crypto/openssl/fips/dsa/fips_dsa_sign.c

   1 /* fips_dsa_sign.c */
   2 /*
   3  * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL project
   4  * 2007.
   5  */
   6 /* ====================================================================
   7  * Copyright (c) 2007 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  *
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  *
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  18  *    the documentation and/or other materials provided with the
  19  *    distribution.
  20  *
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  22  *    software must display the following acknowledgment:
  23  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  24  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  25  *
  26  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  27  *    endorse or promote products derived from this software without
  28  *    prior written permission. For written permission, please contact
  29  *    licensing@OpenSSL.org.
  30  *
  31  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  32  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  33  *    permission of the OpenSSL Project.
  34  *
  35  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  36  *    acknowledgment:
  37  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  38  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  41  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  43  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  44  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  45  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  46  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  47  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  49  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  50  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  51  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  52  * ====================================================================
  53  *
  54  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  55  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  56  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  57  *
  58  */
  59
  60 #include <string.h>
  61 #include <openssl/evp.h>
  62 #include <openssl/dsa.h>
  63 #include <openssl/err.h>
  64 #include <openssl/sha.h>
  65 #include <openssl/bn.h>
  66
  67 #ifdef OPENSSL_FIPS
  68
  69 /*
  70  * FIPS versions of DSA_sign() and DSA_verify(). These include a tiny ASN1
  71  * encoder/decoder to handle the specific case of a DSA signature.
  72  */
  73
  74 # if 0
  75 int FIPS_dsa_size(DSA *r)
  76 {
  77     int ilen;
  78     ilen = BN_num_bytes(r->q);
  79     if (ilen > 20)
  80         return -1;
  81     /* If MSB set need padding byte */
  82     ilen++;
  83     /*
  84      * Also need 2 bytes INTEGER header for r and s plus 2 bytes SEQUENCE
  85      * header making 6 in total.
  86      */
  87     return ilen * 2 + 6;
  88 }
  89 # endif
  90
  91 /*
  92  * Tiny ASN1 encoder for DSA_SIG structure. We can assume r, s smaller than
  93  * 0x80 octets as by the DSA standards they will be less than 2^160
  94  */
  95
  96 int FIPS_dsa_sig_encode(unsigned char *out, DSA_SIG *sig)
  97 {
  98     int rlen, slen, rpad, spad, seqlen;
  99     rlen = BN_num_bytes(sig->r);
 100     if (rlen > 20)
 101         return -1;
 102     if (BN_num_bits(sig->r) & 0x7)
 103         rpad = 0;
 104     else
 105         rpad = 1;
 106     slen = BN_num_bytes(sig->s);
 107     if (slen > 20)
 108         return -1;
 109     if (BN_num_bits(sig->s) & 0x7)
 110         spad = 0;
 111     else
 112         spad = 1;
 113     /* Length of SEQUENCE, (1 tag + 1 len octet) * 2 + content octets */
 114     seqlen = rlen + rpad + slen + spad + 4;
 115     /* Actual encoded length: include SEQUENCE header */
 116     if (!out)
 117         return seqlen + 2;
 118
 119     /* Output SEQUENCE header */
 120     *out++ = V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED;
 121     *out++ = (unsigned char)seqlen;
 122
 123     /* Output r */
 124     *out++ = V_ASN1_INTEGER;
 125     *out++ = (unsigned char)(rlen + rpad);
 126     if (rpad)
 127         *out++ = 0;
 128     BN_bn2bin(sig->r, out);
 129     out += rlen;
 130
 131     /* Output s */
 132     *out++ = V_ASN1_INTEGER;
 133     *out++ = (unsigned char)(slen + spad);
 134     if (spad)
 135         *out++ = 0;
 136     BN_bn2bin(sig->s, out);
 137     return seqlen + 2;
 138 }
 139
 140 /* Companion DSA_SIG decoder */
 141
 142 int FIPS_dsa_sig_decode(DSA_SIG *sig, const unsigned char *in, int inlen)
 143 {
 144     int seqlen, rlen, slen;
 145     const unsigned char *rbin;
 146     /* Sanity check */
 147
 148     /* Need SEQUENCE tag */
 149     if (*in++ != (V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED))
 150         return 0;
 151     /* Get length octet */
 152     seqlen = *in++;
 153     /* Check sensible length value */
 154     if (seqlen < 4 || seqlen > 0x7F)
 155         return 0;
 156     /* Check INTEGER tag */
 157     if (*in++ != V_ASN1_INTEGER)
 158         return 0;
 159     rlen = *in++;
 160     seqlen -= 2 + rlen;
 161     /* Check sensible seqlen value */
 162     if (seqlen < 2)
 163         return 0;
 164     rbin = in;
 165     in += rlen;
 166     /* Check INTEGER tag */
 167     if (*in++ != V_ASN1_INTEGER)
 168         return 0;
 169     slen = *in++;
 170     /*
 171      * Remaining bytes of SEQUENCE should exactly match encoding of s
 172      */
 173     if (seqlen != (slen + 2))
 174         return 0;
 175     if (!sig->r && !(sig->r = BN_new()))
 176         return 0;
 177     if (!sig->s && !(sig->s = BN_new()))
 178         return 0;
 179     if (!BN_bin2bn(rbin, rlen, sig->r))
 180         return 0;
 181     if (!BN_bin2bn(in, slen, sig->s))
 182         return 0;
 183     return 1;
 184 }
 185
 186 static int fips_dsa_sign(int type, const unsigned char *x, int y,
 187                          unsigned char *sig, unsigned int *siglen,
 188                          EVP_MD_SVCTX * sv)
 189 {
 190     DSA *dsa = sv->key;
 191     unsigned char dig[EVP_MAX_MD_SIZE];
 192     unsigned int dlen;
 193     DSA_SIG *s;
 194     EVP_DigestFinal_ex(sv->mctx, dig, &dlen);
 195     s = dsa->meth->dsa_do_sign(dig, dlen, dsa);
 196     OPENSSL_cleanse(dig, dlen);
 197     if (s == NULL) {
 198         *siglen = 0;
 199         return 0;
 200     }
 201     *siglen = FIPS_dsa_sig_encode(sig, s);
 202     DSA_SIG_free(s);
 203     if (*siglen < 0)
 204         return 0;
 205     return 1;
 206 }
 207
 208 static int fips_dsa_verify(int type, const unsigned char *x, int y,
 209                            const unsigned char *sigbuf, unsigned int siglen,
 210                            EVP_MD_SVCTX * sv)
 211 {
 212     DSA *dsa = sv->key;
 213     DSA_SIG *s;
 214     int ret = -1;
 215     unsigned char dig[EVP_MAX_MD_SIZE];
 216     unsigned int dlen;
 217
 218     s = DSA_SIG_new();
 219     if (s == NULL)
 220         return ret;
 221     if (!FIPS_dsa_sig_decode(s, sigbuf, siglen))
 222         goto err;
 223     EVP_DigestFinal_ex(sv->mctx, dig, &dlen);
 224     ret = dsa->meth->dsa_do_verify(dig, dlen, s, dsa);
 225     OPENSSL_cleanse(dig, dlen);
 226  err:
 227     DSA_SIG_free(s);
 228     return ret;
 229 }
 230
 231 static int init(EVP_MD_CTX *ctx)
 232 {
 233     return SHA1_Init(ctx->md_data);
 234 }
 235
 236 static int update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count)
 237 {
 238     return SHA1_Update(ctx->md_data, data, count);
 239 }
 240
 241 static int final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md)
 242 {
 243     return SHA1_Final(md, ctx->md_data);
 244 }
 245
 246 static const EVP_MD dss1_md = {
 247     NID_dsa,
 248     NID_dsaWithSHA1,
 249     SHA_DIGEST_LENGTH,
 250     EVP_MD_FLAG_FIPS | EVP_MD_FLAG_SVCTX,
 251     init,
 252     update,
 253     final,
 254     NULL,
 255     NULL,
 256     (evp_sign_method *) fips_dsa_sign,
 257     (evp_verify_method *) fips_dsa_verify,
 258     {EVP_PKEY_DSA, EVP_PKEY_DSA2, EVP_PKEY_DSA3, EVP_PKEY_DSA4, 0},
 259     SHA_CBLOCK,
 260     sizeof(EVP_MD *) + sizeof(SHA_CTX),
 261 };
 262
 263 const EVP_MD *EVP_dss1(void)
 264 {
 265     return (&dss1_md);
 266 }
 267 #endif