Line data Source code
1 : /*
2 : * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL project
3 : * 2006.
4 : */
5 : /* ====================================================================
6 : * Copyright (c) 2006 The OpenSSL Project. All rights reserved.
7 : *
8 : * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9 : * modification, are permitted provided that the following conditions
10 : * are met:
11 : *
12 : * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
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14 : *
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17 : * the documentation and/or other materials provided with the
18 : * distribution.
19 : *
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21 : * software must display the following acknowledgment:
22 : * "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23 : * for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
24 : *
25 : * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
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29 : *
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31 : * nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
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33 : *
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35 : * acknowledgment:
36 : * "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37 : * for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
38 : *
39 : * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40 : * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
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45 : * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
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51 : * ====================================================================
52 : *
53 : * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54 : * (eay@cryptsoft.com). This product includes software written by Tim
55 : * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56 : *
57 : */
58 :
59 : #include <stdio.h>
60 : #include "cryptlib.h"
61 : #include <openssl/asn1t.h>
62 : #include <openssl/x509.h>
63 : #include <openssl/ec.h>
64 : #include "ec_lcl.h"
65 : #include <openssl/ecdsa.h>
66 : #include <openssl/evp.h>
67 : #include "evp_locl.h"
68 :
69 : /* EC pkey context structure */
70 :
71 : typedef struct {
72 : /* Key and paramgen group */
73 : EC_GROUP *gen_group;
74 : /* message digest */
75 : const EVP_MD *md;
76 : /* Duplicate key if custom cofactor needed */
77 : EC_KEY *co_key;
78 : /* Cofactor mode */
79 : signed char cofactor_mode;
80 : /* KDF (if any) to use for ECDH */
81 : char kdf_type;
82 : /* Message digest to use for key derivation */
83 : const EVP_MD *kdf_md;
84 : /* User key material */
85 : unsigned char *kdf_ukm;
86 : size_t kdf_ukmlen;
87 : /* KDF output length */
88 : size_t kdf_outlen;
89 : } EC_PKEY_CTX;
90 :
91 0 : static int pkey_ec_init(EVP_PKEY_CTX *ctx)
92 : {
93 : EC_PKEY_CTX *dctx;
94 0 : dctx = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_PKEY_CTX));
95 0 : if (!dctx)
96 : return 0;
97 0 : dctx->gen_group = NULL;
98 0 : dctx->md = NULL;
99 :
100 0 : dctx->cofactor_mode = -1;
101 0 : dctx->co_key = NULL;
102 0 : dctx->kdf_type = EVP_PKEY_ECDH_KDF_NONE;
103 0 : dctx->kdf_md = NULL;
104 0 : dctx->kdf_outlen = 0;
105 0 : dctx->kdf_ukm = NULL;
106 0 : dctx->kdf_ukmlen = 0;
107 :
108 0 : ctx->data = dctx;
109 :
110 0 : return 1;
111 : }
112 :
113 0 : static int pkey_ec_copy(EVP_PKEY_CTX *dst, EVP_PKEY_CTX *src)
114 : {
115 : EC_PKEY_CTX *dctx, *sctx;
116 0 : if (!pkey_ec_init(dst))
117 : return 0;
118 0 : sctx = src->data;
119 0 : dctx = dst->data;
120 0 : if (sctx->gen_group) {
121 0 : dctx->gen_group = EC_GROUP_dup(sctx->gen_group);
122 0 : if (!dctx->gen_group)
123 : return 0;
124 : }
125 0 : dctx->md = sctx->md;
126 :
127 0 : if (sctx->co_key) {
128 0 : dctx->co_key = EC_KEY_dup(sctx->co_key);
129 0 : if (!dctx->co_key)
130 : return 0;
131 : }
132 0 : dctx->kdf_type = sctx->kdf_type;
133 0 : dctx->kdf_md = sctx->kdf_md;
134 0 : dctx->kdf_outlen = sctx->kdf_outlen;
135 0 : if (sctx->kdf_ukm) {
136 0 : dctx->kdf_ukm = BUF_memdup(sctx->kdf_ukm, sctx->kdf_ukmlen);
137 0 : if (!dctx->kdf_ukm)
138 : return 0;
139 : } else
140 0 : dctx->kdf_ukm = NULL;
141 0 : dctx->kdf_ukmlen = sctx->kdf_ukmlen;
142 0 : return 1;
143 : }
144 :
145 0 : static void pkey_ec_cleanup(EVP_PKEY_CTX *ctx)
146 : {
147 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
148 0 : if (dctx) {
149 0 : if (dctx->gen_group)
150 0 : EC_GROUP_free(dctx->gen_group);
151 0 : if (dctx->co_key)
152 0 : EC_KEY_free(dctx->co_key);
153 0 : if (dctx->kdf_ukm)
154 0 : OPENSSL_free(dctx->kdf_ukm);
155 0 : OPENSSL_free(dctx);
156 : }
157 0 : }
158 :
159 0 : static int pkey_ec_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *sig, size_t *siglen,
160 : const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
161 : {
162 : int ret, type;
163 : unsigned int sltmp;
164 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
165 0 : EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
166 :
167 0 : if (!sig) {
168 0 : *siglen = ECDSA_size(ec);
169 0 : return 1;
170 0 : } else if (*siglen < (size_t)ECDSA_size(ec)) {
171 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_SIGN, EC_R_BUFFER_TOO_SMALL);
172 0 : return 0;
173 : }
174 :
175 0 : if (dctx->md)
176 0 : type = EVP_MD_type(dctx->md);
177 : else
178 : type = NID_sha1;
179 :
180 0 : ret = ECDSA_sign(type, tbs, tbslen, sig, &sltmp, ec);
181 :
182 0 : if (ret <= 0)
183 : return ret;
184 0 : *siglen = (size_t)sltmp;
185 0 : return 1;
186 : }
187 :
188 0 : static int pkey_ec_verify(EVP_PKEY_CTX *ctx,
189 : const unsigned char *sig, size_t siglen,
190 : const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
191 : {
192 : int ret, type;
193 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
194 0 : EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
195 :
196 0 : if (dctx->md)
197 0 : type = EVP_MD_type(dctx->md);
198 : else
199 : type = NID_sha1;
200 :
201 0 : ret = ECDSA_verify(type, tbs, tbslen, sig, siglen, ec);
202 :
203 0 : return ret;
204 : }
205 :
206 : #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
207 0 : static int pkey_ec_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *key,
208 : size_t *keylen)
209 : {
210 : int ret;
211 : size_t outlen;
212 : const EC_POINT *pubkey = NULL;
213 : EC_KEY *eckey;
214 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
215 0 : if (!ctx->pkey || !ctx->peerkey) {
216 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_DERIVE, EC_R_KEYS_NOT_SET);
217 0 : return 0;
218 : }
219 :
220 0 : eckey = dctx->co_key ? dctx->co_key : ctx->pkey->pkey.ec;
221 :
222 0 : if (!key) {
223 : const EC_GROUP *group;
224 0 : group = EC_KEY_get0_group(eckey);
225 0 : *keylen = (EC_GROUP_get_degree(group) + 7) / 8;
226 0 : return 1;
227 : }
228 0 : pubkey = EC_KEY_get0_public_key(ctx->peerkey->pkey.ec);
229 :
230 : /*
231 : * NB: unlike PKCS#3 DH, if *outlen is less than maximum size this is not
232 : * an error, the result is truncated.
233 : */
234 :
235 0 : outlen = *keylen;
236 :
237 0 : ret = ECDH_compute_key(key, outlen, pubkey, eckey, 0);
238 0 : if (ret <= 0)
239 : return 0;
240 0 : *keylen = ret;
241 0 : return 1;
242 : }
243 :
244 0 : static int pkey_ec_kdf_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx,
245 : unsigned char *key, size_t *keylen)
246 : {
247 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
248 : unsigned char *ktmp = NULL;
249 : size_t ktmplen;
250 : int rv = 0;
251 0 : if (dctx->kdf_type == EVP_PKEY_ECDH_KDF_NONE)
252 0 : return pkey_ec_derive(ctx, key, keylen);
253 0 : if (!key) {
254 0 : *keylen = dctx->kdf_outlen;
255 0 : return 1;
256 : }
257 0 : if (*keylen != dctx->kdf_outlen)
258 : return 0;
259 0 : if (!pkey_ec_derive(ctx, NULL, &ktmplen))
260 : return 0;
261 0 : ktmp = OPENSSL_malloc(ktmplen);
262 0 : if (!ktmp)
263 : return 0;
264 0 : if (!pkey_ec_derive(ctx, ktmp, &ktmplen))
265 : goto err;
266 : /* Do KDF stuff */
267 0 : if (!ECDH_KDF_X9_62(key, *keylen, ktmp, ktmplen,
268 0 : dctx->kdf_ukm, dctx->kdf_ukmlen, dctx->kdf_md))
269 : goto err;
270 : rv = 1;
271 :
272 : err:
273 0 : if (ktmp) {
274 0 : OPENSSL_cleanse(ktmp, ktmplen);
275 0 : OPENSSL_free(ktmp);
276 : }
277 0 : return rv;
278 : }
279 : #endif
280 :
281 0 : static int pkey_ec_ctrl(EVP_PKEY_CTX *ctx, int type, int p1, void *p2)
282 : {
283 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
284 : EC_GROUP *group;
285 0 : switch (type) {
286 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_PARAMGEN_CURVE_NID:
287 0 : group = EC_GROUP_new_by_curve_name(p1);
288 0 : if (group == NULL) {
289 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL, EC_R_INVALID_CURVE);
290 0 : return 0;
291 : }
292 0 : if (dctx->gen_group)
293 0 : EC_GROUP_free(dctx->gen_group);
294 0 : dctx->gen_group = group;
295 0 : return 1;
296 :
297 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_PARAM_ENC:
298 0 : if (!dctx->gen_group) {
299 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL, EC_R_NO_PARAMETERS_SET);
300 0 : return 0;
301 : }
302 0 : EC_GROUP_set_asn1_flag(dctx->gen_group, p1);
303 0 : return 1;
304 :
305 : #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
306 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_ECDH_COFACTOR:
307 0 : if (p1 == -2) {
308 0 : if (dctx->cofactor_mode != -1)
309 0 : return dctx->cofactor_mode;
310 : else {
311 0 : EC_KEY *ec_key = ctx->pkey->pkey.ec;
312 0 : return EC_KEY_get_flags(ec_key) & EC_FLAG_COFACTOR_ECDH ? 1 :
313 : 0;
314 : }
315 0 : } else if (p1 < -1 || p1 > 1)
316 : return -2;
317 0 : dctx->cofactor_mode = p1;
318 0 : if (p1 != -1) {
319 0 : EC_KEY *ec_key = ctx->pkey->pkey.ec;
320 0 : if (!ec_key->group)
321 : return -2;
322 : /* If cofactor is 1 cofactor mode does nothing */
323 0 : if (BN_is_one(&ec_key->group->cofactor))
324 : return 1;
325 0 : if (!dctx->co_key) {
326 0 : dctx->co_key = EC_KEY_dup(ec_key);
327 0 : if (!dctx->co_key)
328 : return 0;
329 : }
330 0 : if (p1)
331 0 : EC_KEY_set_flags(dctx->co_key, EC_FLAG_COFACTOR_ECDH);
332 : else
333 0 : EC_KEY_clear_flags(dctx->co_key, EC_FLAG_COFACTOR_ECDH);
334 0 : } else if (dctx->co_key) {
335 0 : EC_KEY_free(dctx->co_key);
336 0 : dctx->co_key = NULL;
337 : }
338 : return 1;
339 : #endif
340 :
341 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_KDF_TYPE:
342 0 : if (p1 == -2)
343 0 : return dctx->kdf_type;
344 0 : if (p1 != EVP_PKEY_ECDH_KDF_NONE && p1 != EVP_PKEY_ECDH_KDF_X9_62)
345 : return -2;
346 0 : dctx->kdf_type = p1;
347 0 : return 1;
348 :
349 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_KDF_MD:
350 0 : dctx->kdf_md = p2;
351 0 : return 1;
352 :
353 : case EVP_PKEY_CTRL_GET_EC_KDF_MD:
354 0 : *(const EVP_MD **)p2 = dctx->kdf_md;
355 0 : return 1;
356 :
357 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_KDF_OUTLEN:
358 0 : if (p1 <= 0)
359 : return -2;
360 0 : dctx->kdf_outlen = (size_t)p1;
361 0 : return 1;
362 :
363 : case EVP_PKEY_CTRL_GET_EC_KDF_OUTLEN:
364 0 : *(int *)p2 = dctx->kdf_outlen;
365 0 : return 1;
366 :
367 : case EVP_PKEY_CTRL_EC_KDF_UKM:
368 0 : if (dctx->kdf_ukm)
369 0 : OPENSSL_free(dctx->kdf_ukm);
370 0 : dctx->kdf_ukm = p2;
371 0 : if (p2)
372 0 : dctx->kdf_ukmlen = p1;
373 : else
374 0 : dctx->kdf_ukmlen = 0;
375 : return 1;
376 :
377 : case EVP_PKEY_CTRL_GET_EC_KDF_UKM:
378 0 : *(unsigned char **)p2 = dctx->kdf_ukm;
379 0 : return dctx->kdf_ukmlen;
380 :
381 : case EVP_PKEY_CTRL_MD:
382 0 : if (EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha1 &&
383 0 : EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_ecdsa_with_SHA1 &&
384 0 : EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha224 &&
385 0 : EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha256 &&
386 0 : EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha384 &&
387 0 : EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha512) {
388 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL, EC_R_INVALID_DIGEST_TYPE);
389 0 : return 0;
390 : }
391 0 : dctx->md = p2;
392 0 : return 1;
393 :
394 : case EVP_PKEY_CTRL_GET_MD:
395 0 : *(const EVP_MD **)p2 = dctx->md;
396 0 : return 1;
397 :
398 : case EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY:
399 : /* Default behaviour is OK */
400 : case EVP_PKEY_CTRL_DIGESTINIT:
401 : case EVP_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
402 : case EVP_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
403 : return 1;
404 :
405 : default:
406 0 : return -2;
407 :
408 : }
409 : }
410 :
411 0 : static int pkey_ec_ctrl_str(EVP_PKEY_CTX *ctx,
412 : const char *type, const char *value)
413 : {
414 0 : if (!strcmp(type, "ec_paramgen_curve")) {
415 : int nid;
416 0 : nid = EC_curve_nist2nid(value);
417 0 : if (nid == NID_undef)
418 0 : nid = OBJ_sn2nid(value);
419 0 : if (nid == NID_undef)
420 0 : nid = OBJ_ln2nid(value);
421 0 : if (nid == NID_undef) {
422 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL_STR, EC_R_INVALID_CURVE);
423 0 : return 0;
424 : }
425 0 : return EVP_PKEY_CTX_set_ec_paramgen_curve_nid(ctx, nid);
426 0 : } else if (!strcmp(type, "ec_param_enc")) {
427 : int param_enc;
428 0 : if (!strcmp(value, "explicit"))
429 : param_enc = 0;
430 0 : else if (!strcmp(value, "named_curve"))
431 : param_enc = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE;
432 : else
433 : return -2;
434 0 : return EVP_PKEY_CTX_set_ec_param_enc(ctx, param_enc);
435 0 : } else if (!strcmp(type, "ecdh_kdf_md")) {
436 : const EVP_MD *md;
437 0 : if (!(md = EVP_get_digestbyname(value))) {
438 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL_STR, EC_R_INVALID_DIGEST);
439 0 : return 0;
440 : }
441 0 : return EVP_PKEY_CTX_set_ecdh_kdf_md(ctx, md);
442 0 : } else if (!strcmp(type, "ecdh_cofactor_mode")) {
443 : int co_mode;
444 : co_mode = atoi(value);
445 0 : return EVP_PKEY_CTX_set_ecdh_cofactor_mode(ctx, co_mode);
446 : }
447 :
448 : return -2;
449 : }
450 :
451 0 : static int pkey_ec_paramgen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY *pkey)
452 : {
453 : EC_KEY *ec = NULL;
454 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
455 : int ret = 0;
456 0 : if (dctx->gen_group == NULL) {
457 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_PARAMGEN, EC_R_NO_PARAMETERS_SET);
458 0 : return 0;
459 : }
460 0 : ec = EC_KEY_new();
461 0 : if (!ec)
462 : return 0;
463 0 : ret = EC_KEY_set_group(ec, dctx->gen_group);
464 0 : if (ret)
465 0 : EVP_PKEY_assign_EC_KEY(pkey, ec);
466 : else
467 0 : EC_KEY_free(ec);
468 0 : return ret;
469 : }
470 :
471 0 : static int pkey_ec_keygen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY *pkey)
472 : {
473 : EC_KEY *ec = NULL;
474 0 : EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
475 0 : if (ctx->pkey == NULL && dctx->gen_group == NULL) {
476 0 : ECerr(EC_F_PKEY_EC_KEYGEN, EC_R_NO_PARAMETERS_SET);
477 0 : return 0;
478 : }
479 0 : ec = EC_KEY_new();
480 0 : if (!ec)
481 : return 0;
482 0 : EVP_PKEY_assign_EC_KEY(pkey, ec);
483 0 : if (ctx->pkey) {
484 : /* Note: if error return, pkey is freed by parent routine */
485 0 : if (!EVP_PKEY_copy_parameters(pkey, ctx->pkey))
486 : return 0;
487 : } else {
488 0 : if (!EC_KEY_set_group(ec, dctx->gen_group))
489 : return 0;
490 : }
491 0 : return EC_KEY_generate_key(pkey->pkey.ec);
492 : }
493 :
494 : const EVP_PKEY_METHOD ec_pkey_meth = {
495 : EVP_PKEY_EC,
496 : 0,
497 : pkey_ec_init,
498 : pkey_ec_copy,
499 : pkey_ec_cleanup,
500 :
501 : 0,
502 : pkey_ec_paramgen,
503 :
504 : 0,
505 : pkey_ec_keygen,
506 :
507 : 0,
508 : pkey_ec_sign,
509 :
510 : 0,
511 : pkey_ec_verify,
512 :
513 : 0, 0,
514 :
515 : 0, 0, 0, 0,
516 :
517 : 0, 0,
518 :
519 : 0, 0,
520 :
521 : 0,
522 : #ifndef OPENSSL_NO_ECDH
523 : pkey_ec_kdf_derive,
524 : #else
525 : 0,
526 : #endif
527 :
528 : pkey_ec_ctrl,
529 : pkey_ec_ctrl_str
530 : };
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