crypto/openssl/crypto/dh/dh_key.c

   1 /* crypto/dh/dh_key.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
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "cryptlib.h"
  61 #include <openssl/bn.h>
  62 #include <openssl/rand.h>
  63 #include <openssl/dh.h>
  64
  65 #ifndef OPENSSL_FIPS
  66
  67 static int generate_key(DH *dh);
  68 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
  69 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
  70                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
  71                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
  72 static int dh_init(DH *dh);
  73 static int dh_finish(DH *dh);
  74
  75 int DH_generate_key(DH *dh)
  76 {
  77     return dh->meth->generate_key(dh);
  78 }
  79
  80 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
  81 {
  82     return dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
  83 }
  84
  85 static DH_METHOD dh_ossl = {
  86     "OpenSSL DH Method",
  87     generate_key,
  88     compute_key,
  89     dh_bn_mod_exp,
  90     dh_init,
  91     dh_finish,
  92     0,
  93     NULL,
  94     NULL
  95 };
  96
  97 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
  98 {
  99     return &dh_ossl;
 100 }
 101
 102 static int generate_key(DH *dh)
 103 {
 104     int ok = 0;
 105     int generate_new_key = 0;
 106     unsigned l;
 107     BN_CTX *ctx;
 108     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 109     BIGNUM *pub_key = NULL, *priv_key = NULL;
 110
 111     ctx = BN_CTX_new();
 112     if (ctx == NULL)
 113         goto err;
 114
 115     if (dh->priv_key == NULL) {
 116         priv_key = BN_new();
 117         if (priv_key == NULL)
 118             goto err;
 119         generate_new_key = 1;
 120     } else
 121         priv_key = dh->priv_key;
 122
 123     if (dh->pub_key == NULL) {
 124         pub_key = BN_new();
 125         if (pub_key == NULL)
 126             goto err;
 127     } else
 128         pub_key = dh->pub_key;
 129
 130     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
 131         mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
 132                                       CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 133         if (!mont)
 134             goto err;
 135     }
 136
 137     if (generate_new_key) {
 138         l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p) - 1; /* secret
 139                                                                * exponent
 140                                                                * length */
 141         if (!BN_rand(priv_key, l, 0, 0))
 142             goto err;
 143     }
 144
 145     {
 146         BIGNUM local_prk;
 147         BIGNUM *prk;
 148
 149         if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0) {
 150             BN_init(&local_prk);
 151             prk = &local_prk;
 152             BN_with_flags(prk, priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 153         } else
 154             prk = priv_key;
 155
 156         if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g, prk, dh->p, ctx, mont))
 157             goto err;
 158     }
 159
 160     dh->pub_key = pub_key;
 161     dh->priv_key = priv_key;
 162     ok = 1;
 163  err:
 164     if (ok != 1)
 165         DHerr(DH_F_GENERATE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
 166
 167     if ((pub_key != NULL) && (dh->pub_key == NULL))
 168         BN_free(pub_key);
 169     if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL))
 170         BN_free(priv_key);
 171     BN_CTX_free(ctx);
 172     return (ok);
 173 }
 174
 175 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
 176 {
 177     BN_CTX *ctx = NULL;
 178     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 179     BIGNUM *tmp;
 180     int ret = -1;
 181     int check_result;
 182
 183     if (BN_num_bits(dh->p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS) {
 184         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
 185         goto err;
 186     }
 187
 188     ctx = BN_CTX_new();
 189     if (ctx == NULL)
 190         goto err;
 191     BN_CTX_start(ctx);
 192     tmp = BN_CTX_get(ctx);
 193
 194     if (dh->priv_key == NULL) {
 195         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
 196         goto err;
 197     }
 198
 199     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
 200         mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
 201                                       CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 202         if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0) {
 203             /* XXX */
 204             BN_set_flags(dh->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 205         }
 206         if (!mont)
 207             goto err;
 208     }
 209
 210     if (!DH_check_pub_key(dh, pub_key, &check_result) || check_result) {
 211         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_INVALID_PUBKEY);
 212         goto err;
 213     }
 214
 215     if (!dh->
 216         meth->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key, dh->priv_key, dh->p, ctx, mont)) {
 217         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
 218         goto err;
 219     }
 220
 221     ret = BN_bn2bin(tmp, key);
 222  err:
 223     if (ctx != NULL) {
 224         BN_CTX_end(ctx);
 225         BN_CTX_free(ctx);
 226     }
 227     return (ret);
 228 }
 229
 230 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
 231                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 232                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx)
 233 {
 234     /*
 235      * If a is only one word long and constant time is false, use the faster
 236      * exponenentiation function.
 237      */
 238     if (a->top == 1 && ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) != 0)) {
 239         BN_ULONG A = a->d[0];
 240         return BN_mod_exp_mont_word(r, A, p, m, ctx, m_ctx);
 241     } else
 242         return BN_mod_exp_mont(r, a, p, m, ctx, m_ctx);
 243 }
 244
 245 static int dh_init(DH *dh)
 246 {
 247     dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
 248     return (1);
 249 }
 250
 251 static int dh_finish(DH *dh)
 252 {
 253     if (dh->method_mont_p)
 254         BN_MONT_CTX_free(dh->method_mont_p);
 255     return (1);
 256 }
 257
 258 #endif