crypto/openssl/crypto/rsa/rsa_lib.c

   1 /* crypto/rsa/rsa_lib.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58 /* $FreeBSD$ */
  59
  60 #include <stdio.h>
  61 #include <openssl/crypto.h>
  62 #include "cryptlib.h"
  63 #include <openssl/lhash.h>
  64 #include <openssl/bn.h>
  65 #include <openssl/rsa.h>
  66 #include <openssl/rand.h>
  67 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
  68 #include <openssl/engine.h>
  69 #endif
  70
  71 const char RSA_version[]="RSA" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
  72
  73 static const RSA_METHOD *default_RSA_meth=NULL;
  74
  75 RSA *RSA_new(void)
  76         {
  77         RSA *r=RSA_new_method(NULL);
  78
  79 #ifndef OPENSSL_NO_FORCE_RSA_BLINDING
  80         r->flags|=RSA_FLAG_BLINDING;
  81 #endif
  82         return r;
  83         }
  84
  85 void RSA_set_default_method(const RSA_METHOD *meth)
  86         {
  87         default_RSA_meth = meth;
  88         }
  89
  90 const RSA_METHOD *RSA_get_default_method(void)
  91         {
  92         if (default_RSA_meth == NULL)
  93                 {
  94 #ifdef RSA_NULL
  95                 default_RSA_meth=RSA_null_method();
  96 #else
  97 #if 0 /* was: #ifdef RSAref */
  98                 default_RSA_meth=RSA_PKCS1_RSAref();
  99 #else
 100                 default_RSA_meth=RSA_PKCS1_SSLeay();
 101 #endif
 102 #endif
 103                 }
 104
 105         return default_RSA_meth;
 106         }
 107
 108 const RSA_METHOD *RSA_get_method(const RSA *rsa)
 109         {
 110         return rsa->meth;
 111         }
 112
 113 int RSA_set_method(RSA *rsa, const RSA_METHOD *meth)
 114         {
 115         /* NB: The caller is specifically setting a method, so it's not up to us
 116          * to deal with which ENGINE it comes from. */
 117         const RSA_METHOD *mtmp;
 118         mtmp = rsa->meth;
 119         if (mtmp->finish) mtmp->finish(rsa);
 120 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 121         if (rsa->engine)
 122                 {
 123                 ENGINE_finish(rsa->engine);
 124                 rsa->engine = NULL;
 125                 }
 126 #endif
 127         rsa->meth = meth;
 128         if (meth->init) meth->init(rsa);
 129         return 1;
 130         }
 131
 132 RSA *RSA_new_method(ENGINE *engine)
 133         {
 134         RSA *ret;
 135
 136         ret=(RSA *)OPENSSL_malloc(sizeof(RSA));
 137         if (ret == NULL)
 138                 {
 139                 RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 140                 return NULL;
 141                 }
 142
 143         ret->meth = RSA_get_default_method();
 144 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 145         if (engine)
 146                 {
 147                 if (!ENGINE_init(engine))
 148                         {
 149                         RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD, ERR_R_ENGINE_LIB);
 150                         OPENSSL_free(ret);
 151                         return NULL;
 152                         }
 153                 ret->engine = engine;
 154                 }
 155         else
 156                 ret->engine = ENGINE_get_default_RSA();
 157         if(ret->engine)
 158                 {
 159                 ret->meth = ENGINE_get_RSA(ret->engine);
 160                 if(!ret->meth)
 161                         {
 162                         RSAerr(RSA_F_RSA_NEW_METHOD,
 163                                 ERR_R_ENGINE_LIB);
 164                         ENGINE_finish(ret->engine);
 165                         OPENSSL_free(ret);
 166                         return NULL;
 167                         }
 168                 }
 169 #endif
 170
 171         ret->pad=0;
 172         ret->version=0;
 173         ret->n=NULL;
 174         ret->e=NULL;
 175         ret->d=NULL;
 176         ret->p=NULL;
 177         ret->q=NULL;
 178         ret->dmp1=NULL;
 179         ret->dmq1=NULL;
 180         ret->iqmp=NULL;
 181         ret->references=1;
 182         ret->_method_mod_n=NULL;
 183         ret->_method_mod_p=NULL;
 184         ret->_method_mod_q=NULL;
 185         ret->blinding=NULL;
 186         ret->mt_blinding=NULL;
 187         ret->bignum_data=NULL;
 188         ret->flags=ret->meth->flags;
 189         CRYPTO_new_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, ret, &ret->ex_data);
 190         if ((ret->meth->init != NULL) && !ret->meth->init(ret))
 191                 {
 192 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 193                 if (ret->engine)
 194                         ENGINE_finish(ret->engine);
 195 #endif
 196                 CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, ret, &ret->ex_data);
 197                 OPENSSL_free(ret);
 198                 ret=NULL;
 199                 }
 200         return(ret);
 201         }
 202
 203 void RSA_free(RSA *r)
 204         {
 205         int i;
 206
 207         if (r == NULL) return;
 208
 209         i=CRYPTO_add(&r->references,-1,CRYPTO_LOCK_RSA);
 210 #ifdef REF_PRINT
 211         REF_PRINT("RSA",r);
 212 #endif
 213         if (i > 0) return;
 214 #ifdef REF_CHECK
 215         if (i < 0)
 216                 {
 217                 fprintf(stderr,"RSA_free, bad reference count\n");
 218                 abort();
 219                 }
 220 #endif
 221
 222         if (r->meth->finish)
 223                 r->meth->finish(r);
 224 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
 225         if (r->engine)
 226                 ENGINE_finish(r->engine);
 227 #endif
 228
 229         CRYPTO_free_ex_data(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, r, &r->ex_data);
 230
 231         if (r->n != NULL) BN_clear_free(r->n);
 232         if (r->e != NULL) BN_clear_free(r->e);
 233         if (r->d != NULL) BN_clear_free(r->d);
 234         if (r->p != NULL) BN_clear_free(r->p);
 235         if (r->q != NULL) BN_clear_free(r->q);
 236         if (r->dmp1 != NULL) BN_clear_free(r->dmp1);
 237         if (r->dmq1 != NULL) BN_clear_free(r->dmq1);
 238         if (r->iqmp != NULL) BN_clear_free(r->iqmp);
 239         if (r->blinding != NULL) BN_BLINDING_free(r->blinding);
 240         if (r->mt_blinding != NULL) BN_BLINDING_free(r->mt_blinding);
 241         if (r->bignum_data != NULL) OPENSSL_free_locked(r->bignum_data);
 242         OPENSSL_free(r);
 243         }
 244
 245 int RSA_up_ref(RSA *r)
 246         {
 247         int i = CRYPTO_add(&r->references, 1, CRYPTO_LOCK_RSA);
 248 #ifdef REF_PRINT
 249         REF_PRINT("RSA",r);
 250 #endif
 251 #ifdef REF_CHECK
 252         if (i < 2)
 253                 {
 254                 fprintf(stderr, "RSA_up_ref, bad reference count\n");
 255                 abort();
 256                 }
 257 #endif
 258         return ((i > 1) ? 1 : 0);
 259         }
 260
 261 int RSA_get_ex_new_index(long argl, void *argp, CRYPTO_EX_new *new_func,
 262              CRYPTO_EX_dup *dup_func, CRYPTO_EX_free *free_func)
 263         {
 264         return CRYPTO_get_ex_new_index(CRYPTO_EX_INDEX_RSA, argl, argp,
 265                                 new_func, dup_func, free_func);
 266         }
 267
 268 int RSA_set_ex_data(RSA *r, int idx, void *arg)
 269         {
 270         return(CRYPTO_set_ex_data(&r->ex_data,idx,arg));
 271         }
 272
 273 void *RSA_get_ex_data(const RSA *r, int idx)
 274         {
 275         return(CRYPTO_get_ex_data(&r->ex_data,idx));
 276         }
 277
 278 int RSA_size(const RSA *r)
 279         {
 280         return(BN_num_bytes(r->n));
 281         }
 282
 283 int RSA_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 284              RSA *rsa, int padding)
 285         {
 286         return(rsa->meth->rsa_pub_enc(flen, from, to, rsa, padding));
 287         }
 288
 289 int RSA_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 290              RSA *rsa, int padding)
 291         {
 292         return(rsa->meth->rsa_priv_enc(flen, from, to, rsa, padding));
 293         }
 294
 295 int RSA_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 296              RSA *rsa, int padding)
 297         {
 298         return(rsa->meth->rsa_priv_dec(flen, from, to, rsa, padding));
 299         }
 300
 301 int RSA_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 302              RSA *rsa, int padding)
 303         {
 304         return(rsa->meth->rsa_pub_dec(flen, from, to, rsa, padding));
 305         }
 306
 307 int RSA_flags(const RSA *r)
 308         {
 309         return((r == NULL)?0:r->meth->flags);
 310         }
 311
 312 void RSA_blinding_off(RSA *rsa)
 313         {
 314         if (rsa->blinding != NULL)
 315                 {
 316                 BN_BLINDING_free(rsa->blinding);
 317                 rsa->blinding=NULL;
 318                 }
 319         rsa->flags &= ~RSA_FLAG_BLINDING;
 320         rsa->flags |= RSA_FLAG_NO_BLINDING;
 321         }
 322
 323 int RSA_blinding_on(RSA *rsa, BN_CTX *ctx)
 324         {
 325         int ret=0;
 326
 327         if (rsa->blinding != NULL)
 328                 RSA_blinding_off(rsa);
 329
 330         rsa->blinding = RSA_setup_blinding(rsa, ctx);
 331         if (rsa->blinding == NULL)
 332                 goto err;
 333
 334         rsa->flags |= RSA_FLAG_BLINDING;
 335         rsa->flags &= ~RSA_FLAG_NO_BLINDING;
 336         ret=1;
 337 err:
 338         return(ret);
 339         }
 340
 341 static BIGNUM *rsa_get_public_exp(const BIGNUM *d, const BIGNUM *p,
 342         const BIGNUM *q, BN_CTX *ctx)
 343 {
 344         BIGNUM *ret = NULL, *r0, *r1, *r2;
 345
 346         if (d == NULL || p == NULL || q == NULL)
 347                 return NULL;
 348
 349         BN_CTX_start(ctx);
 350         r0 = BN_CTX_get(ctx);
 351         r1 = BN_CTX_get(ctx);
 352         r2 = BN_CTX_get(ctx);
 353         if (r2 == NULL)
 354                 goto err;
 355
 356         if (!BN_sub(r1, p, BN_value_one())) goto err;
 357         if (!BN_sub(r2, q, BN_value_one())) goto err;
 358         if (!BN_mul(r0, r1, r2, ctx)) goto err;
 359
 360         ret = BN_mod_inverse(NULL, d, r0, ctx);
 361 err:
 362         BN_CTX_end(ctx);
 363         return ret;
 364 }
 365
 366 BN_BLINDING *RSA_setup_blinding(RSA *rsa, BN_CTX *in_ctx)
 367 {
 368         BIGNUM *e;
 369         BN_CTX *ctx;
 370         BN_BLINDING *ret = NULL;
 371
 372         if (in_ctx == NULL)
 373                 {
 374                 if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) return 0;
 375                 }
 376         else
 377                 ctx = in_ctx;
 378
 379         BN_CTX_start(ctx);
 380         e  = BN_CTX_get(ctx);
 381         if (e == NULL)
 382                 {
 383                 RSAerr(RSA_F_RSA_SETUP_BLINDING, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 384                 goto err;
 385                 }
 386
 387         if (rsa->e == NULL)
 388                 {
 389                 e = rsa_get_public_exp(rsa->d, rsa->p, rsa->q, ctx);
 390                 if (e == NULL)
 391                         {
 392                         RSAerr(RSA_F_RSA_SETUP_BLINDING, RSA_R_NO_PUBLIC_EXPONENT);
 393                         goto err;
 394                         }
 395                 }
 396         else
 397                 e = rsa->e;
 398
 399
 400         if ((RAND_status() == 0) && rsa->d != NULL && rsa->d->d != NULL)
 401                 {
 402                 /* if PRNG is not properly seeded, resort to secret
 403                  * exponent as unpredictable seed */
 404                 RAND_add(rsa->d->d, rsa->d->dmax * sizeof rsa->d->d[0], 0.0);
 405                 }
 406
 407         ret = BN_BLINDING_create_param(NULL, e, rsa->n, ctx,
 408                         rsa->meth->bn_mod_exp, rsa->_method_mod_n);
 409         if (ret == NULL)
 410                 {
 411                 RSAerr(RSA_F_RSA_SETUP_BLINDING, ERR_R_BN_LIB);
 412                 goto err;
 413                 }
 414         BN_BLINDING_set_thread_id(ret, CRYPTO_thread_id());
 415 err:
 416         BN_CTX_end(ctx);
 417         if (in_ctx == NULL)
 418                 BN_CTX_free(ctx);
 419         if(rsa->e == NULL)
 420                 BN_free(e);
 421
 422         return ret;
 423 }
 424
 425 int RSA_memory_lock(RSA *r)
 426         {
 427         int i,j,k,off;
 428         char *p;
 429         BIGNUM *bn,**t[6],*b;
 430         BN_ULONG *ul;
 431
 432         if (r->d == NULL) return(1);
 433         t[0]= &r->d;
 434         t[1]= &r->p;
 435         t[2]= &r->q;
 436         t[3]= &r->dmp1;
 437         t[4]= &r->dmq1;
 438         t[5]= &r->iqmp;
 439         k=sizeof(BIGNUM)*6;
 440         off=k/sizeof(BN_ULONG)+1;
 441         j=1;
 442         for (i=0; i<6; i++)
 443                 j+= (*t[i])->top;
 444         if ((p=OPENSSL_malloc_locked((off+j)*sizeof(BN_ULONG))) == NULL)
 445                 {
 446                 RSAerr(RSA_F_RSA_MEMORY_LOCK,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 447                 return(0);
 448                 }
 449         bn=(BIGNUM *)p;
 450         ul=(BN_ULONG *)&(p[off]);
 451         for (i=0; i<6; i++)
 452                 {
 453                 b= *(t[i]);
 454                 *(t[i])= &(bn[i]);
 455                 memcpy((char *)&(bn[i]),(char *)b,sizeof(BIGNUM));
 456                 bn[i].flags=BN_FLG_STATIC_DATA;
 457                 bn[i].d=ul;
 458                 memcpy((char *)ul,b->d,sizeof(BN_ULONG)*b->top);
 459                 ul+=b->top;
 460                 BN_clear_free(b);
 461                 }
 462
 463         /* I should fix this so it can still be done */
 464         r->flags&= ~(RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE|RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC);
 465
 466         r->bignum_data=p;
 467         return(1);
 468         }