crypto/openssh/ssh-rsa.c

   1 /* $OpenBSD: ssh-rsa.c,v 1.53 2015/06/15 01:32:50 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 #ifdef WITH_OPENSSL
  21
  22 #include <sys/types.h>
  23
  24 #include <openssl/evp.h>
  25 #include <openssl/err.h>
  26
  27 #include <stdarg.h>
  28 #include <string.h>
  29
  30 #include "sshbuf.h"
  31 #include "compat.h"
  32 #include "ssherr.h"
  33 #define SSHKEY_INTERNAL
  34 #include "sshkey.h"
  35 #include "digest.h"
  36
  37 static int openssh_RSA_verify(int, u_char *, size_t, u_char *, size_t, RSA *);
  38
  39 /* RSASSA-PKCS1-v1_5 (PKCS #1 v2.0 signature) with SHA1 */
  40 int
  41 ssh_rsa_sign(const struct sshkey *key, u_char **sigp, size_t *lenp,
  42     const u_char *data, size_t datalen, u_int compat)
  43 {
  44         int hash_alg;
  45         u_char digest[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH], *sig = NULL;
  46         size_t slen;
  47         u_int dlen, len;
  48         int nid, ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
  49         struct sshbuf *b = NULL;
  50
  51         if (lenp != NULL)
  52                 *lenp = 0;
  53         if (sigp != NULL)
  54                 *sigp = NULL;
  55
  56         if (key == NULL || key->rsa == NULL ||
  57             sshkey_type_plain(key->type) != KEY_RSA)
  58                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
  59         slen = RSA_size(key->rsa);
  60         if (slen <= 0 || slen > SSHBUF_MAX_BIGNUM)
  61                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
  62
  63         /* hash the data */
  64         hash_alg = SSH_DIGEST_SHA1;
  65         nid = NID_sha1;
  66         if ((dlen = ssh_digest_bytes(hash_alg)) == 0)
  67                 return SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
  68         if ((ret = ssh_digest_memory(hash_alg, data, datalen,
  69             digest, sizeof(digest))) != 0)
  70                 goto out;
  71
  72         if ((sig = malloc(slen)) == NULL) {
  73                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
  74                 goto out;
  75         }
  76
  77         if (RSA_sign(nid, digest, dlen, sig, &len, key->rsa) != 1) {
  78                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
  79                 goto out;
  80         }
  81         if (len < slen) {
  82                 size_t diff = slen - len;
  83                 memmove(sig + diff, sig, len);
  84                 explicit_bzero(sig, diff);
  85         } else if (len > slen) {
  86                 ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
  87                 goto out;
  88         }
  89         /* encode signature */
  90         if ((b = sshbuf_new()) == NULL) {
  91                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
  92                 goto out;
  93         }
  94         if ((ret = sshbuf_put_cstring(b, "ssh-rsa")) != 0 ||
  95             (ret = sshbuf_put_string(b, sig, slen)) != 0)
  96                 goto out;
  97         len = sshbuf_len(b);
  98         if (sigp != NULL) {
  99                 if ((*sigp = malloc(len)) == NULL) {
 100                         ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 101                         goto out;
 102                 }
 103                 memcpy(*sigp, sshbuf_ptr(b), len);
 104         }
 105         if (lenp != NULL)
 106                 *lenp = len;
 107         ret = 0;
 108  out:
 109         explicit_bzero(digest, sizeof(digest));
 110         if (sig != NULL) {
 111                 explicit_bzero(sig, slen);
 112                 free(sig);
 113         }
 114         if (b != NULL)
 115                 sshbuf_free(b);
 116         return ret;
 117 }
 118
 119 int
 120 ssh_rsa_verify(const struct sshkey *key,
 121     const u_char *signature, size_t signaturelen,
 122     const u_char *data, size_t datalen, u_int compat)
 123 {
 124         char *ktype = NULL;
 125         int hash_alg, ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
 126         size_t len, diff, modlen, dlen;
 127         struct sshbuf *b = NULL;
 128         u_char digest[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH], *osigblob, *sigblob = NULL;
 129
 130         if (key == NULL || key->rsa == NULL ||
 131             sshkey_type_plain(key->type) != KEY_RSA ||
 132             BN_num_bits(key->rsa->n) < SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE)
 133                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
 134
 135         if ((b = sshbuf_from(signature, signaturelen)) == NULL)
 136                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 137         if (sshbuf_get_cstring(b, &ktype, NULL) != 0) {
 138                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
 139                 goto out;
 140         }
 141         if (strcmp("ssh-rsa", ktype) != 0) {
 142                 ret = SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
 143                 goto out;
 144         }
 145         if (sshbuf_get_string(b, &sigblob, &len) != 0) {
 146                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
 147                 goto out;
 148         }
 149         if (sshbuf_len(b) != 0) {
 150                 ret = SSH_ERR_UNEXPECTED_TRAILING_DATA;
 151                 goto out;
 152         }
 153         /* RSA_verify expects a signature of RSA_size */
 154         modlen = RSA_size(key->rsa);
 155         if (len > modlen) {
 156                 ret = SSH_ERR_KEY_BITS_MISMATCH;
 157                 goto out;
 158         } else if (len < modlen) {
 159                 diff = modlen - len;
 160                 osigblob = sigblob;
 161                 if ((sigblob = realloc(sigblob, modlen)) == NULL) {
 162                         sigblob = osigblob; /* put it back for clear/free */
 163                         ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 164                         goto out;
 165                 }
 166                 memmove(sigblob + diff, sigblob, len);
 167                 explicit_bzero(sigblob, diff);
 168                 len = modlen;
 169         }
 170         hash_alg = SSH_DIGEST_SHA1;
 171         if ((dlen = ssh_digest_bytes(hash_alg)) == 0) {
 172                 ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
 173                 goto out;
 174         }
 175         if ((ret = ssh_digest_memory(hash_alg, data, datalen,
 176             digest, sizeof(digest))) != 0)
 177                 goto out;
 178
 179         ret = openssh_RSA_verify(hash_alg, digest, dlen, sigblob, len,
 180             key->rsa);
 181  out:
 182         if (sigblob != NULL) {
 183                 explicit_bzero(sigblob, len);
 184                 free(sigblob);
 185         }
 186         if (ktype != NULL)
 187                 free(ktype);
 188         if (b != NULL)
 189                 sshbuf_free(b);
 190         explicit_bzero(digest, sizeof(digest));
 191         return ret;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * See:
 196  * http://www.rsasecurity.com/rsalabs/pkcs/pkcs-1/
 197  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/pkcs/pkcs-1/pkcs-1v2-1.asn
 198  */
 199 /*
 200  * id-sha1 OBJECT IDENTIFIER ::= { iso(1) identified-organization(3)
 201  *      oiw(14) secsig(3) algorithms(2) 26 }
 202  */
 203 static const u_char id_sha1[] = {
 204         0x30, 0x21, /* type Sequence, length 0x21 (33) */
 205         0x30, 0x09, /* type Sequence, length 0x09 */
 206         0x06, 0x05, /* type OID, length 0x05 */
 207         0x2b, 0x0e, 0x03, 0x02, 0x1a, /* id-sha1 OID */
 208         0x05, 0x00, /* NULL */
 209         0x04, 0x14  /* Octet string, length 0x14 (20), followed by sha1 hash */
 210 };
 211
 212 static int
 213 openssh_RSA_verify(int hash_alg, u_char *hash, size_t hashlen,
 214     u_char *sigbuf, size_t siglen, RSA *rsa)
 215 {
 216         size_t ret, rsasize = 0, oidlen = 0, hlen = 0;
 217         int len, oidmatch, hashmatch;
 218         const u_char *oid = NULL;
 219         u_char *decrypted = NULL;
 220
 221         ret = SSH_ERR_INTERNAL_ERROR;
 222         switch (hash_alg) {
 223         case SSH_DIGEST_SHA1:
 224                 oid = id_sha1;
 225                 oidlen = sizeof(id_sha1);
 226                 hlen = 20;
 227                 break;
 228         default:
 229                 goto done;
 230         }
 231         if (hashlen != hlen) {
 232                 ret = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
 233                 goto done;
 234         }
 235         rsasize = RSA_size(rsa);
 236         if (rsasize <= 0 || rsasize > SSHBUF_MAX_BIGNUM ||
 237             siglen == 0 || siglen > rsasize) {
 238                 ret = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
 239                 goto done;
 240         }
 241         if ((decrypted = malloc(rsasize)) == NULL) {
 242                 ret = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 243                 goto done;
 244         }
 245         if ((len = RSA_public_decrypt(siglen, sigbuf, decrypted, rsa,
 246             RSA_PKCS1_PADDING)) < 0) {
 247                 ret = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
 248                 goto done;
 249         }
 250         if (len < 0 || (size_t)len != hlen + oidlen) {
 251                 ret = SSH_ERR_INVALID_FORMAT;
 252                 goto done;
 253         }
 254         oidmatch = timingsafe_bcmp(decrypted, oid, oidlen) == 0;
 255         hashmatch = timingsafe_bcmp(decrypted + oidlen, hash, hlen) == 0;
 256         if (!oidmatch || !hashmatch) {
 257                 ret = SSH_ERR_SIGNATURE_INVALID;
 258                 goto done;
 259         }
 260         ret = 0;
 261 done:
 262         if (decrypted) {
 263                 explicit_bzero(decrypted, rsasize);
 264                 free(decrypted);
 265         }
 266         return ret;
 267 }
 268 #endif /* WITH_OPENSSL */