lib/libsecureboot/openpgp/opgp_sig.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2018, Juniper Networks, Inc.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  14  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  15  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  16  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  17  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  18  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  19  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  23  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  */
  25 /*
  26  * RCSid:
  27  *      from: signer.c,v 1.10 2018/03/23 01:14:30 sjg
  28  *
  29  *      @(#) Copyright (c) 2012 Simon J. Gerraty
  30  *
  31  *      This file is provided in the hope that it will
  32  *      be of use.  There is absolutely NO WARRANTY.
  33  *      Permission to copy, redistribute or otherwise
  34  *      use this file is hereby granted provided that
  35  *      the above copyright notice and this notice are
  36  *      left intact.
  37  *
  38  *      Please send copies of changes and bug-fixes to:
  39  *      sjg@crufty.net
  40  */
  41
  42 #include <sys/cdefs.h>
  43 __FBSDID("$FreeBSD$");
  44
  45 #include "../libsecureboot-priv.h"
  46 #ifdef _STANDALONE
  47 #define warnx printf
  48 #else
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/stat.h>
  52 #include <unistd.h>
  53 #include <stdio.h>
  54 #include <fcntl.h>
  55 #include <stdlib.h>
  56 #include <string.h>
  57 #include <err.h>
  58 #endif
  59
  60 #include "decode.h"
  61 #include "packet.h"
  62
  63 #ifdef USE_BEARSSL
  64
  65 #define get_error_string ve_error_get
  66
  67 void
  68 initialize (void)
  69 {
  70 #ifdef _STANDALONE
  71     ve_trust_init();
  72 #endif
  73 }
  74
  75 #else
  76
  77 #include <openssl/err.h>
  78
  79 /**
  80  * @brief intialize OpenSSL
  81  */
  82 void
  83 initialize(void)
  84 {
  85         static int once;
  86
  87         if (once)
  88                 return);
  89         once = 1;
  90         //CRYPTO_malloc_init();
  91         ERR_load_crypto_strings();
  92         OpenSSL_add_all_algorithms();
  93 }
  94
  95 /**
  96  * @brief
  97  * last error from OpenSSL as a string
  98  */
  99 char *
 100 get_error_string(void)
 101 {
 102         initialize();
 103         return (ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 104 }
 105 #endif
 106
 107 /**
 108  * @brief decode a signature packet
 109  *
 110  * We only support RSA
 111  *
 112  * @sa rfc4880:5.2
 113  */
 114 ssize_t
 115 decode_sig(int tag, unsigned char **pptr, size_t len, OpenPGP_sig *sig)
 116 {
 117         unsigned char *ptr;
 118         unsigned char *pgpbytes;
 119         unsigned char *sp;
 120         int version;
 121         int hcount = 0;
 122         int ucount = 0;
 123         int stag = 0;
 124         int n;
 125
 126         n = tag;                        /* avoid unused */
 127
 128         /*
 129          * We need to keep a reference to the packet bytes
 130          * as these form part of the signature data.
 131          *
 132          * @sa rfc4880:5.2.4
 133          */
 134         pgpbytes = ptr = *pptr;
 135         version = *ptr++;
 136         if (version == 3) {
 137                 ptr++;
 138                 sig->pgpbytes = malloc(5);
 139                 if (!sig->pgpbytes)
 140                         return (-1);
 141                 memcpy(sig->pgpbytes, ptr, 5);
 142                 sig->pgpbytes_len = 5;
 143                 sig->sig_type = *ptr++;
 144                 ptr += 4;
 145                 sig->key_id = octets2hex(ptr, 8);
 146                 ptr += 8;
 147                 sig->sig_alg = *ptr++;
 148                 sig->hash_alg = *ptr++;
 149         } else if (version == 4) {
 150                 sig->sig_type = *ptr++;
 151                 sig->sig_alg = *ptr++;
 152                 sig->hash_alg = *ptr++;
 153                 hcount = octets2i(ptr, 2);
 154                 ptr += 2;
 155                 sig->pgpbytes_len = (size_t)hcount + 6;
 156                 sig->pgpbytes = malloc(sig->pgpbytes_len + 6);
 157                 if (!sig->pgpbytes)
 158                         return (-1);
 159                 memcpy(sig->pgpbytes, pgpbytes, sig->pgpbytes_len);
 160                 sp = &sig->pgpbytes[sig->pgpbytes_len];
 161                 *sp++ = 4;
 162                 *sp++ = 255;
 163                 memcpy(sp, i2octets(4, (int)sig->pgpbytes_len), 4);
 164                 sig->pgpbytes_len += 6;
 165
 166                 while (hcount > 0) {
 167                         sp = decode_subpacket(&ptr, &stag, &n);
 168                         hcount -= n;
 169                         /* can check stag to see if we care */
 170                 }
 171                 ucount = octets2i(ptr, 2);
 172                 ptr += 2;
 173                 while (ucount > 0) {
 174                         sp = decode_subpacket(&ptr, &stag, &n);
 175                         ucount -= n;
 176                         /* can check stag to see if we care */
 177                         if (stag == 16) {
 178                                 free(sig->key_id);
 179                                 sig->key_id = octets2hex(sp, 8);
 180                         }
 181                 }
 182         } else
 183                 return (-1);
 184         ptr += 2;                       /* skip hash16 */
 185         if (sig->sig_alg == 1) {        /* RSA */
 186                 sig->sig = decode_mpi(&ptr, &sig->sig_len);
 187         }
 188         /* we are done */
 189         return ((ssize_t)len);
 190 }
 191
 192 /**
 193  * @brief map OpenPGP hash algorithm id's to name
 194  *
 195  * @sa rfc4880:9.4
 196  */
 197 static struct hash_alg_map {
 198         int halg;
 199         const char *hname;
 200 } hash_algs[] = {
 201         {1, "md5"},
 202         {2, "sha1"},
 203         {8, "sha256"},
 204         {9, "sha384"},
 205         {10, "sha512"},
 206         {11, "sha224"},
 207         {0, NULL},
 208 };
 209
 210 static const char *
 211 get_hname(int hash_alg)
 212 {
 213         struct hash_alg_map *hmp;
 214
 215         for (hmp = hash_algs; hmp->halg > 0; hmp++) {
 216                 if (hmp->halg == hash_alg)
 217                         return (hmp->hname);
 218         }
 219         return (NULL);
 220 }
 221
 222 /* lifted from signer.c */
 223 /**
 224  * @brief verify a digest
 225  *
 226  * The public key, digest name, file and signature data.
 227  *
 228  * @return 1 on success 0 on failure, -1 on error
 229  */
 230 #ifndef USE_BEARSSL
 231 static int
 232 verify_digest (EVP_PKEY *pkey,
 233     const char *digest,
 234     unsigned char *mdata, size_t mlen,
 235     unsigned char *sdata, size_t slen)
 236 {
 237         EVP_MD_CTX ctx;
 238         const EVP_MD *md = NULL;
 239         EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL;
 240         int rc = 0;
 241         int i = -1;
 242
 243         initialize();
 244         md = EVP_get_digestbyname(digest);
 245         EVP_DigestInit(&ctx, md);
 246
 247         pctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL);
 248         if (!pctx)
 249                 goto fail;
 250         if (EVP_PKEY_verify_init(pctx) <= 0)
 251                 goto fail;
 252         if (EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(pctx, ctx.digest) <= 0)
 253                 goto fail;
 254         i = EVP_PKEY_verify(pctx, sdata, slen, mdata, mlen);
 255         if (i >= 0)
 256                 rc = i;
 257 fail:
 258         EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
 259         return (rc);
 260 }
 261 #endif
 262
 263
 264 /**
 265  * @brief verify OpenPGP signed file
 266  *
 267  *
 268  * @param[in] filename
 269  *      used to determine the signature name
 270  *
 271  * @param[in] fdata
 272  *      content of filename
 273  *
 274  * @param[in] fbytes
 275  *      of fdata
 276  *
 277  * @param[in] sdata
 278  *      content of signature
 279  *
 280  * @param[in] sbytes
 281  *      of sdata
 282  *
 283  * @param[in] flags
 284  *
 285  * @return 0 on success
 286  */
 287 int
 288 openpgp_verify(const char *filename,
 289     unsigned char *fdata, size_t fbytes,
 290     unsigned char *sdata, size_t sbytes,
 291     int flags)
 292 {
 293         OpenPGP_key *key;
 294         OpenPGP_sig *sig;
 295 #ifdef USE_BEARSSL
 296         const br_hash_class *md;
 297         br_hash_compat_context mctx;
 298         const unsigned char *hash_oid;
 299 #else
 300         const EVP_MD *md = NULL;
 301         EVP_MD_CTX mctx;
 302 #endif
 303         unsigned char mdata[64];
 304         unsigned char *ptr;
 305         unsigned char *ddata = NULL;
 306         const char *hname;
 307         size_t mlen;
 308         int rc = -1;
 309
 310         initialize();
 311
 312         sig = NEW(OpenPGP_sig);
 313         if (!sdata || !sig) {
 314                 warnx("cannot verify %s", filename);
 315                 goto oops;
 316         }
 317         if (!(sdata[0] & OPENPGP_TAG_ISTAG))
 318                 sdata = ddata = dearmor((char *)sdata, sbytes, &sbytes);
 319         ptr = sdata;
 320         rc = decode_packet(2, &ptr, sbytes, (decoder_t)decode_sig, sig);
 321         if (rc == 0 && sig->key_id) {
 322                 key = load_key_id(sig->key_id);
 323                 if (!key) {
 324                         warnx("cannot find key-id: %s", sig->key_id);
 325                         rc = -1;
 326                 } else if (!(hname = get_hname(sig->hash_alg))) {
 327                         warnx("unsupported hash algorithm: %d", sig->hash_alg);
 328                         rc = -1;
 329                 } else {
 330                         /*
 331                          * Hash fdata according to the OpenPGP recipe
 332                          *
 333                          * @sa rfc4880:5.2.4
 334                          */
 335 #ifdef USE_BEARSSL
 336                         switch (sig->hash_alg) { /* see hash_algs above */
 337                         case 2:                  /* sha1 */
 338                                 md = &br_sha1_vtable;
 339                                 mlen = br_sha1_SIZE;
 340                                 hash_oid = BR_HASH_OID_SHA1;
 341                                 break;
 342                         case 8:                 /* sha256 */
 343                                 md = &br_sha256_vtable;
 344                                 mlen = br_sha256_SIZE;
 345                                 hash_oid = BR_HASH_OID_SHA256;
 346                                 break;
 347                         default:
 348                                 warnx("unsupported hash algorithm: %s", hname);
 349                                 goto oops;
 350                         }
 351                         md->init(&mctx.vtable);
 352                         md->update(&mctx.vtable, fdata, fbytes);
 353                         md->update(&mctx.vtable, sig->pgpbytes,
 354                             sig->pgpbytes_len);
 355                         md->out(&mctx.vtable, mdata);
 356
 357                         rc = verify_rsa_digest(key->key, hash_oid,
 358                             mdata, mlen, sig->sig, sig->sig_len);
 359 #else
 360                         md = EVP_get_digestbyname(hname);
 361                         EVP_DigestInit(&mctx, md);
 362                         EVP_DigestUpdate(&mctx, fdata, fbytes);
 363                         EVP_DigestUpdate(&mctx, sig->pgpbytes,
 364                             sig->pgpbytes_len);
 365                         mlen = sizeof(mdata);
 366                         EVP_DigestFinal(&mctx,mdata,(unsigned int *)&mlen);
 367
 368                         rc = verify_digest(key->key, hname, mdata, mlen,
 369                             sig->sig, sig->sig_len);
 370 #endif
 371
 372                         if (rc > 0) {
 373                                 if ((flags & 1))
 374                                         printf("Verified %s signed by %s\n",
 375                                             filename,
 376                                             key->user ? key->user->name : "someone");
 377                                 rc = 0; /* success */
 378                         } else if (rc == 0) {
 379                                 printf("Unverified %s: %s\n",
 380                                     filename, get_error_string());
 381                                 rc = 1;
 382                         } else {
 383                                 printf("Unverified %s\n", filename);
 384                         }
 385                 }
 386         } else {
 387                 warnx("cannot decode signature for %s", filename);
 388                 rc = -1;
 389         }
 390 oops:
 391         free(ddata);
 392         free(sig);
 393         return (rc);
 394 }
 395
 396 #ifndef _STANDALONE
 397 /**
 398  * @brief list of extensions we handle
 399  *
 400  * ".asc" is preferred as it works seamlessly with openpgp
 401  */
 402 static const char *sig_exts[] = {
 403         ".asc",
 404         ".pgp",
 405         ".psig",
 406         NULL,
 407 };
 408
 409 /**
 410  * @brief verify OpenPGP signed file
 411  *
 412  *
 413  * @param[in] filename
 414  *      used to determine the signature name
 415  *
 416  * @param[in] fdata
 417  *      content of filename
 418  *
 419  * @param[in] nbytes
 420  *      of fdata
 421  *
 422  * @return
 423  */
 424
 425 int
 426 openpgp_verify_file(const char *filename, unsigned char *fdata, size_t nbytes)
 427 {
 428         char pbuf[MAXPATHLEN];
 429         unsigned char *sdata;
 430         const char *sname = NULL;
 431         const char **ep;
 432         size_t sz;
 433         int n;
 434
 435         for (ep = sig_exts; *ep; ep++) {
 436                 n = snprintf(pbuf, sizeof(pbuf), "%s%s", filename, *ep);
 437                 if (n >= (int)sizeof(pbuf)) {
 438                         warnx("cannot form signature name for %s", filename);
 439                         return (-1);
 440                 }
 441                 if (access(pbuf, R_OK) == 0) {
 442                         sname = pbuf;
 443                         break;
 444                 }
 445         }
 446         if (!sname) {
 447                 warnx("cannot find signature for %s", filename);
 448                 return (-1);
 449         }
 450         sdata = read_file(sname, &sz);
 451         return (openpgp_verify(filename, fdata, nbytes, sdata, sz, 1));
 452 }
 453 #endif
 454
 455 /**
 456  * @brief verify OpenPGP signature
 457  *
 458  * @return content of signed file
 459  */
 460 unsigned char *
 461 verify_asc(const char *sigfile, int flags)
 462 {
 463         char pbuf[MAXPATHLEN];
 464         char *cp;
 465         size_t n;
 466         unsigned char *fdata, *sdata;
 467         size_t fbytes, sbytes;
 468
 469         if ((sdata = read_file(sigfile, &sbytes))) {
 470                 n = strlcpy(pbuf, sigfile, sizeof(pbuf));
 471                 if ((cp = strrchr(pbuf, '.')))
 472                         *cp = '\0';
 473                 if ((fdata = read_file(pbuf, &fbytes))) {
 474                         if (openpgp_verify(pbuf, fdata, fbytes, sdata,
 475                                 sbytes, flags)) {
 476                                 free(fdata);
 477                                 fdata = NULL;
 478                         }
 479                 }
 480         } else
 481                 fdata = NULL;
 482         free(sdata);
 483         return (fdata);
 484 }