crypto/openssl/crypto/bn/bn_blind.c

   1 /* crypto/bn/bn_blind.c */
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  50  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  51  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  52  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  53  *
  54  */
  55 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
  56  * All rights reserved.
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  59  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
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 108  * copied and put under another distribution licence
 109  * [including the GNU Public Licence.]
 110  */
 111
 112 #include <stdio.h>
 113 #include "cryptlib.h"
 114 #include "bn_lcl.h"
 115
 116 #define BN_BLINDING_COUNTER     32
 117
 118 struct bn_blinding_st {
 119     BIGNUM *A;
 120     BIGNUM *Ai;
 121     BIGNUM *e;
 122     BIGNUM *mod;                /* just a reference */
 123 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
 124     unsigned long thread_id;    /* added in OpenSSL 0.9.6j and 0.9.7b; used
 125                                  * only by crypto/rsa/rsa_eay.c, rsa_lib.c */
 126 #endif
 127     CRYPTO_THREADID tid;
 128     int counter;
 129     unsigned long flags;
 130     BN_MONT_CTX *m_ctx;
 131     int (*bn_mod_exp) (BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 132                        const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
 133 };
 134
 135 BN_BLINDING *BN_BLINDING_new(const BIGNUM *A, const BIGNUM *Ai, BIGNUM *mod)
 136 {
 137     BN_BLINDING *ret = NULL;
 138
 139     bn_check_top(mod);
 140
 141     if ((ret = (BN_BLINDING *)OPENSSL_malloc(sizeof(BN_BLINDING))) == NULL) {
 142         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 143         return (NULL);
 144     }
 145     memset(ret, 0, sizeof(BN_BLINDING));
 146     if (A != NULL) {
 147         if ((ret->A = BN_dup(A)) == NULL)
 148             goto err;
 149     }
 150     if (Ai != NULL) {
 151         if ((ret->Ai = BN_dup(Ai)) == NULL)
 152             goto err;
 153     }
 154
 155     /* save a copy of mod in the BN_BLINDING structure */
 156     if ((ret->mod = BN_dup(mod)) == NULL)
 157         goto err;
 158     if (BN_get_flags(mod, BN_FLG_CONSTTIME) != 0)
 159         BN_set_flags(ret->mod, BN_FLG_CONSTTIME);
 160
 161     /*
 162      * Set the counter to the special value -1 to indicate that this is
 163      * never-used fresh blinding that does not need updating before first
 164      * use.
 165      */
 166     ret->counter = -1;
 167     CRYPTO_THREADID_current(&ret->tid);
 168     return (ret);
 169  err:
 170     if (ret != NULL)
 171         BN_BLINDING_free(ret);
 172     return (NULL);
 173 }
 174
 175 void BN_BLINDING_free(BN_BLINDING *r)
 176 {
 177     if (r == NULL)
 178         return;
 179
 180     if (r->A != NULL)
 181         BN_free(r->A);
 182     if (r->Ai != NULL)
 183         BN_free(r->Ai);
 184     if (r->e != NULL)
 185         BN_free(r->e);
 186     if (r->mod != NULL)
 187         BN_free(r->mod);
 188     OPENSSL_free(r);
 189 }
 190
 191 int BN_BLINDING_update(BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 192 {
 193     int ret = 0;
 194
 195     if ((b->A == NULL) || (b->Ai == NULL)) {
 196         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_UPDATE, BN_R_NOT_INITIALIZED);
 197         goto err;
 198     }
 199
 200     if (b->counter == -1)
 201         b->counter = 0;
 202
 203     if (++b->counter == BN_BLINDING_COUNTER && b->e != NULL &&
 204         !(b->flags & BN_BLINDING_NO_RECREATE)) {
 205         /* re-create blinding parameters */
 206         if (!BN_BLINDING_create_param(b, NULL, NULL, ctx, NULL, NULL))
 207             goto err;
 208     } else if (!(b->flags & BN_BLINDING_NO_UPDATE)) {
 209         if (b->m_ctx != NULL) {
 210             if (!bn_mul_mont_fixed_top(b->Ai, b->Ai, b->Ai, b->m_ctx, ctx)
 211                 || !bn_mul_mont_fixed_top(b->A, b->A, b->A, b->m_ctx, ctx))
 212                 goto err;
 213         } else {
 214             if (!BN_mod_mul(b->Ai, b->Ai, b->Ai, b->mod, ctx)
 215                 || !BN_mod_mul(b->A, b->A, b->A, b->mod, ctx))
 216                 goto err;
 217         }
 218     }
 219
 220     ret = 1;
 221  err:
 222     if (b->counter == BN_BLINDING_COUNTER)
 223         b->counter = 0;
 224     return (ret);
 225 }
 226
 227 int BN_BLINDING_convert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 228 {
 229     return BN_BLINDING_convert_ex(n, NULL, b, ctx);
 230 }
 231
 232 int BN_BLINDING_convert_ex(BIGNUM *n, BIGNUM *r, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 233 {
 234     int ret = 1;
 235
 236     bn_check_top(n);
 237
 238     if ((b->A == NULL) || (b->Ai == NULL)) {
 239         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_CONVERT_EX, BN_R_NOT_INITIALIZED);
 240         return (0);
 241     }
 242
 243     if (b->counter == -1)
 244         /* Fresh blinding, doesn't need updating. */
 245         b->counter = 0;
 246     else if (!BN_BLINDING_update(b, ctx))
 247         return (0);
 248
 249     if (r != NULL && (BN_copy(r, b->Ai) == NULL))
 250         return 0;
 251
 252     if (b->m_ctx != NULL)
 253         ret = BN_mod_mul_montgomery(n, n, b->A, b->m_ctx, ctx);
 254     else
 255         ret = BN_mod_mul(n, n, b->A, b->mod, ctx);
 256
 257     return ret;
 258 }
 259
 260 int BN_BLINDING_invert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx)
 261 {
 262     return BN_BLINDING_invert_ex(n, NULL, b, ctx);
 263 }
 264
 265 int BN_BLINDING_invert_ex(BIGNUM *n, const BIGNUM *r, BN_BLINDING *b,
 266                           BN_CTX *ctx)
 267 {
 268     int ret;
 269
 270     bn_check_top(n);
 271
 272     if (r == NULL && (r = b->Ai) == NULL) {
 273         BNerr(BN_F_BN_BLINDING_INVERT_EX, BN_R_NOT_INITIALIZED);
 274         return 0;
 275     }
 276
 277     if (b->m_ctx != NULL) {
 278         /* ensure that BN_mod_mul_montgomery takes pre-defined path */
 279         if (n->dmax >= r->top) {
 280             size_t i, rtop = r->top, ntop = n->top;
 281             BN_ULONG mask;
 282
 283             for (i = 0; i < rtop; i++) {
 284                 mask = (BN_ULONG)0 - ((i - ntop) >> (8 * sizeof(i) - 1));
 285                 n->d[i] &= mask;
 286             }
 287             mask = (BN_ULONG)0 - ((rtop - ntop) >> (8 * sizeof(ntop) - 1));
 288             /* always true, if (rtop >= ntop) n->top = r->top; */
 289             n->top = (int)(rtop & ~mask) | (ntop & mask);
 290             n->flags |= (BN_FLG_FIXED_TOP & ~mask);
 291         }
 292         ret = BN_mod_mul_montgomery(n, n, r, b->m_ctx, ctx);
 293     } else {
 294         ret = BN_mod_mul(n, n, r, b->mod, ctx);
 295     }
 296
 297     bn_check_top(n);
 298     return (ret);
 299 }
 300
 301 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
 302 unsigned long BN_BLINDING_get_thread_id(const BN_BLINDING *b)
 303 {
 304     return b->thread_id;
 305 }
 306
 307 void BN_BLINDING_set_thread_id(BN_BLINDING *b, unsigned long n)
 308 {
 309     b->thread_id = n;
 310 }
 311 #endif
 312
 313 CRYPTO_THREADID *BN_BLINDING_thread_id(BN_BLINDING *b)
 314 {
 315     return &b->tid;
 316 }
 317
 318 unsigned long BN_BLINDING_get_flags(const BN_BLINDING *b)
 319 {
 320     return b->flags;
 321 }
 322
 323 void BN_BLINDING_set_flags(BN_BLINDING *b, unsigned long flags)
 324 {
 325     b->flags = flags;
 326 }
 327
 328 BN_BLINDING *BN_BLINDING_create_param(BN_BLINDING *b,
 329                                       const BIGNUM *e, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
 330                                       int (*bn_mod_exp) (BIGNUM *r,
 331                                                          const BIGNUM *a,
 332                                                          const BIGNUM *p,
 333                                                          const BIGNUM *m,
 334                                                          BN_CTX *ctx,
 335                                                          BN_MONT_CTX *m_ctx),
 336                                       BN_MONT_CTX *m_ctx)
 337 {
 338     int retry_counter = 32;
 339     BN_BLINDING *ret = NULL;
 340
 341     if (b == NULL)
 342         ret = BN_BLINDING_new(NULL, NULL, m);
 343     else
 344         ret = b;
 345
 346     if (ret == NULL)
 347         goto err;
 348
 349     if (ret->A == NULL && (ret->A = BN_new()) == NULL)
 350         goto err;
 351     if (ret->Ai == NULL && (ret->Ai = BN_new()) == NULL)
 352         goto err;
 353
 354     if (e != NULL) {
 355         if (ret->e != NULL)
 356             BN_free(ret->e);
 357         ret->e = BN_dup(e);
 358     }
 359     if (ret->e == NULL)
 360         goto err;
 361
 362     if (bn_mod_exp != NULL)
 363         ret->bn_mod_exp = bn_mod_exp;
 364     if (m_ctx != NULL)
 365         ret->m_ctx = m_ctx;
 366
 367     do {
 368         if (!BN_rand_range(ret->A, ret->mod))
 369             goto err;
 370         if (BN_mod_inverse(ret->Ai, ret->A, ret->mod, ctx) == NULL) {
 371             /*
 372              * this should almost never happen for good RSA keys
 373              */
 374             unsigned long error = ERR_peek_last_error();
 375             if (ERR_GET_REASON(error) == BN_R_NO_INVERSE) {
 376                 if (retry_counter-- == 0) {
 377                     BNerr(BN_F_BN_BLINDING_CREATE_PARAM,
 378                           BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS);
 379                     goto err;
 380                 }
 381                 ERR_clear_error();
 382             } else
 383                 goto err;
 384         } else
 385             break;
 386     } while (1);
 387
 388     if (ret->bn_mod_exp != NULL && ret->m_ctx != NULL) {
 389         if (!ret->bn_mod_exp(ret->A, ret->A, ret->e, ret->mod, ctx, ret->m_ctx))
 390             goto err;
 391     } else {
 392         if (!BN_mod_exp(ret->A, ret->A, ret->e, ret->mod, ctx))
 393             goto err;
 394     }
 395
 396     if (ret->m_ctx != NULL) {
 397         if (!bn_to_mont_fixed_top(ret->Ai, ret->Ai, ret->m_ctx, ctx)
 398             || !bn_to_mont_fixed_top(ret->A, ret->A, ret->m_ctx, ctx))
 399             goto err;
 400     }
 401
 402     return ret;
 403  err:
 404     if (b == NULL && ret != NULL) {
 405         BN_BLINDING_free(ret);
 406         ret = NULL;
 407     }
 408
 409     return ret;
 410 }