contrib/ntp/sntp/crypto.c

   1 /*
   2  * HMS: we need to test:
   3  * - OpenSSL versions, if we are building with them
   4  * - our versions
   5  *
   6  * We may need to test with(out) OPENSSL separately.
   7  */
   8
   9 #include <config.h>
  10 #include "crypto.h"
  11 #include <ctype.h>
  12 #include "isc/string.h"
  13 #include "ntp_md5.h"
  14
  15 #ifndef EVP_MAX_MD_SIZE
  16 # define EVP_MAX_MD_SIZE 32
  17 #endif
  18
  19 struct key *key_ptr;
  20 size_t key_cnt = 0;
  21
  22 typedef struct key Key_T;
  23
  24 static u_int
  25 compute_mac(
  26         u_char          digest[EVP_MAX_MD_SIZE],
  27         char const *    macname,
  28         void const *    pkt_data,
  29         u_int           pkt_size,
  30         void const *    key_data,
  31         u_int           key_size
  32         )
  33 {
  34         u_int           len  = 0;
  35         size_t          slen = 0;
  36         int             key_type;
  37
  38         INIT_SSL();
  39         key_type = keytype_from_text(macname, NULL);
  40
  41 #if defined(OPENSSL) && defined(ENABLE_CMAC)
  42         /* Check if CMAC key type specific code required */
  43         if (key_type == NID_cmac) {
  44                 CMAC_CTX *      ctx    = NULL;
  45                 u_char          keybuf[AES_128_KEY_SIZE];
  46
  47                 /* adjust key size (zero padded buffer) if necessary */
  48                 if (AES_128_KEY_SIZE > key_size) {
  49                         memcpy(keybuf, key_data, key_size);
  50                         memset((keybuf + key_size), 0,
  51                                (AES_128_KEY_SIZE - key_size));
  52                         key_data = keybuf;
  53                 }
  54
  55                 if (!(ctx = CMAC_CTX_new())) {
  56                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s CTX new failed.",   CMAC);
  57                 }
  58                 else if (!CMAC_Init(ctx, key_data, AES_128_KEY_SIZE,
  59                                     EVP_aes_128_cbc(), NULL)) {
  60                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Init failed.",      CMAC);
  61                 }
  62                 else if (!CMAC_Update(ctx, pkt_data, (size_t)pkt_size)) {
  63                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Update failed.",    CMAC);
  64                 }
  65                 else if (!CMAC_Final(ctx, digest, &slen)) {
  66                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: CMAC %s Final failed.",     CMAC);
  67                         slen = 0;
  68                 }
  69                 len = (u_int)slen;
  70
  71                 CMAC_CTX_cleanup(ctx);
  72                 /* Test our AES-128-CMAC implementation */
  73
  74         } else  /* MD5 MAC handling */
  75 #endif
  76         {
  77                 EVP_MD_CTX *    ctx;
  78
  79                 if (!(ctx = EVP_MD_CTX_new())) {
  80                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest CTX new failed.",
  81                                 macname);
  82                         goto mac_fail;
  83                 }
  84 #ifdef OPENSSL  /* OpenSSL 1 supports return codes 0 fail, 1 okay */
  85 #           ifdef EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW
  86                 EVP_MD_CTX_set_flags(ctx, EVP_MD_CTX_FLAG_NON_FIPS_ALLOW);
  87 #           endif
  88                 /* [Bug 3457] DON'T use plain EVP_DigestInit! It would
  89                  *  kill the flags! */
  90                 if (!EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_get_digestbynid(key_type), NULL)) {
  91                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Init failed.",
  92                                 macname);
  93                         goto mac_fail;
  94                 }
  95                 if (!EVP_DigestUpdate(ctx, key_data, key_size)) {
  96                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Update key failed.",
  97                                 macname);
  98                         goto mac_fail;
  99                 }
 100                 if (!EVP_DigestUpdate(ctx, pkt_data, pkt_size)) {
 101                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Update data failed.",
 102                                 macname);
 103                         goto mac_fail;
 104                 }
 105                 if (!EVP_DigestFinal(ctx, digest, &len)) {
 106                         msyslog(LOG_ERR, "make_mac: MAC %s Digest Final failed.",
 107                                 macname);
 108                         len = 0;
 109                 }
 110 #else /* !OPENSSL */
 111                 EVP_DigestInit(ctx, EVP_get_digestbynid(key_type));
 112                 EVP_DigestUpdate(ctx, key_data, key_size);
 113                 EVP_DigestUpdate(ctx, pkt_data, pkt_size);
 114                 EVP_DigestFinal(ctx, digest, &len);
 115 #endif
 116           mac_fail:
 117                 EVP_MD_CTX_free(ctx);
 118         }
 119
 120         return len;
 121 }
 122
 123 int
 124 make_mac(
 125         const void *    pkt_data,
 126         int             pkt_size,
 127         int             mac_size,
 128         Key_T const *   cmp_key,
 129         void *          digest
 130         )
 131 {
 132         u_int           len;
 133         u_char          dbuf[EVP_MAX_MD_SIZE];
 134
 135         if (cmp_key->key_len > 64 || mac_size <= 0)
 136                 return 0;
 137         if (pkt_size % 4 != 0)
 138                 return 0;
 139
 140         len = compute_mac(dbuf, cmp_key->typen,
 141                           pkt_data, (u_int)pkt_size,
 142                           cmp_key->key_seq, (u_int)cmp_key->key_len);
 143
 144
 145         if (len) {
 146                 if (len > (u_int)mac_size)
 147                         len = (u_int)mac_size;
 148                 memcpy(digest, dbuf, len);
 149         }
 150         return (int)len;
 151 }
 152
 153
 154 /* Generates a md5 digest of the key specified in keyid concatenated with the
 155  * ntp packet (exluding the MAC) and compares this digest to the digest in
 156  * the packet's MAC. If they're equal this function returns 1 (packet is
 157  * authentic) or else 0 (not authentic).
 158  */
 159 int
 160 auth_md5(
 161         void const *    pkt_data,
 162         int             pkt_size,
 163         int             mac_size,
 164         Key_T const *   cmp_key
 165         )
 166 {
 167         u_int           len       = 0;
 168         u_char const *  pkt_ptr   = pkt_data;
 169         u_char          dbuf[EVP_MAX_MD_SIZE];
 170
 171         if (mac_size <= 0 || (size_t)mac_size > sizeof(dbuf))
 172                 return FALSE;
 173
 174         len = compute_mac(dbuf, cmp_key->typen,
 175                           pkt_ptr, (u_int)pkt_size,
 176                           cmp_key->key_seq, (u_int)cmp_key->key_len);
 177
 178         pkt_ptr += pkt_size + 4;
 179         if (len > (u_int)mac_size)
 180                 len = (u_int)mac_size;
 181
 182         /* isc_tsmemcmp will be better when its easy to link with.  sntp
 183          * is a 1-shot program, so snooping for timing attacks is
 184          * Harder.
 185          */
 186         return ((u_int)mac_size == len) && !memcmp(dbuf, pkt_ptr, len);
 187 }
 188
 189 static int
 190 hex_val(
 191         unsigned char x
 192         )
 193 {
 194         int val;
 195
 196         if ('0' <= x && x <= '9')
 197                 val = x - '0';
 198         else if ('a' <= x && x <= 'f')
 199                 val = x - 'a' + 0xa;
 200         else if ('A' <= x && x <= 'F')
 201                 val = x - 'A' + 0xA;
 202         else
 203                 val = -1;
 204
 205         return val;
 206 }
 207
 208 /* Load keys from the specified keyfile into the key structures.
 209  * Returns -1 if the reading failed, otherwise it returns the
 210  * number of keys it read
 211  */
 212 int
 213 auth_init(
 214         const char *keyfile,
 215         struct key **keys
 216         )
 217 {
 218         FILE *keyf = fopen(keyfile, "r");
 219         struct key *prev = NULL;
 220         int scan_cnt, line_cnt = 1;
 221         char kbuf[200];
 222         char keystring[129];
 223
 224         /* HMS: Is it OK to do this later, after we know we have a key file? */
 225         INIT_SSL();
 226
 227         if (keyf == NULL) {
 228                 if (debug)
 229                         printf("sntp auth_init: Couldn't open key file %s for reading!\n", keyfile);
 230                 return -1;
 231         }
 232         if (feof(keyf)) {
 233                 if (debug)
 234                         printf("sntp auth_init: Key file %s is empty!\n", keyfile);
 235                 fclose(keyf);
 236                 return -1;
 237         }
 238         key_cnt = 0;
 239         while (!feof(keyf)) {
 240                 char * octothorpe;
 241                 struct key *act;
 242                 int goodline = 0;
 243
 244                 if (NULL == fgets(kbuf, sizeof(kbuf), keyf))
 245                         continue;
 246
 247                 kbuf[sizeof(kbuf) - 1] = '\0';
 248                 octothorpe = strchr(kbuf, '#');
 249                 if (octothorpe)
 250                         *octothorpe = '\0';
 251                 act = emalloc(sizeof(*act));
 252                 /* keep width 15 = sizeof struct key.typen - 1 synced */
 253                 scan_cnt = sscanf(kbuf, "%d %15s %128s",
 254                                         &act->key_id, act->typen, keystring);
 255                 if (scan_cnt == 3) {
 256                         int len = strlen(keystring);
 257                         goodline = 1;   /* assume best for now */
 258                         if (len <= 20) {
 259                                 act->key_len = len;
 260                                 memcpy(act->key_seq, keystring, len + 1);
 261                         } else if ((len & 1) != 0) {
 262                                 goodline = 0; /* it's bad */
 263                         } else {
 264                                 int j;
 265                                 act->key_len = len >> 1;
 266                                 for (j = 0; j < len; j+=2) {
 267                                         int val;
 268                                         val = (hex_val(keystring[j]) << 4) |
 269                                                hex_val(keystring[j+1]);
 270                                         if (val < 0) {
 271                                                 goodline = 0; /* it's bad */
 272                                                 break;
 273                                         }
 274                                         act->key_seq[j>>1] = (char)val;
 275                                 }
 276                         }
 277                         act->typei = keytype_from_text(act->typen, NULL);
 278                         if (0 == act->typei) {
 279                                 printf("%s: line %d: key %d, %s not supported - ignoring\n",
 280                                         keyfile, line_cnt,
 281                                         act->key_id, act->typen);
 282                                 goodline = 0; /* it's bad */
 283                         }
 284                 }
 285                 if (goodline) {
 286                         act->next = NULL;
 287                         if (NULL == prev)
 288                                 *keys = act;
 289                         else
 290                                 prev->next = act;
 291                         prev = act;
 292                         key_cnt++;
 293                 } else {
 294                         if (debug) {
 295                                 printf("auth_init: scanf %d items, skipping line %d.",
 296                                         scan_cnt, line_cnt);
 297                         }
 298                         free(act);
 299                 }
 300                 line_cnt++;
 301         }
 302         fclose(keyf);
 303
 304         key_ptr = *keys;
 305         return key_cnt;
 306 }
 307
 308 /* Looks for the key with keyid key_id and sets the d_key pointer to the
 309  * address of the key. If no matching key is found the pointer is not touched.
 310  */
 311 void
 312 get_key(
 313         int key_id,
 314         struct key **d_key
 315         )
 316 {
 317         struct key *itr_key;
 318
 319         if (key_cnt == 0)
 320                 return;
 321         for (itr_key = key_ptr; itr_key; itr_key = itr_key->next) {
 322                 if (itr_key->key_id == key_id) {
 323                         *d_key = itr_key;
 324                         break;
 325                 }
 326         }
 327         return;
 328 }