crypto/openssl/crypto/bn/bn_blind.c

   1 /*
   2  * Copyright 1998-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <openssl/opensslconf.h>
  11 #include "internal/cryptlib.h"
  12 #include "bn_local.h"
  13
  14 #define BN_BLINDING_COUNTER     32
  15
  16 BN_BLINDING *BN_BLINDING_new(const BIGNUM *A, const BIGNUM *Ai, BIGNUM *mod)
  17 {
  18     BN_BLINDING *ret = NULL;
  19
  20     bn_check_top(mod);
  21
  22     if ((ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret))) == NULL) {
  23         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  24         return NULL;
  25     }
  26
  27     ret->lock = CRYPTO_THREAD_lock_new();
  28     if (ret->lock == NULL) {
  29         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  30         OPENSSL_free(ret);
  31         return NULL;
  32     }
  33
  34     BN_BLINDING_set_current_thread(ret);
  35
  36     if (A != NULL) {
  37         if ((ret->A = BN_dup(A)) == NULL)
  38             goto err;
  39     }
  40
  41     if (Ai != NULL) {
  42         if ((ret->Ai = BN_dup(Ai)) == NULL)
  43             goto err;
  44     }
  45
  46     /* save a copy of mod in the BN_BLINDING structure */
  47     if ((ret->mod = BN_dup(mod)) == NULL)
  48         goto err;
  49
  50     if (BN_get_flags(mod, BN_FLG_CONSTTIME) != 0)
  51         BN_set_flags(ret->mod, BN_FLG_CONSTTIME);
  52
  53     /*
  54      * Set the counter to the special value -1 to indicate that this is
  55      * never-used fresh blinding that does not need updating before first
  56      * use.
  57      */
  58     ret->counter = -1;
  59
  60     return ret;
  61
  62  err:
  63     BN_BLINDING_free(ret);
  64     return NULL;
  65 }
  66
  67 void BN_BLINDING_free(BN_BLINDING *r)
  68 {
  69     if (r == NULL)
  70         return;
  71     BN_free(r->A);
  72     BN_free(r->Ai);
  73     BN_free(r->e);
  74     BN_free(r->mod);
  75     CRYPTO_THREAD_lock_free(r->lock);
  76     OPENSSL_free(r);
  77 }
  78
  79 int BN_BLINDING_update(BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
  80 {
  81     int ret = 0;
  82
  83     if ((b->A == NULL) || (b->Ai == NULL)) {
  84         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_UPDATE, BN_R_NOT_INITIALIZED);
  85         goto err;
  86     }
  87
  88     if (b->counter == -1)
  89         b->counter = 0;
  90
  91     if (++b->counter == BN_BLINDING_COUNTER && b->e != NULL &&
  92         !(b->flags & BN_BLINDING_NO_RECREATE)) {
  93         /* re-create blinding parameters */
  94         if (!BN_BLINDING_create_param(b, NULL, NULL, ctx, NULL, NULL))
  95             goto err;
  96     } else if (!(b->flags & BN_BLINDING_NO_UPDATE)) {
  97         if (b->m_ctx != NULL) {
  98             if (!bn_mul_mont_fixed_top(b->Ai, b->Ai, b->Ai, b->m_ctx, ctx)
  99                 || !bn_mul_mont_fixed_top(b->A, b->A, b->A, b->m_ctx, ctx))
 100                 goto err;
 101         } else {
 102             if (!BN_mod_mul(b->Ai, b->Ai, b->Ai, b->mod, ctx)
 103                 || !BN_mod_mul(b->A, b->A, b->A, b->mod, ctx))
 104                 goto err;
 105         }
 106     }
 107
 108     ret = 1;
 109  err:
 110     if (b->counter == BN_BLINDING_COUNTER)
 111         b->counter = 0;
 112     return ret;
 113 }
 114
 115 int BN_BLINDING_convert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 116 {
 117     return BN_BLINDING_convert_ex(n, NULL, b, ctx);
 118 }
 119
 120 int BN_BLINDING_convert_ex(BIGNUM *n, BIGNUM *r, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 121 {
 122     int ret = 1;
 123
 124     bn_check_top(n);
 125
 126     if ((b->A == NULL) || (b->Ai == NULL)) {
 127         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_CONVERT_EX, BN_R_NOT_INITIALIZED);
 128         return 0;
 129     }
 130
 131     if (b->counter == -1)
 132         /* Fresh blinding, doesn't need updating. */
 133         b->counter = 0;
 134     else if (!BN_BLINDING_update(b, ctx))
 135         return 0;
 136
 137     if (r != NULL && (BN_copy(r, b->Ai) == NULL))
 138         return 0;
 139
 140     if (b->m_ctx != NULL)
 141         ret = BN_mod_mul_montgomery(n, n, b->A, b->m_ctx, ctx);
 142     else
 143         ret = BN_mod_mul(n, n, b->A, b->mod, ctx);
 144
 145     return ret;
 146 }
 147
 148 int BN_BLINDING_invert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 149 {
 150     return BN_BLINDING_invert_ex(n, NULL, b, ctx);
 151 }
 152
 153 int BN_BLINDING_invert_ex(BIGNUM *n, const BIGNUM *r, BN_BLINDING *b,
 154                           BN_CTX *ctx)
 155 {
 156     int ret;
 157
 158     bn_check_top(n);
 159
 160     if (r == NULL && (r = b->Ai) == NULL) {
 161         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_INVERT_EX, BN_R_NOT_INITIALIZED);
 162         return 0;
 163     }
 164
 165     if (b->m_ctx != NULL) {
 166         /* ensure that BN_mod_mul_montgomery takes pre-defined path */
 167         if (n->dmax >= r->top) {
 168             size_t i, rtop = r->top, ntop = n->top;
 169             BN_ULONG mask;
 170
 171             for (i = 0; i < rtop; i++) {
 172                 mask = (BN_ULONG)0 - ((i - ntop) >> (8 * sizeof(i) - 1));
 173                 n->d[i] &= mask;
 174             }
 175             mask = (BN_ULONG)0 - ((rtop - ntop) >> (8 * sizeof(ntop) - 1));
 176             /* always true, if (rtop >= ntop) n->top = r->top; */
 177             n->top = (int)(rtop & ~mask) | (ntop & mask);
 178             n->flags |= (BN_FLG_FIXED_TOP & ~mask);
 179         }
 180         ret = BN_mod_mul_montgomery(n, n, r, b->m_ctx, ctx);
 181     } else {
 182         ret = BN_mod_mul(n, n, r, b->mod, ctx);
 183     }
 184
 185     bn_check_top(n);
 186     return ret;
 187 }
 188
 189 int BN_BLINDING_is_current_thread(BN_BLINDING *b)
 190 {
 191     return CRYPTO_THREAD_compare_id(CRYPTO_THREAD_get_current_id(), b->tid);
 192 }
 193
 194 void BN_BLINDING_set_current_thread(BN_BLINDING *b)
 195 {
 196     b->tid = CRYPTO_THREAD_get_current_id();
 197 }
 198
 199 int BN_BLINDING_lock(BN_BLINDING *b)
 200 {
 201     return CRYPTO_THREAD_write_lock(b->lock);
 202 }
 203
 204 int BN_BLINDING_unlock(BN_BLINDING *b)
 205 {
 206     return CRYPTO_THREAD_unlock(b->lock);
 207 }
 208
 209 unsigned long BN_BLINDING_get_flags(const BN_BLINDING *b)
 210 {
 211     return b->flags;
 212 }
 213
 214 void BN_BLINDING_set_flags(BN_BLINDING *b, unsigned long flags)
 215 {
 216     b->flags = flags;
 217 }
 218
 219 BN_BLINDING *BN_BLINDING_create_param(BN_BLINDING *b,
 220                                       const BIGNUM *e, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
 221                                       int (*bn_mod_exp) (BIGNUM *r,
 222                                                          const BIGNUM *a,
 223                                                          const BIGNUM *p,
 224                                                          const BIGNUM *m,
 225                                                          BN_CTX *ctx,
 226                                                          BN_MONT_CTX *m_ctx),
 227                                       BN_MONT_CTX *m_ctx)
 228 {
 229     int retry_counter = 32;
 230     BN_BLINDING *ret = NULL;
 231
 232     if (b == NULL)
 233         ret = BN_BLINDING_new(NULL, NULL, m);
 234     else
 235         ret = b;
 236
 237     if (ret == NULL)
 238         goto err;
 239
 240     if (ret->A == NULL && (ret->A = BN_new()) == NULL)
 241         goto err;
 242     if (ret->Ai == NULL && (ret->Ai = BN_new()) == NULL)
 243         goto err;
 244
 245     if (e != NULL) {
 246         BN_free(ret->e);
 247         ret->e = BN_dup(e);
 248     }
 249     if (ret->e == NULL)
 250         goto err;
 251
 252     if (bn_mod_exp != NULL)
 253         ret->bn_mod_exp = bn_mod_exp;
 254     if (m_ctx != NULL)
 255         ret->m_ctx = m_ctx;
 256
 257     do {
 258         int rv;
 259         if (!BN_priv_rand_range(ret->A, ret->mod))
 260             goto err;
 261         if (int_bn_mod_inverse(ret->Ai, ret->A, ret->mod, ctx, &rv))
 262             break;
 263
 264         /*
 265          * this should almost never happen for good RSA keys
 266          */
 267         if (!rv)
 268             goto err;
 269
 270         if (retry_counter-- == 0) {
 271             BNerr(BN_F_BN_BLINDING_CREATE_PARAM, BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS);
 272             goto err;
 273         }
 274     } while (1);
 275
 276     if (ret->bn_mod_exp != NULL && ret->m_ctx != NULL) {
 277         if (!ret->bn_mod_exp(ret->A, ret->A, ret->e, ret->mod, ctx, ret->m_ctx))
 278             goto err;
 279     } else {
 280         if (!BN_mod_exp(ret->A, ret->A, ret->e, ret->mod, ctx))
 281             goto err;
 282     }
 283
 284     if (ret->m_ctx != NULL) {
 285         if (!bn_to_mont_fixed_top(ret->Ai, ret->Ai, ret->m_ctx, ctx)
 286             || !bn_to_mont_fixed_top(ret->A, ret->A, ret->m_ctx, ctx))
 287             goto err;
 288     }
 289
 290     return ret;
 291  err:
 292     if (b == NULL) {
 293         BN_BLINDING_free(ret);
 294         ret = NULL;
 295     }
 296
 297     return ret;
 298 }