tinc-vpn.org Git - tinc/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 encoding/decoding tables
  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 static const char b64e[64] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
  57
  58 // PEM encoding/decoding functions
  59
  60 static bool pem_decode(FILE *fp, const char *header, uint8_t *buf, size_t size, size_t *outsize) {
  61         bool decode = false;
  62         char line[1024];
  63         uint16_t word = 0;
  64         int shift = 10;
  65         size_t i, j = 0;
  66
  67         while(!feof(fp)) {
  68                 if(!fgets(line, sizeof line, fp))
  69                         return false;
  70
  71                 if(!decode && !strncmp(line, "-----BEGIN ", 11)) {
  72                         if(!strncmp(line + 11, header, strlen(header)))
  73                                 decode = true;
  74                         continue;
  75                 }
  76
  77                 if(decode && !strncmp(line, "-----END", 8)) {
  78                         break;
  79                 }
  80
  81                 if(!decode)
  82                         continue;
  83
  84                 for(i = 0; line[i] >= ' '; i++) {
  85                         if((signed char)line[i] < 0 || b64d[(int)line[i]] == 0xff)
  86                                 break;
  87                         word |= b64d[(int)line[i]] << shift;
  88                         shift -= 6;
  89                         if(shift <= 2) {
  90                                 if(j > size) {
  91                                         errno = ENOMEM;
  92                                         return false;
  93                                 }
  94
  95                                 buf[j++] = word >> 8;
  96                                 word <<= 8;
  97                                 shift += 8;
  98                         }
  99                 }
 100         }
 101
 102         if(outsize)
 103                 *outsize = j;
 104         return true;
 105 }
 106
 107
 108 // BER decoding functions
 109
 110 static int ber_read_id(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 111         if(*buflen <= 0)
 112                 return -1;
 113
 114         if((**p & 0x1f) == 0x1f) {
 115                 int id = 0;
 116                 bool more;
 117                 while(*buflen > 0) {
 118                         id <<= 7;
 119                         id |= **p & 0x7f;
 120                         more = *(*p)++ & 0x80;
 121                         (*buflen)--;
 122                         if(!more)
 123                                 break;
 124                 }
 125                 return id;
 126         } else {
 127                 (*buflen)--;
 128                 return *(*p)++ & 0x1f;
 129         }
 130 }
 131
 132 static size_t ber_read_len(unsigned char **p, size_t *buflen) {
 133         if(*buflen <= 0)
 134                 return -1;
 135
 136         if(**p & 0x80) {
 137                 size_t result = 0;
 138                 int len = *(*p)++ & 0x7f;
 139                 (*buflen)--;
 140                 if(len > *buflen)
 141                         return 0;
 142
 143                 while(len--) {
 144                         result <<= 8;
 145                         result |= *(*p)++;
 146                         (*buflen)--;
 147                 }
 148
 149                 return result;
 150         } else {
 151                 (*buflen)--;
 152                 return *(*p)++;
 153         }
 154 }
 155
 156
 157 static bool ber_read_sequence(unsigned char **p, size_t *buflen, size_t *result) {
 158         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 159         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 160
 161         if(tag == 0x10) {
 162                 if(result)
 163                         *result = len;
 164                 return true;
 165         } else {
 166                 return false;
 167         }
 168 }
 169
 170 static bool ber_read_mpi(unsigned char **p, size_t *buflen, gcry_mpi_t *mpi) {
 171         int tag = ber_read_id(p, buflen);
 172         size_t len = ber_read_len(p, buflen);
 173         gcry_error_t err = 0;
 174
 175         if(tag != 0x02 || len > *buflen)
 176                 return false;
 177
 178         if(mpi)
 179                 err = gcry_mpi_scan(mpi, GCRYMPI_FMT_USG, *p, len, NULL);
 180
 181         *p += len;
 182         *buflen -= len;
 183
 184         return mpi ? !err : true;
 185 }
 186
 187 bool rsa_set_hex_public_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e) {
 188         gcry_error_t err = 0;
 189
 190         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 191                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL);
 192
 193         if(err) {
 194                 logger(LOG_ERR, _("Error while reading RSA public key: %s"), gcry_strerror(errno));
 195                 return false;
 196         }
 197
 198         return true;
 199 }
 200
 201 bool rsa_set_hex_private_key(rsa_t *rsa, char *n, char *e, char *d) {
 202         gcry_error_t err = 0;
 203
 204         err = gcry_mpi_scan(&rsa->n, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 205                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->e, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL)
 206                 ?: gcry_mpi_scan(&rsa->d, GCRYMPI_FMT_HEX, n, 0, NULL);
 207
 208         if(err) {
 209                 logger(LOG_ERR, _("Error while reading RSA public key: %s"), gcry_strerror(errno));
 210                 return false;
 211         }
 212
 213         return true;
 214 }
 215
 216 // Read PEM RSA keys
 217
 218 bool rsa_read_pem_public_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 219         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 220         size_t derlen;
 221
 222         if(!pem_decode(fp, "RSA PUBLIC KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 223                 logger(LOG_ERR, _("Unable to read RSA public key: %s"), strerror(errno));
 224                 return NULL;
 225         }
 226
 227         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 228                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 229                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 230                         || derlen) {
 231                 logger(LOG_ERR, _("Error while decoding RSA public key"));
 232                 return NULL;
 233         }
 234
 235         return true;
 236 }
 237
 238 bool rsa_read_pem_private_key(rsa_t *rsa, FILE *fp) {
 239         uint8_t derbuf[8096], *derp = derbuf;
 240         size_t derlen;
 241
 242         if(!pem_decode(fp, "RSA PRIVATE KEY", derbuf, sizeof derbuf, &derlen)) {
 243                 logger(LOG_ERR, _("Unable to read RSA private key: %s"), strerror(errno));
 244                 return NULL;
 245         }
 246
 247         if(!ber_read_sequence(&derp, &derlen, NULL)
 248                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 249                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->n)
 250                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->e)
 251                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, &rsa->d)
 252                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // p
 253                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // q
 254                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 255                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL)
 256                         || !ber_read_mpi(&derp, &derlen, NULL) // u
 257                         || derlen) {
 258                 logger(LOG_ERR, _("Error while decoding RSA private key"));
 259                 return NULL;
 260         }
 261
 262         return true;
 263 }
 264
 265 size_t rsa_size(rsa_t *rsa) {
 266         return (gcry_mpi_get_nbits(rsa->n) + 7) / 8;
 267 }
 268
 269 /* Well, libgcrypt has functions to handle RSA keys, but they suck.
 270  * So we just use libgcrypt's mpi functions, and do the math ourselves.
 271  */
 272
 273 // TODO: get rid of this macro, properly clean up gcry_ structures after use
 274 #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; }}
 275
 276 bool rsa_public_encrypt(rsa_t *rsa, void *in, size_t len, void *out) {
 277         gcry_mpi_t inmpi;
 278         check(gcry_mpi_scan(&inmpi, GCRYMPI_FMT_USG, in, len, NULL));
 279
 280         gcry_mpi_t outmpi = gcry_mpi_new(len * 8);
 281         gcry_mpi_powm(outmpi, inmpi, rsa->e, rsa->n);
 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         check(gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, out,len, NULL, outmpi));
 296
 297         return true;
 298 }