]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - crypto/openssh/regress/unittests/sshkey/test_sshkey.c
Replace literal uses of /usr/local in C sources with _PATH_LOCALBASE
[FreeBSD/FreeBSD.git] / crypto / openssh / regress / unittests / sshkey / test_sshkey.c
1 /*      $OpenBSD: test_sshkey.c,v 1.17 2018/09/13 09:03:20 djm Exp $ */
2 /*
3  * Regress test for sshkey.h key management API
4  *
5  * Placed in the public domain
6  */
7
8 #include "includes.h"
9
10 #include <sys/types.h>
11 #include <sys/param.h>
12 #include <paths.h>
13 #include <stdio.h>
14 #ifdef HAVE_STDINT_H
15 #include <stdint.h>
16 #endif
17 #include <stdlib.h>
18 #include <string.h>
19
20 #include <openssl/bn.h>
21 #include <openssl/rsa.h>
22 #include <openssl/dsa.h>
23 #if defined(OPENSSL_HAS_ECC) && defined(OPENSSL_HAS_NISTP256)
24 # include <openssl/ec.h>
25 #endif
26
27 #include "../test_helper/test_helper.h"
28
29 #include "ssherr.h"
30 #include "sshbuf.h"
31 #define SSHBUF_INTERNAL 1       /* access internals for testing */
32 #include "sshkey.h"
33
34 #include "authfile.h"
35 #include "common.h"
36 #include "ssh2.h"
37
38 void sshkey_tests(void);
39
40 static void
41 put_opt(struct sshbuf *b, const char *name, const char *value)
42 {
43         struct sshbuf *sect;
44
45         sect = sshbuf_new();
46         ASSERT_PTR_NE(sect, NULL);
47         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(b, name), 0);
48         if (value != NULL)
49                 ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(sect, value), 0);
50         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_stringb(b, sect), 0);
51         sshbuf_free(sect);
52 }
53
54 static void
55 build_cert(struct sshbuf *b, const struct sshkey *k, const char *type,
56     const struct sshkey *sign_key, const struct sshkey *ca_key,
57     const char *sig_alg)
58 {
59         struct sshbuf *ca_buf, *pk, *principals, *critopts, *exts;
60         u_char *sigblob;
61         size_t siglen;
62
63         ca_buf = sshbuf_new();
64         ASSERT_PTR_NE(ca_buf, NULL);
65         ASSERT_INT_EQ(sshkey_putb(ca_key, ca_buf), 0);
66
67         /*
68          * Get the public key serialisation by rendering the key and skipping
69          * the type string. This is a bit of a hack :/
70          */
71         pk = sshbuf_new();
72         ASSERT_PTR_NE(pk, NULL);
73         ASSERT_INT_EQ(sshkey_putb_plain(k, pk), 0);
74         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_skip_string(pk), 0);
75
76         principals = sshbuf_new();
77         ASSERT_PTR_NE(principals, NULL);
78         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(principals, "gsamsa"), 0);
79         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(principals, "gregor"), 0);
80
81         critopts = sshbuf_new();
82         ASSERT_PTR_NE(critopts, NULL);
83         put_opt(critopts, "force-command", _PATH_LOCALBASE "/bin/nethack");
84         put_opt(critopts, "source-address", "192.168.0.0/24,127.0.0.1,::1");
85
86         exts = sshbuf_new();
87         ASSERT_PTR_NE(exts, NULL);
88         put_opt(critopts, "permit-X11-forwarding", NULL);
89
90         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(b, type), 0);
91         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(b, "noncenoncenonce!"), 0); /* nonce */
92         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_putb(b, pk), 0); /* public key serialisation */
93         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_u64(b, 1234), 0); /* serial */
94         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_u32(b, SSH2_CERT_TYPE_USER), 0); /* type */
95         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_cstring(b, "gregor"), 0); /* key ID */
96         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_stringb(b, principals), 0); /* principals */
97         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_u64(b, 0), 0); /* start */
98         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_u64(b, 0xffffffffffffffffULL), 0); /* end */
99         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_stringb(b, critopts), 0); /* options */
100         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_stringb(b, exts), 0); /* extensions */
101         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_string(b, NULL, 0), 0); /* reserved */
102         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_stringb(b, ca_buf), 0); /* signature key */
103         ASSERT_INT_EQ(sshkey_sign(sign_key, &sigblob, &siglen,
104             sshbuf_ptr(b), sshbuf_len(b), sig_alg, 0), 0);
105         ASSERT_INT_EQ(sshbuf_put_string(b, sigblob, siglen), 0); /* signature */
106
107         free(sigblob);
108         sshbuf_free(ca_buf);
109         sshbuf_free(exts);
110         sshbuf_free(critopts);
111         sshbuf_free(principals);
112         sshbuf_free(pk);
113 }
114
115 static void
116 signature_test(struct sshkey *k, struct sshkey *bad, const char *sig_alg,
117     const u_char *d, size_t l)
118 {
119         size_t len;
120         u_char *sig;
121
122         ASSERT_INT_EQ(sshkey_sign(k, &sig, &len, d, l, sig_alg, 0), 0);
123         ASSERT_SIZE_T_GT(len, 8);
124         ASSERT_PTR_NE(sig, NULL);
125         ASSERT_INT_EQ(sshkey_verify(k, sig, len, d, l, NULL, 0), 0);
126         ASSERT_INT_NE(sshkey_verify(bad, sig, len, d, l, NULL, 0), 0);
127         /* Fuzz test is more comprehensive, this is just a smoke test */
128         sig[len - 5] ^= 0x10;
129         ASSERT_INT_NE(sshkey_verify(k, sig, len, d, l, NULL, 0), 0);
130         free(sig);
131 }
132
133 static void
134 banana(u_char *s, size_t l)
135 {
136         size_t o;
137         const u_char the_banana[] = { 'b', 'a', 'n', 'a', 'n', 'a' };
138
139         for (o = 0; o < l; o += sizeof(the_banana)) {
140                 if (l - o < sizeof(the_banana)) {
141                         memcpy(s + o, "nanananana", l - o);
142                         break;
143                 }
144                 memcpy(s + o, banana, sizeof(the_banana));
145         }
146 }
147
148 static void
149 signature_tests(struct sshkey *k, struct sshkey *bad, const char *sig_alg)
150 {
151         u_char i, buf[2049];
152         size_t lens[] = {
153                 1, 2, 7, 8, 9, 15, 16, 17, 31, 32, 33, 127, 128, 129,
154                 255, 256, 257, 1023, 1024, 1025, 2047, 2048, 2049
155         };
156
157         for (i = 0; i < (sizeof(lens)/sizeof(lens[0])); i++) {
158                 test_subtest_info("%s key, banana length %zu",
159                     sshkey_type(k), lens[i]);
160                 banana(buf, lens[i]);
161                 signature_test(k, bad, sig_alg, buf, lens[i]);
162         }
163 }
164
165 static struct sshkey *
166 get_private(const char *n)
167 {
168         struct sshbuf *b;
169         struct sshkey *ret;
170
171         b = load_file(n);
172         ASSERT_INT_EQ(sshkey_parse_private_fileblob(b, "", &ret, NULL), 0);
173         sshbuf_free(b);
174         return ret;
175 }
176
177 void
178 sshkey_tests(void)
179 {
180         struct sshkey *k1, *k2, *k3, *k4, *kr, *kd, *kf;
181 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
182         struct sshkey *ke;
183 #endif
184         struct sshbuf *b;
185
186         TEST_START("new invalid");
187         k1 = sshkey_new(-42);
188         ASSERT_PTR_EQ(k1, NULL);
189         TEST_DONE();
190
191         TEST_START("new/free KEY_UNSPEC");
192         k1 = sshkey_new(KEY_UNSPEC);
193         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
194         sshkey_free(k1);
195         TEST_DONE();
196
197         TEST_START("new/free KEY_RSA");
198         k1 = sshkey_new(KEY_RSA);
199         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
200         ASSERT_PTR_NE(k1->rsa, NULL);
201         sshkey_free(k1);
202         TEST_DONE();
203
204         TEST_START("new/free KEY_DSA");
205         k1 = sshkey_new(KEY_DSA);
206         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
207         ASSERT_PTR_NE(k1->dsa, NULL);
208         sshkey_free(k1);
209         TEST_DONE();
210
211 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
212         TEST_START("new/free KEY_ECDSA");
213         k1 = sshkey_new(KEY_ECDSA);
214         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
215         ASSERT_PTR_EQ(k1->ecdsa, NULL);  /* Can't allocate without NID */
216         sshkey_free(k1);
217         TEST_DONE();
218 #endif
219
220         TEST_START("new/free KEY_ED25519");
221         k1 = sshkey_new(KEY_ED25519);
222         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
223         /* These should be blank until key loaded or generated */
224         ASSERT_PTR_EQ(k1->ed25519_sk, NULL);
225         ASSERT_PTR_EQ(k1->ed25519_pk, NULL);
226         sshkey_free(k1);
227         TEST_DONE();
228
229         TEST_START("generate KEY_RSA too small modulus");
230         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_RSA, 128, &k1),
231             SSH_ERR_KEY_LENGTH);
232         ASSERT_PTR_EQ(k1, NULL);
233         TEST_DONE();
234
235         TEST_START("generate KEY_RSA too large modulus");
236         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_RSA, 1 << 20, &k1),
237             SSH_ERR_KEY_LENGTH);
238         ASSERT_PTR_EQ(k1, NULL);
239         TEST_DONE();
240
241         TEST_START("generate KEY_DSA wrong bits");
242         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_DSA, 2048, &k1),
243             SSH_ERR_KEY_LENGTH);
244         ASSERT_PTR_EQ(k1, NULL);
245         sshkey_free(k1);
246         TEST_DONE();
247
248 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
249         TEST_START("generate KEY_ECDSA wrong bits");
250         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_ECDSA, 42, &k1),
251             SSH_ERR_KEY_LENGTH);
252         ASSERT_PTR_EQ(k1, NULL);
253         sshkey_free(k1);
254         TEST_DONE();
255 #endif
256
257         TEST_START("generate KEY_RSA");
258         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_RSA, 767, &kr),
259             SSH_ERR_KEY_LENGTH);
260         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_RSA, 1024, &kr), 0);
261         ASSERT_PTR_NE(kr, NULL);
262         ASSERT_PTR_NE(kr->rsa, NULL);
263         ASSERT_PTR_NE(rsa_n(kr), NULL);
264         ASSERT_PTR_NE(rsa_e(kr), NULL);
265         ASSERT_PTR_NE(rsa_p(kr), NULL);
266         ASSERT_INT_EQ(BN_num_bits(rsa_n(kr)), 1024);
267         TEST_DONE();
268
269         TEST_START("generate KEY_DSA");
270         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_DSA, 1024, &kd), 0);
271         ASSERT_PTR_NE(kd, NULL);
272         ASSERT_PTR_NE(kd->dsa, NULL);
273         ASSERT_PTR_NE(dsa_g(kd), NULL);
274         ASSERT_PTR_NE(dsa_priv_key(kd), NULL);
275         TEST_DONE();
276
277 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
278         TEST_START("generate KEY_ECDSA");
279         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_ECDSA, 256, &ke), 0);
280         ASSERT_PTR_NE(ke, NULL);
281         ASSERT_PTR_NE(ke->ecdsa, NULL);
282         ASSERT_PTR_NE(EC_KEY_get0_public_key(ke->ecdsa), NULL);
283         ASSERT_PTR_NE(EC_KEY_get0_private_key(ke->ecdsa), NULL);
284         TEST_DONE();
285 #endif
286
287         TEST_START("generate KEY_ED25519");
288         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_ED25519, 256, &kf), 0);
289         ASSERT_PTR_NE(kf, NULL);
290         ASSERT_INT_EQ(kf->type, KEY_ED25519);
291         ASSERT_PTR_NE(kf->ed25519_pk, NULL);
292         ASSERT_PTR_NE(kf->ed25519_sk, NULL);
293         TEST_DONE();
294
295         TEST_START("demote KEY_RSA");
296         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_private(kr, &k1), 0);
297         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
298         ASSERT_PTR_NE(kr, k1);
299         ASSERT_INT_EQ(k1->type, KEY_RSA);
300         ASSERT_PTR_NE(k1->rsa, NULL);
301         ASSERT_PTR_NE(rsa_n(k1), NULL);
302         ASSERT_PTR_NE(rsa_e(k1), NULL);
303         ASSERT_PTR_EQ(rsa_p(k1), NULL);
304         TEST_DONE();
305
306         TEST_START("equal KEY_RSA/demoted KEY_RSA");
307         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kr, k1), 1);
308         sshkey_free(k1);
309         TEST_DONE();
310
311         TEST_START("demote KEY_DSA");
312         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_private(kd, &k1), 0);
313         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
314         ASSERT_PTR_NE(kd, k1);
315         ASSERT_INT_EQ(k1->type, KEY_DSA);
316         ASSERT_PTR_NE(k1->dsa, NULL);
317         ASSERT_PTR_NE(dsa_g(k1), NULL);
318         ASSERT_PTR_EQ(dsa_priv_key(k1), NULL);
319         TEST_DONE();
320
321         TEST_START("equal KEY_DSA/demoted KEY_DSA");
322         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kd, k1), 1);
323         sshkey_free(k1);
324         TEST_DONE();
325
326 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
327         TEST_START("demote KEY_ECDSA");
328         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_private(ke, &k1), 0);
329         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
330         ASSERT_PTR_NE(ke, k1);
331         ASSERT_INT_EQ(k1->type, KEY_ECDSA);
332         ASSERT_PTR_NE(k1->ecdsa, NULL);
333         ASSERT_INT_EQ(k1->ecdsa_nid, ke->ecdsa_nid);
334         ASSERT_PTR_NE(EC_KEY_get0_public_key(ke->ecdsa), NULL);
335         ASSERT_PTR_EQ(EC_KEY_get0_private_key(k1->ecdsa), NULL);
336         TEST_DONE();
337
338         TEST_START("equal KEY_ECDSA/demoted KEY_ECDSA");
339         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(ke, k1), 1);
340         sshkey_free(k1);
341         TEST_DONE();
342 #endif
343
344         TEST_START("demote KEY_ED25519");
345         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_private(kf, &k1), 0);
346         ASSERT_PTR_NE(k1, NULL);
347         ASSERT_PTR_NE(kf, k1);
348         ASSERT_INT_EQ(k1->type, KEY_ED25519);
349         ASSERT_PTR_NE(k1->ed25519_pk, NULL);
350         ASSERT_PTR_EQ(k1->ed25519_sk, NULL);
351         TEST_DONE();
352
353         TEST_START("equal KEY_ED25519/demoted KEY_ED25519");
354         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kf, k1), 1);
355         sshkey_free(k1);
356         TEST_DONE();
357
358         TEST_START("equal mismatched key types");
359         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kd, kr), 0);
360 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
361         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kd, ke), 0);
362         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kr, ke), 0);
363         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(ke, kf), 0);
364 #endif
365         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kd, kf), 0);
366         TEST_DONE();
367
368         TEST_START("equal different keys");
369         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_RSA, 1024, &k1), 0);
370         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kr, k1), 0);
371         sshkey_free(k1);
372         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_DSA, 1024, &k1), 0);
373         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kd, k1), 0);
374         sshkey_free(k1);
375 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
376         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_ECDSA, 256, &k1), 0);
377         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(ke, k1), 0);
378         sshkey_free(k1);
379 #endif
380         ASSERT_INT_EQ(sshkey_generate(KEY_ED25519, 256, &k1), 0);
381         ASSERT_INT_EQ(sshkey_equal(kf, k1), 0);
382         sshkey_free(k1);
383         TEST_DONE();
384
385         sshkey_free(kr);
386         sshkey_free(kd);
387 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
388         sshkey_free(ke);
389 #endif
390         sshkey_free(kf);
391
392         TEST_START("certify key");
393         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("ed25519_1.pub"),
394             &k1, NULL), 0);
395         k2 = get_private("ed25519_2");
396         ASSERT_INT_EQ(sshkey_to_certified(k1), 0);
397         ASSERT_PTR_NE(k1->cert, NULL);
398         k1->cert->type = SSH2_CERT_TYPE_USER;
399         k1->cert->serial = 1234;
400         k1->cert->key_id = strdup("estragon");
401         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->key_id, NULL);
402         k1->cert->principals = calloc(4, sizeof(*k1->cert->principals));
403         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->principals, NULL);
404         k1->cert->principals[0] = strdup("estragon");
405         k1->cert->principals[1] = strdup("vladimir");
406         k1->cert->principals[2] = strdup("pozzo");
407         k1->cert->principals[3] = strdup("lucky");
408         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->principals[0], NULL);
409         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->principals[1], NULL);
410         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->principals[2], NULL);
411         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->principals[3], NULL);
412         k1->cert->nprincipals = 4;
413         k1->cert->valid_after = 0;
414         k1->cert->valid_before = (u_int64_t)-1;
415         sshbuf_free(k1->cert->critical);
416         k1->cert->critical = sshbuf_new();
417         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->critical, NULL);
418         sshbuf_free(k1->cert->extensions);
419         k1->cert->extensions = sshbuf_new();
420         ASSERT_PTR_NE(k1->cert->extensions, NULL);
421         put_opt(k1->cert->critical, "force-command", "/usr/bin/true");
422         put_opt(k1->cert->critical, "source-address", "127.0.0.1");
423         put_opt(k1->cert->extensions, "permit-X11-forwarding", NULL);
424         put_opt(k1->cert->extensions, "permit-agent-forwarding", NULL);
425         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_private(k2, &k1->cert->signature_key), 0);
426         ASSERT_INT_EQ(sshkey_certify(k1, k2, NULL), 0);
427         b = sshbuf_new();
428         ASSERT_PTR_NE(b, NULL);
429         ASSERT_INT_EQ(sshkey_putb(k1, b), 0);
430         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_blob(sshbuf_ptr(b), sshbuf_len(b), &k3), 0);
431
432         sshkey_free(k1);
433         sshkey_free(k2);
434         sshkey_free(k3);
435         sshbuf_reset(b);
436         TEST_DONE();
437
438         TEST_START("sign and verify RSA");
439         k1 = get_private("rsa_1");
440         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("rsa_2.pub"), &k2,
441             NULL), 0);
442         signature_tests(k1, k2, "ssh-rsa");
443         sshkey_free(k1);
444         sshkey_free(k2);
445         TEST_DONE();
446
447         TEST_START("sign and verify RSA-SHA256");
448         k1 = get_private("rsa_1");
449         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("rsa_2.pub"), &k2,
450             NULL), 0);
451         signature_tests(k1, k2, "rsa-sha2-256");
452         sshkey_free(k1);
453         sshkey_free(k2);
454         TEST_DONE();
455
456         TEST_START("sign and verify RSA-SHA512");
457         k1 = get_private("rsa_1");
458         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("rsa_2.pub"), &k2,
459             NULL), 0);
460         signature_tests(k1, k2, "rsa-sha2-512");
461         sshkey_free(k1);
462         sshkey_free(k2);
463         TEST_DONE();
464
465         TEST_START("sign and verify DSA");
466         k1 = get_private("dsa_1");
467         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("dsa_2.pub"), &k2,
468             NULL), 0);
469         signature_tests(k1, k2, NULL);
470         sshkey_free(k1);
471         sshkey_free(k2);
472         TEST_DONE();
473
474 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
475         TEST_START("sign and verify ECDSA");
476         k1 = get_private("ecdsa_1");
477         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("ecdsa_2.pub"), &k2,
478             NULL), 0);
479         signature_tests(k1, k2, NULL);
480         sshkey_free(k1);
481         sshkey_free(k2);
482         TEST_DONE();
483 #endif
484
485         TEST_START("sign and verify ED25519");
486         k1 = get_private("ed25519_1");
487         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("ed25519_2.pub"), &k2,
488             NULL), 0);
489         signature_tests(k1, k2, NULL);
490         sshkey_free(k1);
491         sshkey_free(k2);
492         TEST_DONE();
493
494         TEST_START("nested certificate");
495         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_cert(test_data_file("rsa_1"), &k1), 0);
496         ASSERT_INT_EQ(sshkey_load_public(test_data_file("rsa_1.pub"), &k2,
497             NULL), 0);
498         k3 = get_private("rsa_1");
499         build_cert(b, k2, "ssh-rsa-cert-v01@openssh.com", k3, k1, NULL);
500         ASSERT_INT_EQ(sshkey_from_blob(sshbuf_ptr(b), sshbuf_len(b), &k4),
501             SSH_ERR_KEY_CERT_INVALID_SIGN_KEY);
502         ASSERT_PTR_EQ(k4, NULL);
503         sshkey_free(k1);
504         sshkey_free(k2);
505         sshkey_free(k3);
506         sshbuf_free(b);
507         TEST_DONE();
508
509 }