tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/gcrypt/rsa.c

   1 /*
   2     rsa.c -- RSA key handling
   3     Copyright (C) 2007-2012 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 along
  16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "system.h"
  21
  22 #include <gcrypt.h>
  23
  24 #include "logger.h"
  25 #include "rsa.h"
  26
  27 // Base64 decoding table
  28
  29 static const uint8_t b64d[128] = {
  30   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  31   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  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, 0x3e, 0xff, 0xff, 0xff, 0x3f,
  38   0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39,
  39   0x3a, 0x3b, 0x3c, 0x3d, 0xff, 0xff,
  40   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00,
  41   0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06,
  42   0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c,
  43   0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x10, 0x11, 0x12,
  44   0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18,
  45   0x19, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  46   0xff, 0x1a, 0x1b, 0x1c, 0x1d, 0x1e,
  47   0x1f, 0x20, 0x21, 0x22, 0x23, 0x24,
  48   0x25, 0x26, 0x27, 0x28, 0x29, 0x2a,
  49   0x2b, 0x2c, 0x2d, 0x2e, 0x2f, 0x30,
  50   0x31, 0x32, 0x33, 0xff, 0xff, 0xff,
  51   0xff, 0xff
  52 };
  53
  54 // PEM encoding/decoding functions
  55
  56 static bool pem_decode(FILE *fp, const char *header, uint8_t *buf, size_t size, size_t *outsize) {
  57         bool decode = false;
  58         char line[1024];
  59         uint16_t word = 0;
  60         int shift = 10;
  61         size_t i, j = 0;
  62
  63         while(!feof(fp)) {
  64                 if(!fgets(line, sizeof line, fp))
  65                         return false;
  66
  67                 if(!decode && !strncmp(line, "-----BEGIN ", 11)) {
  68                         if(!strncmp(line + 11, header, strlen(header)))
  69                                 decode = true;
  70                         continue;
  71                 }
  72
  73                 if(decode && !strncmp(line, "-----END", 8)) {
  74                         break;
  75                 }
  76
  77                 if(!decode)
  78                         continue;
  79
  80                 for(i = 0; line[i] >= ' '; i++) {
  81                         if((signed char)line[i] < 0 || b64d[(int)line[i]] == 0xff)
  82                                 break;
  83                         word |= b64d[(int)line[i]] << shift;
  84                         shift -= 6;
  85                         if(shift <= 2) {
  86                                 if(j > size) {
  87                                         errno = ENOMEM;
  88                                         return false;
  89                                 }
  90
  91                                 buf[j++] = word >> 8;
  92                                 word <<= 8;
  93                                 shift += 8;
  94                         }
  95                 }
  96         }
  97
  98         if(outsize)
  99                 *outsize = j;
 100         return true;
 101 }
 102
 103
 104 // BER decoding functions
 105
 106 static int ber_read_id(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 107         if(*buflen <= 0)
 108                 return -1;
 109
 110         if((**p & 0x1f) == 0x1f) {
 111                 int id = 0;
 112                 bool more;
 113                 while(*buflen > 0) {
 114                         id <<= 7;
 115                         id |= **p & 0x7f;
 116                         more = *(*p)++ & 0x80;
 117                         (*buflen)--;
 118                         if(!more)
 119                                 break;
 120                 }
 121                 return id;
 122         } else {
 123                 (*buflen)--;
 124                 return *(*p)++ & 0x1f;
 125         }
 126 }
 127
 128 static size_t ber_read_len(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 129         if(*buflen <= 0)
 130                 return -1;
 131
 132         if(**p & 0x80) {
 133                 size_t result = 0;
 134                 int len = *(*p)++ & 0x7f;
 135                 (*buflen)--;
 136                 if(len > *buflen)
 137                         return 0;
 138
 139                 while(len--) {
 140                         result <<= 8;
 141                         result |= *(*p)++;
 142                         (*buflen)--;
 143                 }
 144
 145                 return result;
 146         } else {
 147                 (*buflen)--;
 148                 return *(*p)++;
 149         }
 150 }
 151
 152
 153 static bool ber_read_sequence(unsigned char **p, size_t *buflen, size_t *result) {
 154         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 155         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 156
 157         if(tag == 0x10) {
 158                 if(result)
 159                         *result = len;
 160                 return true;
 161         } else {
 162                 return false;
 163         }
 164 }
 165
 166 static bool ber_read_mpi(unsigned char **p, size_t *buflen, gcry_mpi_t *mpi) {
 167         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 168         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 169         gcry_error_t err = 0;
 170
 171         if(tag != 0x02 || len > *buflen)
 172                 return false;
 173
 174         if(mpi)
 175                 err = gcry_mpi_scan(mpi, GCRYMPI_FMT_USG, *p, len, NULL);
 176
 177         *p += len;
 178         *buflen -= len;
 179
 180         return mpi ? !err : true;
 181 }
 182
 183 bool rsa_set_hex_public_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e) {
 184         gcry_error_t err = 0;
 185
 186         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 187                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, e, 0, NULL);
 188
 189         if(err) {
 190                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while reading RSA public key: %s", gcry_strerror(errno));
 191                 return false;
 192         }
 193
 194         return true;
 195 }
 196
 197 bool rsa_set_hex_private_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e, char *d) {
 198         gcry_error_t err = 0;
 199
 200         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 201                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, e, 0, NULL)
 202                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->d, GCRYMPI_FMT_HEX, d, 0, NULL);
 203
 204         if(err) {
 205                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while reading RSA public key: %s", gcry_strerror(errno));
 206                 return false;
 207         }
 208
 209         return true;
 210 }
 211
 212 // Read PEM RSA keys
 213
 214 bool rsa_read_pem_public_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 215         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 216         size_t derlen;
 217
 218         if(!pem_decode(fp, "RSA PUBLIC KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 219                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Unable to read RSA public key: %s", strerror(errno));
 220                 return NULL;
 221         }
 222
 223         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 224                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 225                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 226                         || derlen) {
 227                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while decoding RSA public key");
 228                 return NULL;
 229         }
 230
 231         return true;
 232 }
 233
 234 bool rsa_read_pem_private_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 235         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 236         size_t derlen;
 237
 238         if(!pem_decode(fp, "RSA PRIVATE KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 239                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Unable to read RSA private key: %s", strerror(errno));
 240                 return NULL;
 241         }
 242
 243         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 244                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 245                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 246                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 247                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->d)
 248                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // p
 249                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // q
 250                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 251                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 252                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // u
 253                         || derlen) {
 254                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while decoding RSA private key");
 255                 return NULL;
 256         }
 257
 258         return true;
 259 }
 260
 261 size_t rsa_size(rsa_t *rsa) {
 262         return (gcry_mpi_get_nbits(rsa->n) + 7) / 8;
 263 }
 264
 265 /* Well, libgcrypt has functions to handle RSA keys, but they suck.
 266  * So we just use libgcrypt's mpi functions, and do the math ourselves.
 267  */
 268
 269 // TODO: get rid of this macro, properly clean up gcry_ structures after use
 270 #define check(foo) { gcry_error_t err = (foo); if(err) {logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "gcrypt error %s/%s at %s:%d", gcry_strsource(err), gcry_strerror(err), __FILE__, __LINE__); return false; }}
 271
 272 bool rsa_public_encrypt(rsa_t *rsa, void *in, size_t len, void *out) {
 273         gcry_mpi_t inmpi;
 274         check(gcry_mpi_scan(&inmpi, GCRYMPI_FMT_USG, in, len, NULL));
 275
 276         gcry_mpi_t outmpi = gcry_mpi_new(len * 8);
 277         gcry_mpi_powm(outmpi, inmpi, rsa->e, rsa->n);
 278
 279         int pad = len - (gcry_mpi_get_nbits(outmpi) + 7) / 8;
 280         while(pad--)
 281                 *(char *)out++ = 0;
 282
 283         check(gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, out,len, NULL, outmpi));
 284
 285         return true;
 286 }
 287
 288 bool rsa_private_decrypt(rsa_t *rsa, void *in, size_t len, void *out) {
 289         gcry_mpi_t inmpi;
 290         check(gcry_mpi_scan(&inmpi, GCRYMPI_FMT_USG, in, len, NULL));
 291
 292         gcry_mpi_t outmpi = gcry_mpi_new(len * 8);
 293         gcry_mpi_powm(outmpi, inmpi, rsa->d, rsa->n);
 294
 295         int pad = len - (gcry_mpi_get_nbits(outmpi) + 7) / 8;
 296         while(pad--)
 297                 *(char *)out++ = 0;
 298
 299         check(gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, out,len, NULL, outmpi));
 300
 301         return true;
 302 }