git.meshlink.io Git - meshlink/blob - src/gcrypt/rsa.c

   1 /*
   2     rsa.c -- RSA key handling
   3     Copyright (C) 2007 Guus Sliepen <guus@tinc-vpn.org>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License
  16     along with this program; if not, write to the Free Software
  17     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18
  19     $Id$
  20 */
  21
  22 #include "system.h"
  23
  24 #include <gcrypt.h>
  25
  26 #include "logger.h"
  27 #include "rsa.h"
  28
  29 // Base64 decoding table
  30
  31 static const uint8_t b64d[128] = {
  32   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  33   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  34   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  35   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  36   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  37   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  38   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  39   0xff, 0x3e, 0xff, 0xff, 0xff, 0x3f,
  40   0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39,
  41   0x3a, 0x3b, 0x3c, 0x3d, 0xff, 0xff,
  42   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00,
  43   0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06,
  44   0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c,
  45   0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x10, 0x11, 0x12,
  46   0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18,
  47   0x19, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  48   0xff, 0x1a, 0x1b, 0x1c, 0x1d, 0x1e,
  49   0x1f, 0x20, 0x21, 0x22, 0x23, 0x24,
  50   0x25, 0x26, 0x27, 0x28, 0x29, 0x2a,
  51   0x2b, 0x2c, 0x2d, 0x2e, 0x2f, 0x30,
  52   0x31, 0x32, 0x33, 0xff, 0xff, 0xff,
  53   0xff, 0xff
  54 };
  55
  56 // PEM encoding/decoding functions
  57
  58 static bool pem_decode(FILE *fp, const char *header, uint8_t *buf, size_t size, size_t *outsize) {
  59         bool decode = false;
  60         char line[1024];
  61         uint16_t word = 0;
  62         int shift = 10;
  63         size_t i, j = 0;
  64
  65         while(!feof(fp)) {
  66                 if(!fgets(line, sizeof line, fp))
  67                         return false;
  68
  69                 if(!decode && !strncmp(line, "-----BEGIN ", 11)) {
  70                         if(!strncmp(line + 11, header, strlen(header)))
  71                                 decode = true;
  72                         continue;
  73                 }
  74
  75                 if(decode && !strncmp(line, "-----END", 8)) {
  76                         break;
  77                 }
  78
  79                 if(!decode)
  80                         continue;
  81
  82                 for(i = 0; line[i] >= ' '; i++) {
  83                         if((signed char)line[i] < 0 || b64d[(int)line[i]] == 0xff)
  84                                 break;
  85                         word |= b64d[(int)line[i]] << shift;
  86                         shift -= 6;
  87                         if(shift <= 2) {
  88                                 if(j > size) {
  89                                         errno = ENOMEM;
  90                                         return false;
  91                                 }
  92
  93                                 buf[j++] = word >> 8;
  94                                 word <<= 8;
  95                                 shift += 8;
  96                         }
  97                 }
  98         }
  99
 100         if(outsize)
 101                 *outsize = j;
 102         return true;
 103 }
 104
 105
 106 // BER decoding functions
 107
 108 static int ber_read_id(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 109         if(*buflen <= 0)
 110                 return -1;
 111
 112         if((**p & 0x1f) == 0x1f) {
 113                 int id = 0;
 114                 bool more;
 115                 while(*buflen > 0) {
 116                         id <<= 7;
 117                         id |= **p & 0x7f;
 118                         more = *(*p)++ & 0x80;
 119                         (*buflen)--;
 120                         if(!more)
 121                                 break;
 122                 }
 123                 return id;
 124         } else {
 125                 (*buflen)--;
 126                 return *(*p)++ & 0x1f;
 127         }
 128 }
 129
 130 static size_t ber_read_len(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 131         if(*buflen <= 0)
 132                 return -1;
 133
 134         if(**p & 0x80) {
 135                 size_t result = 0;
 136                 int len = *(*p)++ & 0x7f;
 137                 (*buflen)--;
 138                 if(len > *buflen)
 139                         return 0;
 140
 141                 while(len--) {
 142                         result <<= 8;
 143                         result |= *(*p)++;
 144                         (*buflen)--;
 145                 }
 146
 147                 return result;
 148         } else {
 149                 (*buflen)--;
 150                 return *(*p)++;
 151         }
 152 }
 153
 154
 155 static bool ber_read_sequence(unsigned char **p, size_t *buflen, size_t *result) {
 156         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 157         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 158
 159         if(tag == 0x10) {
 160                 if(result)
 161                         *result = len;
 162                 return true;
 163         } else {
 164                 return false;
 165         }
 166 }
 167
 168 static bool ber_read_mpi(unsigned char **p, size_t *buflen, gcry_mpi_t *mpi) {
 169         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 170         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 171         gcry_error_t err = 0;
 172
 173         if(tag != 0x02 || len > *buflen)
 174                 return false;
 175
 176         if(mpi)
 177                 err = gcry_mpi_scan(mpi, GCRYMPI_FMT_USG, *p, len, NULL);
 178
 179         *p += len;
 180         *buflen -= len;
 181
 182         return mpi ? !err : true;
 183 }
 184
 185 bool rsa_set_hex_public_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e) {
 186         gcry_error_t err = 0;
 187
 188         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 189                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL);
 190
 191         if(err) {
 192                 logger(LOG_ERR, _("Error while reading RSA public key: %s"), gcry_strerror(errno));
 193                 return false;
 194         }
 195
 196         return true;
 197 }
 198
 199 bool rsa_set_hex_private_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e, char *d) {
 200         gcry_error_t err = 0;
 201
 202         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 203                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 204                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->d, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL);
 205
 206         if(err) {
 207                 logger(LOG_ERR, _("Error while reading RSA public key: %s"), gcry_strerror(errno));
 208                 return false;
 209         }
 210
 211         return true;
 212 }
 213
 214 // Read PEM RSA keys
 215
 216 bool rsa_read_pem_public_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 217         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 218         size_t derlen;
 219
 220         if(!pem_decode(fp, "RSA PUBLIC KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 221                 logger(LOG_ERR, _("Unable to read RSA public key: %s"), strerror(errno));
 222                 return NULL;
 223         }
 224
 225         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 226                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 227                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 228                         || derlen) {
 229                 logger(LOG_ERR, _("Error while decoding RSA public key"));
 230                 return NULL;
 231         }
 232
 233         return true;
 234 }
 235
 236 bool rsa_read_pem_private_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 237         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 238         size_t derlen;
 239
 240         if(!pem_decode(fp, "RSA PRIVATE KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 241                 logger(LOG_ERR, _("Unable to read RSA private key: %s"), strerror(errno));
 242                 return NULL;
 243         }
 244
 245         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 246                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 247                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 248                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 249                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->d)
 250                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // p
 251                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // q
 252                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 253                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 254                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // u
 255                         || derlen) {
 256                 logger(LOG_ERR, _("Error while decoding RSA private key"));
 257                 return NULL;
 258         }
 259
 260         return true;
 261 }
 262
 263 size_t rsa_size(rsa_t *rsa) {
 264         return (gcry_mpi_get_nbits(rsa->n) + 7) / 8;
 265 }
 266
 267 /* Well, libgcrypt has functions to handle RSA keys, but they suck.
 268  * So we just use libgcrypt's mpi functions, and do the math ourselves.
 269  */
 270
 271 // TODO: get rid of this macro, properly clean up gcry_ structures after use
 272 #define check(foo) { gcry_error_t err = (foo); if(err) {logger(LOG_ERR, "gcrypt error %s/%s at %s:%d\n", gcry_strsource(err), gcry_strerror(err), __FILE__, __LINE__); return false; }}
 273
 274 bool rsa_public_encrypt(rsa_t *rsa, void *in, size_t len, void *out) {
 275         gcry_mpi_t inmpi;
 276         check(gcry_mpi_scan(&inmpi, GCRYMPI_FMT_USG, in, len, NULL));
 277
 278         gcry_mpi_t outmpi = gcry_mpi_new(len * 8);
 279         gcry_mpi_powm(outmpi, inmpi, rsa->e, rsa->n);
 280
 281         check(gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, out,len, NULL, outmpi));
 282
 283         return true;
 284 }
 285
 286 bool rsa_private_decrypt(rsa_t *rsa, void *in, size_t len, void *out) {
 287         gcry_mpi_t inmpi;
 288         check(gcry_mpi_scan(&inmpi, GCRYMPI_FMT_USG, in, len, NULL));
 289
 290         gcry_mpi_t outmpi = gcry_mpi_new(len * 8);
 291         gcry_mpi_powm(outmpi, inmpi, rsa->d, rsa->n);
 292
 293         check(gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, out,len, NULL, outmpi));
 294
 295         return true;
 296 }