crypto/openssh/ssh-rsa.c

   1 /* $OpenBSD: ssh-rsa.c,v 1.51 2014/02/02 03:44:31 djm Exp $ */
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000, 2003 Markus Friedl <markus@openbsd.org>
   4  *
   5  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
   6  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   7  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   8  *
   9  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  10  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  11  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  12  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  13  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  14  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  15  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  16  */
  17
  18 #include "includes.h"
  19
  20 #include <sys/types.h>
  21
  22 #include <openssl/evp.h>
  23 #include <openssl/err.h>
  24
  25 #include <stdarg.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include "xmalloc.h"
  29 #include "log.h"
  30 #include "buffer.h"
  31 #include "key.h"
  32 #include "compat.h"
  33 #include "misc.h"
  34 #include "ssh.h"
  35 #include "digest.h"
  36
  37 static int openssh_RSA_verify(int, u_char *, u_int, u_char *, u_int, RSA *);
  38
  39 /* RSASSA-PKCS1-v1_5 (PKCS #1 v2.0 signature) with SHA1 */
  40 int
  41 ssh_rsa_sign(const Key *key, u_char **sigp, u_int *lenp,
  42     const u_char *data, u_int datalen)
  43 {
  44         int hash_alg;
  45         u_char digest[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH], *sig;
  46         u_int slen, dlen, len;
  47         int ok, nid;
  48         Buffer b;
  49
  50         if (key == NULL || key_type_plain(key->type) != KEY_RSA ||
  51             key->rsa == NULL) {
  52                 error("%s: no RSA key", __func__);
  53                 return -1;
  54         }
  55
  56         /* hash the data */
  57         hash_alg = SSH_DIGEST_SHA1;
  58         nid = NID_sha1;
  59         if ((dlen = ssh_digest_bytes(hash_alg)) == 0) {
  60                 error("%s: bad hash algorithm %d", __func__, hash_alg);
  61                 return -1;
  62         }
  63         if (ssh_digest_memory(hash_alg, data, datalen,
  64             digest, sizeof(digest)) != 0) {
  65                 error("%s: ssh_digest_memory failed", __func__);
  66                 return -1;
  67         }
  68
  69         slen = RSA_size(key->rsa);
  70         sig = xmalloc(slen);
  71
  72         ok = RSA_sign(nid, digest, dlen, sig, &len, key->rsa);
  73         explicit_bzero(digest, sizeof(digest));
  74
  75         if (ok != 1) {
  76                 int ecode = ERR_get_error();
  77
  78                 error("%s: RSA_sign failed: %s", __func__,
  79                     ERR_error_string(ecode, NULL));
  80                 free(sig);
  81                 return -1;
  82         }
  83         if (len < slen) {
  84                 u_int diff = slen - len;
  85                 debug("slen %u > len %u", slen, len);
  86                 memmove(sig + diff, sig, len);
  87                 explicit_bzero(sig, diff);
  88         } else if (len > slen) {
  89                 error("%s: slen %u slen2 %u", __func__, slen, len);
  90                 free(sig);
  91                 return -1;
  92         }
  93         /* encode signature */
  94         buffer_init(&b);
  95         buffer_put_cstring(&b, "ssh-rsa");
  96         buffer_put_string(&b, sig, slen);
  97         len = buffer_len(&b);
  98         if (lenp != NULL)
  99                 *lenp = len;
 100         if (sigp != NULL) {
 101                 *sigp = xmalloc(len);
 102                 memcpy(*sigp, buffer_ptr(&b), len);
 103         }
 104         buffer_free(&b);
 105         explicit_bzero(sig, slen);
 106         free(sig);
 107
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 int
 112 ssh_rsa_verify(const Key *key, const u_char *signature, u_int signaturelen,
 113     const u_char *data, u_int datalen)
 114 {
 115         Buffer b;
 116         int hash_alg;
 117         char *ktype;
 118         u_char digest[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH], *sigblob;
 119         u_int len, dlen, modlen;
 120         int rlen, ret;
 121
 122         if (key == NULL || key_type_plain(key->type) != KEY_RSA ||
 123             key->rsa == NULL) {
 124                 error("%s: no RSA key", __func__);
 125                 return -1;
 126         }
 127
 128         if (BN_num_bits(key->rsa->n) < SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE) {
 129                 error("%s: RSA modulus too small: %d < minimum %d bits",
 130                     __func__, BN_num_bits(key->rsa->n),
 131                     SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE);
 132                 return -1;
 133         }
 134         buffer_init(&b);
 135         buffer_append(&b, signature, signaturelen);
 136         ktype = buffer_get_cstring(&b, NULL);
 137         if (strcmp("ssh-rsa", ktype) != 0) {
 138                 error("%s: cannot handle type %s", __func__, ktype);
 139                 buffer_free(&b);
 140                 free(ktype);
 141                 return -1;
 142         }
 143         free(ktype);
 144         sigblob = buffer_get_string(&b, &len);
 145         rlen = buffer_len(&b);
 146         buffer_free(&b);
 147         if (rlen != 0) {
 148                 error("%s: remaining bytes in signature %d", __func__, rlen);
 149                 free(sigblob);
 150                 return -1;
 151         }
 152         /* RSA_verify expects a signature of RSA_size */
 153         modlen = RSA_size(key->rsa);
 154         if (len > modlen) {
 155                 error("%s: len %u > modlen %u", __func__, len, modlen);
 156                 free(sigblob);
 157                 return -1;
 158         } else if (len < modlen) {
 159                 u_int diff = modlen - len;
 160                 debug("%s: add padding: modlen %u > len %u", __func__,
 161                     modlen, len);
 162                 sigblob = xrealloc(sigblob, 1, modlen);
 163                 memmove(sigblob + diff, sigblob, len);
 164                 explicit_bzero(sigblob, diff);
 165                 len = modlen;
 166         }
 167         /* hash the data */
 168         hash_alg = SSH_DIGEST_SHA1;
 169         if ((dlen = ssh_digest_bytes(hash_alg)) == 0) {
 170                 error("%s: bad hash algorithm %d", __func__, hash_alg);
 171                 return -1;
 172         }
 173         if (ssh_digest_memory(hash_alg, data, datalen,
 174             digest, sizeof(digest)) != 0) {
 175                 error("%s: ssh_digest_memory failed", __func__);
 176                 return -1;
 177         }
 178
 179         ret = openssh_RSA_verify(hash_alg, digest, dlen, sigblob, len,
 180             key->rsa);
 181         explicit_bzero(digest, sizeof(digest));
 182         explicit_bzero(sigblob, len);
 183         free(sigblob);
 184         debug("%s: signature %scorrect", __func__, (ret == 0) ? "in" : "");
 185         return ret;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * See:
 190  * http://www.rsasecurity.com/rsalabs/pkcs/pkcs-1/
 191  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/pkcs/pkcs-1/pkcs-1v2-1.asn
 192  */
 193 /*
 194  * id-sha1 OBJECT IDENTIFIER ::= { iso(1) identified-organization(3)
 195  *      oiw(14) secsig(3) algorithms(2) 26 }
 196  */
 197 static const u_char id_sha1[] = {
 198         0x30, 0x21, /* type Sequence, length 0x21 (33) */
 199         0x30, 0x09, /* type Sequence, length 0x09 */
 200         0x06, 0x05, /* type OID, length 0x05 */
 201         0x2b, 0x0e, 0x03, 0x02, 0x1a, /* id-sha1 OID */
 202         0x05, 0x00, /* NULL */
 203         0x04, 0x14  /* Octet string, length 0x14 (20), followed by sha1 hash */
 204 };
 205
 206 static int
 207 openssh_RSA_verify(int hash_alg, u_char *hash, u_int hashlen,
 208     u_char *sigbuf, u_int siglen, RSA *rsa)
 209 {
 210         u_int ret, rsasize, oidlen = 0, hlen = 0;
 211         int len, oidmatch, hashmatch;
 212         const u_char *oid = NULL;
 213         u_char *decrypted = NULL;
 214
 215         ret = 0;
 216         switch (hash_alg) {
 217         case SSH_DIGEST_SHA1:
 218                 oid = id_sha1;
 219                 oidlen = sizeof(id_sha1);
 220                 hlen = 20;
 221                 break;
 222         default:
 223                 goto done;
 224         }
 225         if (hashlen != hlen) {
 226                 error("bad hashlen");
 227                 goto done;
 228         }
 229         rsasize = RSA_size(rsa);
 230         if (siglen == 0 || siglen > rsasize) {
 231                 error("bad siglen");
 232                 goto done;
 233         }
 234         decrypted = xmalloc(rsasize);
 235         if ((len = RSA_public_decrypt(siglen, sigbuf, decrypted, rsa,
 236             RSA_PKCS1_PADDING)) < 0) {
 237                 error("RSA_public_decrypt failed: %s",
 238                     ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 239                 goto done;
 240         }
 241         if (len < 0 || (u_int)len != hlen + oidlen) {
 242                 error("bad decrypted len: %d != %d + %d", len, hlen, oidlen);
 243                 goto done;
 244         }
 245         oidmatch = timingsafe_bcmp(decrypted, oid, oidlen) == 0;
 246         hashmatch = timingsafe_bcmp(decrypted + oidlen, hash, hlen) == 0;
 247         if (!oidmatch) {
 248                 error("oid mismatch");
 249                 goto done;
 250         }
 251         if (!hashmatch) {
 252                 error("hash mismatch");
 253                 goto done;
 254         }
 255         ret = 1;
 256 done:
 257         free(decrypted);
 258         return ret;
 259 }