contrib/ntp/sntp/crypto.c

   1 /*
   2  * HMS: we need to test:
   3  * - OpenSSL versions, if we are building with them
   4  * - our versions
   5  *
   6  * We may need to test with(out) OPENSSL separately.
   7  */
   8
   9 #include <config.h>
  10 #include "crypto.h"
  11 #include <ctype.h>
  12 #include "isc/string.h"
  13 #include "ntp_md5.h"
  14
  15 #ifndef EVP_MAX_MD_SIZE
  16 # define EVP_MAX_MD_SIZE 32
  17 #endif
  18
  19 struct key *key_ptr;
  20 size_t key_cnt = 0;
  21
  22 typedef struct key Key_T;
  23
  24 static u_int
  25 compute_mac(
  26         u_char          digest[EVP_MAX_MD_SIZE],
  27         char const *    macname,
  28         void const *    pkt_data,
  29         u_int           pkt_size,
  30         void const *    key_data,
  31         u_int           key_size
  32         )
  33 {
  34         u_int           len  = 0;
  35 #if defined(OPENSSL) && defined(ENABLE_CMAC)
  36         size_t          slen = 0;
  37 #endif
  38         int             key_type;
  39
  40         INIT_SSL();
  41         key_type = keytype_from_text(macname, NULL);
  42
  43 #if defined(OPENSSL) && defined(ENABLE_CMAC)
  44         /* Check if CMAC key type specific code required */
  45         if (key_type == NID_cmac) {
  46                 CMAC_CTX *      ctx    = NULL;
  47                 u_char          keybuf[AES_128_KEY_SIZE];
  48
  49                 /* adjust key size (zero padded buffer) if necessary */
  50                 if (AES_128_KEY_SIZE > key_size) {
  51                         memcpy(keybuf, key_data, key_size);
  52                         memset((keybuf + key_size), 0,
  53                                (AES_128_KEY_SIZE - key_size));
  54                         key_data = keybuf;
  55                 }
  56
  57                 if (!(ctx = CMAC_CTX_new())) {
  58                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s CTX new failed.",   CMAC);
  59                 }
  60                 else if (!CMAC_Init(ctx, key_data, AES_128_KEY_SIZE,
  61                                     EVP_aes_128_cbc(), NULL)) {
  62                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Init failed.",      CMAC);
  63                 }
  64                 else if (!CMAC_Update(ctx, pkt_data, (size_t)pkt_size)) {
  65                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Update failed.",    CMAC);
  66                 }
  67                 else if (!CMAC_Final(ctx, digest, &slen)) {
  68                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Final failed.",     CMAC);
  69                         slen = 0;
  70                 }
  71                 len = (u_int)slen;
  72
  73                 CMAC_CTX_cleanup(ctx);
  74                 /* Test our AES-128-CMAC implementation */
  75
  76         } else  /* MD5 MAC handling */
  77 #endif
  78         {
  79                 EVP_MD_CTX *    ctx;
  80
  81                 if (!(ctx = EVP_MD_CTX_new())) {
  82                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest CTX new failed.",
  83                                 macname);
  84                         goto mac_fail;
  85                 }
  86 #ifdef OPENSSL  /* OpenSSL 1 supports return codes 0 fail, 1 okay */
  87 #           ifdef EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW
  88                 EVP_MD_CTX_set_flags(ctx, EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW);
  89 #           endif
  90                 /* [Bug 3457] DON'T use plain EVP_DigestInit! It would
  91                  *  kill the flags! */
  92                 if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_get_digestbynid(key_type), NULL)) {
  93                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Init failed.",
  94                                 macname);
  95                         goto mac_fail;
  96                 }
  97                 if (!EVP_DigestUpdate(ctx, key_data, key_size)) {
  98                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Update key failed.",
  99                                 macname);
 100                         goto mac_fail;
 101                 }
 102                 if (!EVP_DigestUpdate(ctx, pkt_data, pkt_size)) {
 103                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Update data failed.",
 104                                 macname);
 105                         goto mac_fail;
 106                 }
 107                 if (!EVP_DigestFinal(ctx, digest, &len)) {
 108                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Final failed.",
 109                                 macname);
 110                         len = 0;
 111                 }
 112 #else /* !OPENSSL */
 113                 EVP_DigestInit(ctx, EVP_get_digestbynid(key_type));
 114                 EVP_DigestUpdate(ctx, key_data, key_size);
 115                 EVP_DigestUpdate(ctx, pkt_data, pkt_size);
 116                 EVP_DigestFinal(ctx, digest, &len);
 117 #endif
 118           mac_fail:
 119                 EVP_MD_CTX_free(ctx);
 120         }
 121
 122         return len;
 123 }
 124
 125 int
 126 make_mac(
 127         const void *    pkt_data,
 128         int             pkt_size,
 129         int             mac_size,
 130         Key_T const *   cmp_key,
 131         void *          digest
 132         )
 133 {
 134         u_int           len;
 135         u_char          dbuf[EVP_MAX_MD_SIZE];
 136
 137         if (cmp_key->key_len > 64 || mac_size <= 0)
 138                 return 0;
 139         if (pkt_size % 4 != 0)
 140                 return 0;
 141
 142         len = compute_mac(dbuf, cmp_key->typen,
 143                           pkt_data, (u_int)pkt_size,
 144                           cmp_key->key_seq, (u_int)cmp_key->key_len);
 145
 146
 147         if (len) {
 148                 if (len > (u_int)mac_size)
 149                         len = (u_int)mac_size;
 150                 memcpy(digest, dbuf, len);
 151         }
 152         return (int)len;
 153 }
 154
 155
 156 /* Generates a md5 digest of the key specified in keyid concatenated with the
 157  * ntp packet (exluding the MAC) and compares this digest to the digest in
 158  * the packet's MAC. If they're equal this function returns 1 (packet is
 159  * authentic) or else 0 (not authentic).
 160  */
 161 int
 162 auth_md5(
 163         void const *    pkt_data,
 164         int             pkt_size,
 165         int             mac_size,
 166         Key_T const *   cmp_key
 167         )
 168 {
 169         u_int           len       = 0;
 170         u_char const *  pkt_ptr   = pkt_data;
 171         u_char          dbuf[EVP_MAX_MD_SIZE];
 172
 173         if (mac_size <= 0 || (size_t)mac_size > sizeof(dbuf))
 174                 return FALSE;
 175
 176         len = compute_mac(dbuf, cmp_key->typen,
 177                           pkt_ptr, (u_int)pkt_size,
 178                           cmp_key->key_seq, (u_int)cmp_key->key_len);
 179
 180         pkt_ptr += pkt_size + 4;
 181         if (len > (u_int)mac_size)
 182                 len = (u_int)mac_size;
 183
 184         /* isc_tsmemcmp will be better when its easy to link with.  sntp
 185          * is a 1-shot program, so snooping for timing attacks is
 186          * Harder.
 187          */
 188         return ((u_int)mac_size == len) && !memcmp(dbuf, pkt_ptr, len);
 189 }
 190
 191 static int
 192 hex_val(
 193         unsigned char x
 194         )
 195 {
 196         int val;
 197
 198         if ('0' <= x && x <= '9')
 199                 val = x - '0';
 200         else if ('a' <= x && x <= 'f')
 201                 val = x - 'a' + 0xa;
 202         else if ('A' <= x && x <= 'F')
 203                 val = x - 'A' + 0xA;
 204         else
 205                 val = -1;
 206
 207         return val;
 208 }
 209
 210 /* Load keys from the specified keyfile into the key structures.
 211  * Returns -1 if the reading failed, otherwise it returns the
 212  * number of keys it read
 213  */
 214 int
 215 auth_init(
 216         const char *keyfile,
 217         struct key **keys
 218         )
 219 {
 220         FILE *keyf = fopen(keyfile, "r");
 221         struct key *prev = NULL;
 222         int scan_cnt, line_cnt = 1;
 223         char kbuf[200];
 224         char keystring[129];
 225
 226         /* HMS: Is it OK to do this later, after we know we have a key file? */
 227         INIT_SSL();
 228
 229         if (keyf == NULL) {
 230                 if (debug)
 231                         printf("sntp auth_init: Couldn't open key file %s for reading!\n", keyfile);
 232                 return -1;
 233         }
 234         if (feof(keyf)) {
 235                 if (debug)
 236                         printf("sntp auth_init: Key file %s is empty!\n", keyfile);
 237                 fclose(keyf);
 238                 return -1;
 239         }
 240         key_cnt = 0;
 241         while (!feof(keyf)) {
 242                 char * octothorpe;
 243                 struct key *act;
 244                 int goodline = 0;
 245
 246                 if (NULL == fgets(kbuf, sizeof(kbuf), keyf))
 247                         continue;
 248
 249                 kbuf[sizeof(kbuf) - 1] = '\0';
 250                 octothorpe = strchr(kbuf, '#');
 251                 if (octothorpe)
 252                         *octothorpe = '\0';
 253                 act = emalloc(sizeof(*act));
 254                 /* keep width 15 = sizeof struct key.typen - 1 synced */
 255                 scan_cnt = sscanf(kbuf, "%d %15s %128s",
 256                                         &act->key_id, act->typen, keystring);
 257                 if (scan_cnt == 3) {
 258                         int len = strlen(keystring);
 259                         goodline = 1;   /* assume best for now */
 260                         if (len <= 20) {
 261                                 act->key_len = len;
 262                                 memcpy(act->key_seq, keystring, len + 1);
 263                         } else if ((len & 1) != 0) {
 264                                 goodline = 0; /* it's bad */
 265                         } else {
 266                                 int j;
 267                                 act->key_len = len >> 1;
 268                                 for (j = 0; j < len; j+=2) {
 269                                         int val;
 270                                         val = (hex_val(keystring[j]) << 4) |
 271                                                hex_val(keystring[j+1]);
 272                                         if (val < 0) {
 273                                                 goodline = 0; /* it's bad */
 274                                                 break;
 275                                         }
 276                                         act->key_seq[j>>1] = (char)val;
 277                                 }
 278                         }
 279                         act->typei = keytype_from_text(act->typen, NULL);
 280                         if (0 == act->typei) {
 281                                 printf("%s: line %d: key %d, %s not supported - ignoring\n",
 282                                         keyfile, line_cnt,
 283                                         act->key_id, act->typen);
 284                                 goodline = 0; /* it's bad */
 285                         }
 286                 }
 287                 if (goodline) {
 288                         act->next = NULL;
 289                         if (NULL == prev)
 290                                 *keys = act;
 291                         else
 292                                 prev->next = act;
 293                         prev = act;
 294                         key_cnt++;
 295                 } else {
 296                         if (debug) {
 297                                 printf("auth_init: scanf %d items, skipping line %d.",
 298                                         scan_cnt, line_cnt);
 299                         }
 300                         free(act);
 301                 }
 302                 line_cnt++;
 303         }
 304         fclose(keyf);
 305
 306         key_ptr = *keys;
 307         return key_cnt;
 308 }
 309
 310 /* Looks for the key with keyid key_id and sets the d_key pointer to the
 311  * address of the key. If no matching key is found the pointer is not touched.
 312  */
 313 void
 314 get_key(
 315         int key_id,
 316         struct key **d_key
 317         )
 318 {
 319         struct key *itr_key;
 320
 321         if (key_cnt == 0)
 322                 return;
 323         for (itr_key = key_ptr; itr_key; itr_key = itr_key->next) {
 324                 if (itr_key->key_id == key_id) {
 325                         *d_key = itr_key;
 326                         break;
 327                 }
 328         }
 329         return;
 330 }