crypto/openssl/crypto/rsa/rsa_pk1.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_pk1.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include "constant_time_locl.h"
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include "cryptlib.h"
  63 #include <openssl/bn.h>
  64 #include <openssl/rsa.h>
  65 #include <openssl/rand.h>
  66
  67 int RSA_padding_add_PKCS1_type_1(unsigned char *to, int tlen,
  68                                  const unsigned char *from, int flen)
  69 {
  70     int j;
  71     unsigned char *p;
  72
  73     if (flen > (tlen - RSA_PKCS1_PADDING_SIZE)) {
  74         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_TYPE_1,
  75                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
  76         return (0);
  77     }
  78
  79     p = (unsigned char *)to;
  80
  81     *(p++) = 0;
  82     *(p++) = 1;                 /* Private Key BT (Block Type) */
  83
  84     /* pad out with 0xff data */
  85     j = tlen - 3 - flen;
  86     memset(p, 0xff, j);
  87     p += j;
  88     *(p++) = '\0';
  89     memcpy(p, from, (unsigned int)flen);
  90     return (1);
  91 }
  92
  93 int RSA_padding_check_PKCS1_type_1(unsigned char *to, int tlen,
  94                                    const unsigned char *from, int flen,
  95                                    int num)
  96 {
  97     int i, j;
  98     const unsigned char *p;
  99
 100     p = from;
 101
 102     /*
 103      * The format is
 104      * 00 || 01 || PS || 00 || D
 105      * PS - padding string, at least 8 bytes of FF
 106      * D  - data.
 107      */
 108
 109     if (num < 11)
 110         return -1;
 111
 112     /* Accept inputs with and without the leading 0-byte. */
 113     if (num == flen) {
 114         if ((*p++) != 0x00) {
 115             RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,
 116                    RSA_R_INVALID_PADDING);
 117             return -1;
 118         }
 119         flen--;
 120     }
 121
 122     if ((num != (flen + 1)) || (*(p++) != 01)) {
 123         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,
 124                RSA_R_BLOCK_TYPE_IS_NOT_01);
 125         return (-1);
 126     }
 127
 128     /* scan over padding data */
 129     j = flen - 1;               /* one for type. */
 130     for (i = 0; i < j; i++) {
 131         if (*p != 0xff) {       /* should decrypt to 0xff */
 132             if (*p == 0) {
 133                 p++;
 134                 break;
 135             } else {
 136                 RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,
 137                        RSA_R_BAD_FIXED_HEADER_DECRYPT);
 138                 return (-1);
 139             }
 140         }
 141         p++;
 142     }
 143
 144     if (i == j) {
 145         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,
 146                RSA_R_NULL_BEFORE_BLOCK_MISSING);
 147         return (-1);
 148     }
 149
 150     if (i < 8) {
 151         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,
 152                RSA_R_BAD_PAD_BYTE_COUNT);
 153         return (-1);
 154     }
 155     i++;                        /* Skip over the '\0' */
 156     j -= i;
 157     if (j > tlen) {
 158         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1, RSA_R_DATA_TOO_LARGE);
 159         return (-1);
 160     }
 161     memcpy(to, p, (unsigned int)j);
 162
 163     return (j);
 164 }
 165
 166 int RSA_padding_add_PKCS1_type_2(unsigned char *to, int tlen,
 167                                  const unsigned char *from, int flen)
 168 {
 169     int i, j;
 170     unsigned char *p;
 171
 172     if (flen > (tlen - 11)) {
 173         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_ADD_PKCS1_TYPE_2,
 174                RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_KEY_SIZE);
 175         return (0);
 176     }
 177
 178     p = (unsigned char *)to;
 179
 180     *(p++) = 0;
 181     *(p++) = 2;                 /* Public Key BT (Block Type) */
 182
 183     /* pad out with non-zero random data */
 184     j = tlen - 3 - flen;
 185
 186     if (RAND_bytes(p, j) <= 0)
 187         return (0);
 188     for (i = 0; i < j; i++) {
 189         if (*p == '\0')
 190             do {
 191                 if (RAND_bytes(p, 1) <= 0)
 192                     return (0);
 193             } while (*p == '\0');
 194         p++;
 195     }
 196
 197     *(p++) = '\0';
 198
 199     memcpy(p, from, (unsigned int)flen);
 200     return (1);
 201 }
 202
 203 int RSA_padding_check_PKCS1_type_2(unsigned char *to, int tlen,
 204                                    const unsigned char *from, int flen,
 205                                    int num)
 206 {
 207     int i;
 208     /* |em| is the encoded message, zero-padded to exactly |num| bytes */
 209     unsigned char *em = NULL;
 210     unsigned int good, found_zero_byte;
 211     int zero_index = 0, msg_index, mlen = -1;
 212
 213     if (tlen < 0 || flen < 0)
 214         return -1;
 215
 216     /*
 217      * PKCS#1 v1.5 decryption. See "PKCS #1 v2.2: RSA Cryptography Standard",
 218      * section 7.2.2.
 219      */
 220
 221     if (flen > num)
 222         goto err;
 223
 224     if (num < 11)
 225         goto err;
 226
 227     if (flen != num) {
 228         em = OPENSSL_malloc(num);
 229         if (em == NULL) {
 230             RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_2, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 231             return -1;
 232         }
 233         /*
 234          * Caller is encouraged to pass zero-padded message created with
 235          * BN_bn2binpad, but if it doesn't, we do this zero-padding copy
 236          * to avoid leaking that information. The copy still leaks some
 237          * side-channel information, but it's impossible to have a fixed
 238          * memory access pattern since we can't read out of the bounds of
 239          * |from|.
 240          */
 241         memset(em, 0, num);
 242         memcpy(em + num - flen, from, flen);
 243         from = em;
 244     }
 245
 246     good = constant_time_is_zero(from[0]);
 247     good &= constant_time_eq(from[1], 2);
 248
 249     found_zero_byte = 0;
 250     for (i = 2; i < num; i++) {
 251         unsigned int equals0 = constant_time_is_zero(from[i]);
 252         zero_index =
 253             constant_time_select_int(~found_zero_byte & equals0, i,
 254                                      zero_index);
 255         found_zero_byte |= equals0;
 256     }
 257
 258     /*
 259      * PS must be at least 8 bytes long, and it starts two bytes into |from|.
 260      * If we never found a 0-byte, then |zero_index| is 0 and the check
 261      * also fails.
 262      */
 263     good &= constant_time_ge((unsigned int)(zero_index), 2 + 8);
 264
 265     /*
 266      * Skip the zero byte. This is incorrect if we never found a zero-byte
 267      * but in this case we also do not copy the message out.
 268      */
 269     msg_index = zero_index + 1;
 270     mlen = num - msg_index;
 271
 272     /*
 273      * For good measure, do this check in constant time as well; it could
 274      * leak something if |tlen| was assuming valid padding.
 275      */
 276     good &= constant_time_ge((unsigned int)(tlen), (unsigned int)(mlen));
 277
 278     /*
 279      * We can't continue in constant-time because we need to copy the result
 280      * and we cannot fake its length. This unavoidably leaks timing
 281      * information at the API boundary.
 282      */
 283     if (!good) {
 284         mlen = -1;
 285         goto err;
 286     }
 287
 288     memcpy(to, from + msg_index, mlen);
 289
 290  err:
 291     if (em != NULL) {
 292         OPENSSL_cleanse(em, num);
 293         OPENSSL_free(em);
 294     }
 295     if (mlen == -1)
 296         RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_2,
 297                RSA_R_PKCS_DECODING_ERROR);
 298     return mlen;
 299 }