Line data Source code
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31 : * SUCH DAMAGE.
32 : */
33 :
34 : #ifdef HAVE_CONFIG_H
35 : #include <config.h>
36 : #endif
37 : #include <roken.h>
38 :
39 : #include <krb5-types.h>
40 : #include <rfc2459_asn1.h>
41 :
42 : #include <dh.h>
43 :
44 : /**
45 : * @page page_dh DH - Diffie-Hellman key exchange
46 : *
47 : * Diffie-Hellman key exchange is a protocol that allows two parties
48 : * to establish a shared secret key.
49 : *
50 : * Include and example how to use DH_new() and friends here.
51 : *
52 : * See the library functions here: @ref hcrypto_dh
53 : */
54 :
55 : /**
56 : * Create a new DH object using DH_new_method(NULL), see DH_new_method().
57 : *
58 : * @return a newly allocated DH object.
59 : *
60 : * @ingroup hcrypto_dh
61 : */
62 :
63 : DH *
64 156 : DH_new(void)
65 : {
66 156 : return DH_new_method(NULL);
67 : }
68 :
69 : /**
70 : * Create a new DH object from the given engine, if the NULL is used,
71 : * the default engine is used. Free the DH object with DH_free().
72 : *
73 : * @param engine The engine to use to allocate the DH object.
74 : *
75 : * @return a newly allocated DH object.
76 : *
77 : * @ingroup hcrypto_dh
78 : */
79 :
80 : DH *
81 156 : DH_new_method(ENGINE *engine)
82 : {
83 0 : DH *dh;
84 :
85 156 : dh = calloc(1, sizeof(*dh));
86 156 : if (dh == NULL)
87 0 : return NULL;
88 :
89 156 : dh->references = 1;
90 :
91 156 : if (engine) {
92 0 : ENGINE_up_ref(engine);
93 0 : dh->engine = engine;
94 : } else {
95 156 : dh->engine = ENGINE_get_default_DH();
96 : }
97 :
98 156 : if (dh->engine) {
99 0 : dh->meth = ENGINE_get_DH(dh->engine);
100 0 : if (dh->meth == NULL) {
101 0 : ENGINE_finish(dh->engine);
102 0 : free(dh);
103 0 : return 0;
104 : }
105 : }
106 :
107 156 : if (dh->meth == NULL)
108 156 : dh->meth = DH_get_default_method();
109 :
110 156 : (*dh->meth->init)(dh);
111 :
112 156 : return dh;
113 : }
114 :
115 : /**
116 : * Free a DH object and release related resources, like ENGINE, that
117 : * the object was using.
118 : *
119 : * @param dh object to be freed.
120 : *
121 : * @ingroup hcrypto_dh
122 : */
123 :
124 : void
125 156 : DH_free(DH *dh)
126 : {
127 156 : if (dh->references <= 0)
128 0 : abort();
129 :
130 156 : if (--dh->references > 0)
131 0 : return;
132 :
133 156 : (*dh->meth->finish)(dh);
134 :
135 156 : if (dh->engine)
136 0 : ENGINE_finish(dh->engine);
137 :
138 : #define free_if(f) if (f) { BN_free(f); }
139 156 : free_if(dh->p);
140 156 : free_if(dh->g);
141 156 : free_if(dh->pub_key);
142 156 : free_if(dh->priv_key);
143 156 : free_if(dh->q);
144 156 : free_if(dh->j);
145 156 : free_if(dh->counter);
146 : #undef free_if
147 :
148 156 : memset_s(dh, sizeof(*dh), 0, sizeof(*dh));
149 156 : free(dh);
150 : }
151 :
152 : /**
153 : * Add a reference to the DH object. The object should be free with
154 : * DH_free() to drop the reference.
155 : *
156 : * @param dh the object to increase the reference count too.
157 : *
158 : * @return the updated reference count, can't safely be used except
159 : * for debug printing.
160 : *
161 : * @ingroup hcrypto_dh
162 : */
163 :
164 : int
165 0 : DH_up_ref(DH *dh)
166 : {
167 0 : return ++dh->references;
168 : }
169 :
170 : /**
171 : * The maximum output size of the DH_compute_key() function.
172 : *
173 : * @param dh The DH object to get the size from.
174 : *
175 : * @return the maximum size in bytes of the out data.
176 : *
177 : * @ingroup hcrypto_dh
178 : */
179 :
180 : int
181 37 : DH_size(const DH *dh)
182 : {
183 37 : return BN_num_bytes(dh->p);
184 : }
185 :
186 : /**
187 : * Set the data index idx in the DH object to data.
188 : *
189 : * @param dh DH object.
190 : * @param idx index to set the data for.
191 : * @param data data to store for the index idx.
192 : *
193 : * @return 1 on success.
194 : *
195 : * @ingroup hcrypto_dh
196 : */
197 :
198 : int
199 0 : DH_set_ex_data(DH *dh, int idx, void *data)
200 : {
201 0 : dh->ex_data.sk = data;
202 0 : return 1;
203 : }
204 :
205 : /**
206 : * Get the data for index idx in the DH object.
207 : *
208 : * @param dh DH object.
209 : * @param idx index to get the data for.
210 : *
211 : * @return the object store in index idx
212 : *
213 : * @ingroup hcrypto_dh
214 : */
215 :
216 : void *
217 0 : DH_get_ex_data(DH *dh, int idx)
218 : {
219 0 : return dh->ex_data.sk;
220 : }
221 :
222 : /**
223 : * Generate DH parameters for the DH object give parameters.
224 : *
225 : * @param dh The DH object to generate parameters for.
226 : * @param prime_len length of the prime
227 : * @param generator generator, g
228 : * @param cb Callback parameters to show progress, can be NULL.
229 : *
230 : * @return the maximum size in bytes of the out data.
231 : *
232 : * @ingroup hcrypto_dh
233 : */
234 :
235 : int
236 0 : DH_generate_parameters_ex(DH *dh, int prime_len, int generator, BN_GENCB *cb)
237 : {
238 0 : if (dh->meth->generate_params)
239 0 : return dh->meth->generate_params(dh, prime_len, generator, cb);
240 0 : return 0;
241 : }
242 :
243 : /**
244 : * Check that the public key is sane.
245 : *
246 : * @param dh the local peer DH parameters.
247 : * @param pub_key the remote peer public key parameters.
248 : * @param codes return that the failures of the pub_key are.
249 : *
250 : * @return 1 on success, 0 on failure and *codes is set the the
251 : * combined fail check for the public key
252 : *
253 : * @ingroup hcrypto_dh
254 : */
255 :
256 : int
257 185 : DH_check_pubkey(const DH *dh, const BIGNUM *pub_key, int *codes)
258 : {
259 185 : BIGNUM *bn = NULL, *sum = NULL;
260 185 : int ret = 0;
261 :
262 185 : *codes = 0;
263 :
264 : /**
265 : * Checks that the function performs are:
266 : * - pub_key is not negative
267 : */
268 :
269 185 : if (BN_is_negative(pub_key))
270 0 : goto out;
271 :
272 : /**
273 : * - pub_key > 1 and pub_key < p - 1,
274 : * to avoid small subgroups attack.
275 : */
276 :
277 185 : bn = BN_new();
278 185 : if (bn == NULL)
279 0 : goto out;
280 :
281 185 : if (!BN_set_word(bn, 1))
282 0 : goto out;
283 :
284 185 : if (BN_cmp(bn, pub_key) >= 0)
285 0 : *codes |= DH_CHECK_PUBKEY_TOO_SMALL;
286 :
287 185 : sum = BN_new();
288 185 : if (sum == NULL)
289 0 : goto out;
290 :
291 185 : BN_uadd(sum, pub_key, bn);
292 :
293 185 : if (BN_cmp(sum, dh->p) >= 0)
294 0 : *codes |= DH_CHECK_PUBKEY_TOO_LARGE;
295 :
296 : /**
297 : * - if g == 2, pub_key have more then one bit set,
298 : * if bits set is 1, log_2(pub_key) is trival
299 : */
300 :
301 185 : if (!BN_set_word(bn, 2))
302 0 : goto out;
303 :
304 185 : if (BN_cmp(bn, dh->g) == 0) {
305 185 : unsigned i, n = BN_num_bits(pub_key);
306 185 : unsigned bits = 0;
307 :
308 211978 : for (i = 0; i < n; i++)
309 211793 : if (BN_is_bit_set(pub_key, i))
310 105927 : bits++;
311 :
312 185 : if (bits < 2) {
313 0 : *codes |= DH_CHECK_PUBKEY_TOO_SMALL;
314 0 : goto out;
315 : }
316 : }
317 :
318 185 : ret = 1;
319 185 : out:
320 185 : if (bn)
321 185 : BN_free(bn);
322 185 : if (sum)
323 185 : BN_free(sum);
324 :
325 185 : return ret;
326 : }
327 :
328 : /**
329 : * Generate a new DH private-public key pair. The dh parameter must be
330 : * allocted first with DH_new(). dh->p and dp->g must be set.
331 : *
332 : * @param dh dh parameter.
333 : *
334 : * @return 1 on success.
335 : *
336 : * @ingroup hcrypto_dh
337 : */
338 :
339 : int
340 148 : DH_generate_key(DH *dh)
341 : {
342 148 : return dh->meth->generate_key(dh);
343 : }
344 :
345 : /**
346 : * Complute the shared secret key.
347 : *
348 : * @param shared_key the resulting shared key, need to be at least
349 : * DH_size() large.
350 : * @param peer_pub_key the peer's public key.
351 : * @param dh the dh key pair.
352 : *
353 : * @return 1 on success.
354 : *
355 : * @ingroup hcrypto_dh
356 : */
357 :
358 : int
359 37 : DH_compute_key(unsigned char *shared_key,
360 : const BIGNUM *peer_pub_key, DH *dh)
361 : {
362 0 : int codes;
363 :
364 : /**
365 : * Checks that the pubkey passed in is valid using
366 : * DH_check_pubkey().
367 : */
368 :
369 37 : if (!DH_check_pubkey(dh, peer_pub_key, &codes) || codes != 0)
370 0 : return -1;
371 :
372 37 : return dh->meth->compute_key(shared_key, peer_pub_key, dh);
373 : }
374 :
375 : /**
376 : * Set a new method for the DH keypair.
377 : *
378 : * @param dh dh parameter.
379 : * @param method the new method for the DH parameter.
380 : *
381 : * @return 1 on success.
382 : *
383 : * @ingroup hcrypto_dh
384 : */
385 :
386 : int
387 0 : DH_set_method(DH *dh, const DH_METHOD *method)
388 : {
389 0 : (*dh->meth->finish)(dh);
390 0 : if (dh->engine) {
391 0 : ENGINE_finish(dh->engine);
392 0 : dh->engine = NULL;
393 : }
394 0 : dh->meth = method;
395 0 : (*dh->meth->init)(dh);
396 0 : return 1;
397 : }
398 :
399 : /*
400 : *
401 : */
402 :
403 : static int
404 0 : dh_null_generate_key(DH *dh)
405 : {
406 0 : return 0;
407 : }
408 :
409 : static int
410 0 : dh_null_compute_key(unsigned char *shared,const BIGNUM *pub, DH *dh)
411 : {
412 0 : return 0;
413 : }
414 :
415 : static int
416 0 : dh_null_init(DH *dh)
417 : {
418 0 : return 1;
419 : }
420 :
421 : static int
422 0 : dh_null_finish(DH *dh)
423 : {
424 0 : return 1;
425 : }
426 :
427 : static int
428 0 : dh_null_generate_params(DH *dh, int prime_num, int len, BN_GENCB *cb)
429 : {
430 0 : return 0;
431 : }
432 :
433 : static const DH_METHOD dh_null_method = {
434 : "hcrypto null DH",
435 : dh_null_generate_key,
436 : dh_null_compute_key,
437 : NULL,
438 : dh_null_init,
439 : dh_null_finish,
440 : 0,
441 : NULL,
442 : dh_null_generate_params
443 : };
444 :
445 : extern const DH_METHOD _hc_dh_ltm_method;
446 : static const DH_METHOD *dh_default_method = &_hc_dh_ltm_method;
447 :
448 : /**
449 : * Return the dummy DH implementation.
450 : *
451 : * @return pointer to a DH_METHOD.
452 : *
453 : * @ingroup hcrypto_dh
454 : */
455 :
456 : const DH_METHOD *
457 0 : DH_null_method(void)
458 : {
459 0 : return &dh_null_method;
460 : }
461 :
462 : /**
463 : * Set the default DH implementation.
464 : *
465 : * @param meth pointer to a DH_METHOD.
466 : *
467 : * @ingroup hcrypto_dh
468 : */
469 :
470 : void
471 0 : DH_set_default_method(const DH_METHOD *meth)
472 : {
473 0 : dh_default_method = meth;
474 0 : }
475 :
476 : /**
477 : * Return the default DH implementation.
478 : *
479 : * @return pointer to a DH_METHOD.
480 : *
481 : * @ingroup hcrypto_dh
482 : */
483 :
484 : const DH_METHOD *
485 156 : DH_get_default_method(void)
486 : {
487 156 : return dh_default_method;
488 : }
489 :
490 : /*
491 : *
492 : */
493 :
494 : static int
495 0 : bn2heim_int(BIGNUM *bn, heim_integer *integer)
496 : {
497 0 : integer->length = BN_num_bytes(bn);
498 0 : integer->data = malloc(integer->length);
499 0 : if (integer->data == NULL) {
500 0 : integer->length = 0;
501 0 : return ENOMEM;
502 : }
503 0 : BN_bn2bin(bn, integer->data);
504 0 : integer->negative = BN_is_negative(bn);
505 0 : return 0;
506 : }
507 :
508 : /**
509 : *
510 : */
511 :
512 : int
513 0 : i2d_DHparams(DH *dh, unsigned char **pp)
514 : {
515 0 : DHParameter data;
516 0 : size_t size;
517 0 : int ret;
518 :
519 0 : memset(&data, 0, sizeof(data));
520 :
521 0 : if (bn2heim_int(dh->p, &data.prime) ||
522 0 : bn2heim_int(dh->g, &data.base))
523 : {
524 0 : free_DHParameter(&data);
525 0 : return -1;
526 : }
527 :
528 0 : if (pp == NULL) {
529 0 : size = length_DHParameter(&data);
530 0 : free_DHParameter(&data);
531 : } else {
532 0 : void *p;
533 0 : size_t len;
534 :
535 0 : ASN1_MALLOC_ENCODE(DHParameter, p, len, &data, &size, ret);
536 0 : free_DHParameter(&data);
537 0 : if (ret)
538 0 : return -1;
539 0 : if (len != size) {
540 0 : abort();
541 : return -1;
542 : }
543 :
544 0 : memcpy(*pp, p, size);
545 0 : free(p);
546 :
547 0 : *pp += size;
548 : }
549 :
550 0 : return size;
551 : }
|
