 case PEM_R_BAD_PASSWORD_READ:
3346 #ifdef PEM_R_PROBLEMS_GETTING_PASSWORD
3347                 case PEM_R_PROBLEMS_GETTING_PASSWORD:
3348 #endif
3349 #ifdef PEM_R_BAD_DECRYPT
3350                 case PEM_R_BAD_DECRYPT:
3351 #endif
3352                         return SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3353                 default:
3354                         return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3355                 }
3356         case ERR_LIB_EVP:
3357                 switch (pem_reason) {
3358 #ifdef EVP_R_BAD_DECRYPT
3359                 case EVP_R_BAD_DECRYPT:
3360                         return SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3361 #endif
3362 #ifdef EVP_R_BN_DECODE_ERROR
3363                 case EVP_R_BN_DECODE_ERROR:
3364 #endif
3365                 case EVP_R_DECODE_ERROR:
3366 #ifdef EVP_R_PRIVATE_KEY_DECODE_ERROR
3367                 case EVP_R_PRIVATE_KEY_DECODE_ERROR:
3368 #endif
3369                         return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3370                 default:
3371                         return SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3372                 }
3373         case ERR_LIB_ASN1:
3374                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3375         }
3376         return SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3377 }
3378
3379 static void
3380 clear_libcrypto_errors(void)
3381 {
3382         while (ERR_get_error() != 0)
3383                 ;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * Translate OpenSSL error codes to determine whether
3388  * passphrase is required/incorrect.
3389  */
3390 static int
3391 convert_libcrypto_error(void)
3392 {
3393         /*
3394          * Some password errors are reported at the beginning
3395          * of the error queue.
3396          */
3397         if (translate_libcrypto_error(ERR_peek_error()) ==
3398             SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE)
3399                 return SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3400         return translate_libcrypto_error(ERR_peek_last_error());
3401 }
3402
3403 static int
3404 pem_passphrase_cb(char *buf, int size, int rwflag, void *u)
3405 {
3406         char *p = (char *)u;
3407         size_t len;
3408
3409         if (p == NULL || (len = strlen(p)) == 0)
3410                 return -1;
3411         if (size < 0 || len > (size_t)size)
3412                 return -1;
3413         memcpy(buf, p, len);
3414         return (int)len;
3415 }
3416
3417 static int
3418 sshkey_parse_private_pem_fileblob(struct sshbuf *blob, int type,
3419     const char *passphrase, struct sshkey **keyp)
3420 {
3421         EVP_PKEY *pk = NULL;
3422         struct sshkey *prv = NULL;
3423         BIO *bio = NULL;
3424         int r;
3425
3426         if (keyp != NULL)
3427                 *keyp = NULL;
3428
3429         if ((bio = BIO_new(BIO_s_mem())) == NULL || sshbuf_len(blob) > INT_MAX)
3430                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3431         if (BIO_write(bio, sshbuf_ptr(blob), sshbuf_len(blob)) !=
3432             (int)sshbuf_len(blob)) {
3433                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3434                 goto out;
3435         }
3436
3437         clear_libcrypto_errors();
3438         if ((pk = PEM_read_bio_PrivateKey(bio, NULL, pem_passphrase_cb,
3439             (char *)passphrase)) == NULL) {
3440                 /*
3441                  * libcrypto may return various ASN.1 errors when attempting
3442                  * to parse a key with an incorrect passphrase.
3443                  * Treat all format errors as "incorrect passphrase" if a
3444                  * passphrase was supplied.
3445                  */
3446                 if (passphrase != NULL && *passphrase != '\0')
3447                         r = SSH_ERR_KEY_WRONG_PASSPHRASE;
3448                 else
3449                         r = convert_libcrypto_error();
3450                 goto out;
3451         }
3452         if (EVP_PKEY_base_id(pk) == EVP_PKEY_RSA &&
3453             (type == KEY_UNSPEC || type == KEY_RSA)) {
3454                 if ((prv = sshkey_new(KEY_UNSPEC)) == NULL) {
3455                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3456                         goto out;
3457                 }
3458                 prv->rsa = EVP_PKEY_get1_RSA(pk);
3459                 prv->type = KEY_RSA;
3460 #ifdef DEBUG_PK
3461                 RSA_print_fp(stderr, prv->rsa, 8);
3462 #endif
3463                 if (RSA_blinding_on(prv->rsa, NULL) != 1) {
3464                         r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3465                         goto out;
3466                 }
3467                 if ((r = sshkey_check_rsa_length(prv, 0)) != 0)
3468                         goto out;
3469         } else if (EVP_PKEY_base_id(pk) == EVP_PKEY_DSA &&
3470             (type == KEY_UNSPEC || type == KEY_DSA)) {
3471                 if ((prv = sshkey_new(KEY_UNSPEC)) == NULL) {
3472                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3473                         goto out;
3474                 }
3475                 prv->dsa = EVP_PKEY_get1_DSA(pk);
3476                 prv->type = KEY_DSA;
3477 #ifdef DEBUG_PK
3478                 DSA_print_fp(stderr, prv->dsa, 8);
3479 #endif
3480 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
3481         } else if (EVP_PKEY_base_id(pk) == EVP_PKEY_EC &&
3482             (type == KEY_UNSPEC || type == KEY_ECDSA)) {
3483                 if ((prv = sshkey_new(KEY_UNSPEC)) == NULL) {
3484                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3485                         goto out;
3486                 }
3487                 prv->ecdsa = EVP_PKEY_get1_EC_KEY(pk);
3488                 prv->type = KEY_ECDSA;
3489                 prv->ecdsa_nid = sshkey_ecdsa_key_to_nid(prv->ecdsa);
3490                 if (prv->ecdsa_nid == -1 ||
3491                     sshkey_curve_nid_to_name(prv->ecdsa_nid) == NULL ||
3492                     sshkey_ec_validate_public(EC_KEY_get0_group(prv->ecdsa),
3493                     EC_KEY_get0_public_key(prv->ecdsa)) != 0 ||
3494                     sshkey_ec_validate_private(prv->ecdsa) != 0) {
3495                         r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3496                         goto out;
3497                 }
3498 # ifdef DEBUG_PK
3499                 if (prv != NULL && prv->ecdsa != NULL)
3500                         sshkey_dump_ec_key(prv->ecdsa);
3501 # endif
3502 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
3503 #ifdef OPENSSL_HAS_ED25519
3504         } else if (EVP_PKEY_base_id(pk) == EVP_PKEY_ED25519 &&
3505             (type == KEY_UNSPEC || type == KEY_ED25519)) {
3506                 size_t len;
3507
3508                 if ((prv = sshkey_new(KEY_UNSPEC)) == NULL ||
3509                     (prv->ed25519_sk = calloc(1, ED25519_SK_SZ)) == NULL ||
3510                     (prv->ed25519_pk = calloc(1, ED25519_PK_SZ)) == NULL) {
3511                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3512                         goto out;
3513                 }
3514                 prv->type = KEY_ED25519;
3515                 len = ED25519_PK_SZ;
3516                 if (!EVP_PKEY_get_raw_public_key(pk, prv->ed25519_pk, &len)) {
3517                         r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3518                         goto out;
3519                 }
3520                 if (len != ED25519_PK_SZ) {
3521                         r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3522                         goto out;
3523                 }
3524                 len = ED25519_SK_SZ - ED25519_PK_SZ;
3525                 if (!EVP_PKEY_get_raw_private_key(pk, prv->ed25519_sk, &len)) {
3526                         r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
3527                         goto out;
3528                 }
3529                 if (len != ED25519_SK_SZ - ED25519_PK_SZ) {
3530                         r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3531                         goto out;
3532                 }
3533                 /* Append the public key to our private key */
3534                 memcpy(prv->ed25519_sk + (ED25519_SK_SZ - ED25519_PK_SZ),
3535                     prv->ed25519_pk, ED25519_PK_SZ);
3536 # ifdef DEBUG_PK
3537                 sshbuf_dump_data(prv->ed25519_sk, ED25519_SK_SZ, stderr);
3538 # endif
3539 #endif /* OPENSSL_HAS_ED25519 */
3540         } else {
3541                 r = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3542                 goto out;
3543         }
3544         r = 0;
3545         if (keyp != NULL) {
3546                 *keyp = prv;
3547                 prv = NULL;
3548         }
3549  out:
3550         BIO_free(bio);
3551         EVP_PKEY_free(pk);
3552         sshkey_free(prv);
3553         return r;
3554 }
3555 #endif /* WITH_OPENSSL */
3556
3557 int
3558 sshkey_parse_private_fileblob_type(struct sshbuf *blob, int type,
3559     const char *passphrase, struct sshkey **keyp, char **commentp)
3560 {
3561         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
3562
3563         if (keyp != NULL)
3564                 *keyp = NULL;
3565         if (commentp != NULL)
3566                 *commentp = NULL;
3567
3568         switch (type) {
3569         case KEY_XMSS:
3570                 /* No fallback for new-format-only keys */
3571                 return sshkey_parse_private2(blob, type, passphrase,
3572                     keyp, commentp);
3573         default:
3574                 r = sshkey_parse_private2(blob, type, passphrase, keyp,
3575                     commentp);
3576                 /* Only fallback to PEM parser if a format error occurred. */
3577                 if (r != SSH_ERR_INVALID_FORMAT)
3578                         return r;
3579 #ifdef WITH_OPENSSL
3580                 return sshkey_parse_private_pem_fileblob(blob, type,
3581                     passphrase, keyp);
3582 #else
3583                 return SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
3584 #endif /* WITH_OPENSSL */
3585         }
3586 }
3587
3588 int
3589 sshkey_parse_private_fileblob(struct sshbuf *buffer, const char *passphrase,
3590     struct sshkey **keyp, char **commentp)
3591 {
3592         if (keyp != NULL)
3593                 *keyp = NULL;
3594         if (commentp != NULL)
3595                 *commentp = NULL;
3596
3597         return sshkey_parse_private_fileblob_type(buffer, KEY_UNSPEC,
3598             passphrase, keyp, commentp);
3599 }
3600
3601 void
3602 sshkey_sig_details_free(struct sshkey_sig_details *details)
3603 {
3604         freezero(details, sizeof(*details));
3605 }
3606
3607 int
3608 sshkey_parse_pubkey_from_private_fileblob_type(struct sshbuf *blob, int type,
3609     struct sshkey **pubkeyp)
3610 {
3611         int r = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
3612
3613         if (pubkeyp != NULL)
3614                 *pubkeyp = NULL;
3615         /* only new-format private keys bundle a public key inside */
3616         if ((r = sshkey_parse_private2_pubkey(blob, type, pubkeyp)) != 0)
3617                 return r;
3618         return 0;
3619 }
3620
3621 #ifdef WITH_XMSS
3622 /*
3623  * serialize the key with the current state and forward the state
3624  * maxsign times.
3625  */
3626 int
3627 sshkey_private_serialize_maxsign(struct sshkey *k, struct sshbuf *b,
3628     u_int32_t maxsign, int printerror)
3629 {
3630         int r, rupdate;
3631
3632         if (maxsign == 0 ||
3633             sshkey_type_plain(k->type) != KEY_XMSS)
3634                 return sshkey_private_serialize_opt(k, b,
3635                     SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
3636         if ((r = sshkey_xmss_get_state(k, printerror)) != 0 ||
3637             (r = sshkey_private_serialize_opt(k, b,
3638             SSHKEY_SERIALIZE_STATE)) != 0 ||
3639             (r = sshkey_xmss_forward_state(k, maxsign)) != 0)
3640                 goto out;
3641         r = 0;
3642 out:
3643         if ((rupdate = sshkey_xmss_update_state(k, printerror)) != 0) {
3644                 if (r == 0)
3645                         r = rupdate;
3646         }
3647         return r;
3648 }
3649
3650 u_int32_t
3651 sshkey_signatures_left(const struct sshkey *k)
3652 {
3653         if (sshkey_type_plain(k->type) == KEY_XMSS)
3654                 return sshkey_xmss_signatures_left(k);
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 int
3659 sshkey_enable_maxsign(struct sshkey *k, u_int32_t maxsign)
3660 {
3661         if (sshkey_type_plain(k->type) != KEY_XMSS)
3662                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3663         return sshkey_xmss_enable_maxsign(k, maxsign);
3664 }
3665
3666 int
3667 sshkey_set_filename(struct sshkey *k, const char *filename)
3668 {
3669         if (k == NULL)
3670                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3671         if (sshkey_type_plain(k->type) != KEY_XMSS)
3672                 return 0;
3673         if (filename == NULL)
3674                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3675         if ((k->xmss_filename = strdup(filename)) == NULL)
3676                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
3677         return 0;
3678 }
3679 #else
3680 int
3681 sshkey_private_serialize_maxsign(struct sshkey *k, struct sshbuf *b,
3682     u_int32_t maxsign, int printerror)
3683 {
3684         return sshkey_private_serialize_opt(k, b, SSHKEY_SERIALIZE_DEFAULT);
3685 }
3686
3687 u_int32_t
3688 sshkey_signatures_left(const struct sshkey *k)
3689 {
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 int
3694 sshkey_enable_maxsign(struct sshkey *k, u_int32_t maxsign)
3695 {
3696         return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3697 }
3698
3699 int
3700 sshkey_set_filename(struct sshkey *k, const char *filename)
3701 {
3702         if (k == NULL)
3703                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
3704         return 0;
3705 }
3706 #endif /* WITH_XMSS */