crypto/openssl/fips/dh/fips_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 <openssl/err.h>
  61 #include <openssl/bn.h>
  62 #ifndef OPENSSL_NO_RAND
  63 # include <openssl/rand.h>
  64 #endif
  65 #ifndef OPENSSL_NO_DH
  66 # include <openssl/dh.h>
  67 # include <openssl/fips.h>
  68
  69 # ifdef OPENSSL_FIPS
  70
  71 static int generate_key(DH *dh);
  72 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
  73 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
  74                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
  75                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
  76 static int dh_init(DH *dh);
  77 static int dh_finish(DH *dh);
  78
  79 int DH_generate_key(DH *dh)
  80 {
  81     return dh->meth->generate_key(dh);
  82 }
  83
  84 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
  85 {
  86     return dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
  87 }
  88
  89 static const DH_METHOD dh_ossl = {
  90     "OpenSSL DH Method",
  91     generate_key,
  92     compute_key,
  93     dh_bn_mod_exp,
  94     dh_init,
  95     dh_finish,
  96     0,
  97     NULL
  98 };
  99
 100 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
 101 {
 102     return &dh_ossl;
 103 }
 104
 105 static int generate_key(DH *dh)
 106 {
 107     int ok = 0;
 108     int generate_new_key = 0;
 109     unsigned l;
 110     BN_CTX *ctx;
 111     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 112     BIGNUM *pub_key = NULL, *priv_key = NULL;
 113
 114     if (FIPS_mode()
 115         && (BN_num_bits(dh->p) < OPENSSL_DH_FIPS_MIN_MODULUS_BITS)) {
 116         DHerr(DH_F_GENERATE_KEY, DH_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
 117         return 0;
 118     }
 119
 120     ctx = BN_CTX_new();
 121     if (ctx == NULL)
 122         goto err;
 123
 124     if (dh->priv_key == NULL) {
 125         priv_key = BN_new();
 126         if (priv_key == NULL)
 127             goto err;
 128         generate_new_key = 1;
 129     } else
 130         priv_key = dh->priv_key;
 131
 132     if (dh->pub_key == NULL) {
 133         pub_key = BN_new();
 134         if (pub_key == NULL)
 135             goto err;
 136     } else
 137         pub_key = dh->pub_key;
 138
 139     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
 140         mont = BN_MONT_CTX_set_locked((BN_MONT_CTX **)&dh->method_mont_p,
 141                                       CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 142         if (!mont)
 143             goto err;
 144     }
 145
 146     if (generate_new_key) {
 147         l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p) - 1; /* secret
 148                                                                * exponent
 149                                                                * length */
 150         if (!BN_rand(priv_key, l, 0, 0))
 151             goto err;
 152     }
 153
 154     {
 155         BIGNUM local_prk;
 156         BIGNUM *prk;
 157
 158         if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0) {
 159             BN_init(&local_prk);
 160             prk = &local_prk;
 161             BN_with_flags(prk, priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 162         } else
 163             prk = priv_key;
 164
 165         if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g, prk, dh->p, ctx, mont))
 166             goto err;
 167     }
 168
 169     dh->pub_key = pub_key;
 170     dh->priv_key = priv_key;
 171     ok = 1;
 172  err:
 173     if (ok != 1)
 174         DHerr(DH_F_GENERATE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
 175
 176     if ((pub_key != NULL) && (dh->pub_key == NULL))
 177         BN_free(pub_key);
 178     if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL))
 179         BN_free(priv_key);
 180     BN_CTX_free(ctx);
 181     return (ok);
 182 }
 183
 184 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
 185 {
 186     BN_CTX *ctx;
 187     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 188     BIGNUM *tmp;
 189     int ret = -1;
 190
 191     ctx = BN_CTX_new();
 192     if (ctx == NULL)
 193         goto err;
 194     BN_CTX_start(ctx);
 195     tmp = BN_CTX_get(ctx);
 196
 197     if (BN_num_bits(dh->p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS) {
 198         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
 199         goto err;
 200     }
 201
 202     if (FIPS_mode()
 203         && (BN_num_bits(dh->p) < OPENSSL_DH_FIPS_MIN_MODULUS_BITS)) {
 204         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_KEY_SIZE_TOO_SMALL);
 205         goto err;
 206     }
 207
 208     if (dh->priv_key == NULL) {
 209         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
 210         goto err;
 211     }
 212
 213     if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P) {
 214         mont = BN_MONT_CTX_set_locked((BN_MONT_CTX **)&dh->method_mont_p,
 215                                       CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 216         if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0) {
 217             /* XXX */
 218             BN_set_flags(dh->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 219         }
 220         if (!mont)
 221             goto err;
 222     }
 223
 224     if (!dh->
 225         meth->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key, dh->priv_key, dh->p, ctx, mont)) {
 226         DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY, ERR_R_BN_LIB);
 227         goto err;
 228     }
 229
 230     ret = BN_bn2bin(tmp, key);
 231  err:
 232     BN_CTX_end(ctx);
 233     BN_CTX_free(ctx);
 234     return (ret);
 235 }
 236
 237 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
 238                          const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 239                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx)
 240 {
 241     /*
 242      * If a is only one word long and constant time is false, use the faster
 243      * exponenentiation function.
 244      */
 245     if (a->top == 1 && ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) != 0)) {
 246         BN_ULONG A = a->d[0];
 247         return BN_mod_exp_mont_word(r, A, p, m, ctx, m_ctx);
 248     } else
 249         return BN_mod_exp_mont(r, a, p, m, ctx, m_ctx);
 250 }
 251
 252 static int dh_init(DH *dh)
 253 {
 254     FIPS_selftest_check();
 255     dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
 256     return (1);
 257 }
 258
 259 static int dh_finish(DH *dh)
 260 {
 261     if (dh->method_mont_p)
 262         BN_MONT_CTX_free((BN_MONT_CTX *)dh->method_mont_p);
 263     return (1);
 264 }
 265
 266 # endif
 267 #endif