common/tr_dh.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012, 2014, JANET(UK)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  *
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * 3. Neither the name of JANET(UK) nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  23  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
  24  * COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
  25  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  26  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  27  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  29  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  30  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  31  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  */
  34
  35 #include <openssl/dh.h>
  36 #include <trust_router/tr_dh.h>
  37 #include <openssl/bn.h>
  38 #include <openssl/sha.h>
  39 #include <talloc.h>
  40 #include <assert.h>
  41 #include <tid_internal.h>
  42 #include <tr_debug.h>
  43
  44
  45 unsigned char tr_2048_dhprime[2048/8] = {
  46   0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
  47   0xC9, 0x0F, 0xDA, 0xA2, 0x21, 0x68, 0xC2, 0x34,
  48   0xC4, 0xC6, 0x62, 0x8B, 0x80, 0xDC, 0x1C, 0xD1,
  49   0x29, 0x02, 0x4E, 0x08, 0x8A, 0x67, 0xCC, 0x74,
  50   0x02, 0x0B, 0xBE, 0xA6, 0x3B, 0x13, 0x9B, 0x22,
  51   0x51, 0x4A, 0x08, 0x79, 0x8E, 0x34, 0x04, 0xDD,
  52   0xEF, 0x95, 0x19, 0xB3, 0xCD, 0x3A, 0x43, 0x1B,
  53   0x30, 0x2B, 0x0A, 0x6D, 0xF2, 0x5F, 0x14, 0x37,
  54   0x4F, 0xE1, 0x35, 0x6D, 0x6D, 0x51, 0xC2, 0x45,
  55   0xE4, 0x85, 0xB5, 0x76, 0x62, 0x5E, 0x7E, 0xC6,
  56   0xF4, 0x4C, 0x42, 0xE9, 0xA6, 0x37, 0xED, 0x6B,
  57   0x0B, 0xFF, 0x5C, 0xB6, 0xF4, 0x06, 0xB7, 0xED,
  58   0xEE, 0x38, 0x6B, 0xFB, 0x5A, 0x89, 0x9F, 0xA5,
  59   0xAE, 0x9F, 0x24, 0x11, 0x7C, 0x4B, 0x1F, 0xE6,
  60   0x49, 0x28, 0x66, 0x51, 0xEC, 0xE4, 0x5B, 0x3D,
  61   0xC2, 0x00, 0x7C, 0xB8, 0xA1, 0x63, 0xBF, 0x05,
  62   0x98, 0xDA, 0x48, 0x36, 0x1C, 0x55, 0xD3, 0x9A,
  63   0x69, 0x16, 0x3F, 0xA8, 0xFD, 0x24, 0xCF, 0x5F,
  64   0x83, 0x65, 0x5D, 0x23, 0xDC, 0xA3, 0xAD, 0x96,
  65   0x1C, 0x62, 0xF3, 0x56, 0x20, 0x85, 0x52, 0xBB,
  66   0x9E, 0xD5, 0x29, 0x07, 0x70, 0x96, 0x96, 0x6D,
  67   0x67, 0x0C, 0x35, 0x4E, 0x4A, 0xBC, 0x98, 0x04,
  68   0xF1, 0x74, 0x6C, 0x08, 0xCA, 0x18, 0x21, 0x7C,
  69   0x32, 0x90, 0x5E, 0x46, 0x2E, 0x36, 0xCE, 0x3B,
  70   0xE3, 0x9E, 0x77, 0x2C, 0x18, 0x0E, 0x86, 0x03,
  71   0x9B, 0x27, 0x83, 0xA2, 0xEC, 0x07, 0xA2, 0x8F,
  72   0xB5, 0xC5, 0x5D, 0xF0, 0x6F, 0x4C, 0x52, 0xC9,
  73   0xDE, 0x2B, 0xCB, 0xF6, 0x95, 0x58, 0x17, 0x18,
  74   0x39, 0x95, 0x49, 0x7C, 0xEA, 0x95, 0x6A, 0xE5,
  75   0x15, 0xD2, 0x26, 0x18, 0x98, 0xFA, 0x05, 0x10,
  76   0x15, 0x72, 0x8E, 0x5A, 0x8A, 0xAC, 0xAA, 0x68,
  77   0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
  78 };
  79
  80 DH *tr_dh_new(void)
  81 {
  82   return DH_new();
  83 }
  84
  85 DH *tr_create_dh_params(unsigned char *priv_key,
  86                         size_t keylen) {
  87
  88   DH *dh = NULL;
  89   int dh_err = 0;
  90
  91   if (NULL == (dh = DH_new()))
  92     return NULL;
  93
  94   if ((NULL == (dh->g = BN_new())) ||
  95       (NULL == (dh->p = BN_new())) ||
  96       (NULL == (dh->q = BN_new()))) {
  97     DH_free(dh);
  98     return NULL;
  99   }
 100
 101   BN_set_word(dh->g, 2);
 102   dh->p = BN_bin2bn(tr_2048_dhprime, sizeof(tr_2048_dhprime), NULL);
 103   BN_rshift1(dh->q, dh->p);
 104
 105   if ((priv_key) && (keylen > 0))
 106     dh->priv_key = BN_bin2bn(priv_key, keylen, NULL);
 107
 108   DH_generate_key(dh);          /* generates the public key */
 109
 110   DH_check(dh, &dh_err);
 111   if (0 != dh_err) {
 112     tr_warning("Warning: dh_check failed with %d", dh_err);
 113     if (dh_err & DH_CHECK_P_NOT_PRIME)
 114       tr_warning(": p value is not prime");
 115     else if (dh_err & DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME)
 116       tr_warning(": p value is not a safe prime");
 117     else if (dh_err & DH_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR)
 118       tr_warning(": unable to check the generator value");
 119     else if (dh_err & DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR)
 120       tr_warning(": the g value is not a generator");
 121     else
 122       tr_warning("unhandled error %i", dh_err);
 123   }
 124
 125   return(dh);
 126 }
 127
 128 DH *tr_create_matching_dh (unsigned char *priv_key,
 129                            size_t keylen,
 130                            DH *in_dh) {
 131   DH *dh = NULL;
 132   int dh_err = 0;
 133
 134   if (!in_dh)
 135     return NULL;
 136
 137   if (NULL == (dh = DH_new())) {
 138     tr_crit("tr_create_matching_dh: unable to allocate new DH structure.");
 139     return NULL;
 140   }
 141
 142   if ((NULL == (dh->g = BN_dup(in_dh->g))) ||
 143       (NULL == (dh->p = BN_dup(in_dh->p)))) {
 144     DH_free(dh);
 145     tr_debug("tr_create_matching_dh: Invalid dh parameter values, can't be duped.");
 146     return NULL;
 147   }
 148
 149   /* TBD -- share code with previous function */
 150   if ((priv_key) && (keylen > 0))
 151     dh->priv_key = BN_bin2bn(priv_key, keylen, NULL);
 152
 153   DH_generate_key(dh);          /* generates the public key */
 154   DH_check(dh, &dh_err);
 155   if (0 != dh_err) {
 156     tr_warning("Warning: dh_check failed with %d", dh_err);
 157     if (dh_err & DH_CHECK_P_NOT_PRIME)
 158       tr_warning(": p value is not prime");
 159     else if (dh_err & DH_CHECK_P_NOT_SAFE_PRIME)
 160       tr_warning(": p value is not a safe prime");
 161     else if (dh_err & DH_UNABLE_TO_CHECK_GENERATOR)
 162       tr_warning(": unable to check the generator value");
 163     else if (dh_err & DH_NOT_SUITABLE_GENERATOR)
 164       tr_warning(": the g value is not a generator");
 165     else
 166       tr_warning("unhandled error %i", dh_err);
 167   }
 168
 169   return(dh);
 170 }
 171
 172 void tr_destroy_dh_params(DH *dh) {
 173
 174   if (dh) {
 175     DH_free(dh);
 176   }
 177 }
 178
 179 DH *tr_dh_dup(DH *in)
 180 {
 181   DH *out=DH_new();
 182
 183   if (out==NULL)
 184     return NULL;
 185
 186   if (in->g==NULL)
 187     out->g=NULL;
 188   else {
 189     out->g=BN_dup(in->g);
 190     if (out->g==NULL) {
 191       DH_free(out);
 192       return NULL;
 193     }
 194   }
 195
 196   if (in->p==NULL)
 197     out->p=NULL;
 198   else {
 199     out->p=BN_dup(in->p);
 200     if (out->p==NULL) {
 201       DH_free(out);
 202       return NULL;
 203     }
 204   }
 205
 206   if (in->q==NULL)
 207     out->q=NULL;
 208   else {
 209     out->q=BN_dup(in->q);
 210     if (out->q==NULL) {
 211       DH_free(out);
 212       return NULL;
 213     }
 214   }
 215
 216   if (in->priv_key==NULL)
 217     out->priv_key=NULL;
 218   else {
 219     out->priv_key=BN_dup(in->priv_key);
 220     if (out->priv_key==NULL) {
 221       DH_free(out);
 222       return NULL;
 223     }
 224   }
 225
 226   if (in->pub_key==NULL)
 227     out->pub_key=NULL;
 228   else {
 229     out->pub_key=BN_dup(in->pub_key);
 230     if (out->g==NULL) {
 231       DH_free(out);
 232       return NULL;
 233     }
 234   }
 235
 236   return out;
 237 }
 238
 239 int tr_compute_dh_key(unsigned char **pbuf,
 240                       BIGNUM *pub_key,
 241                       DH *priv_dh) {
 242   size_t buflen;
 243   unsigned char *buf = NULL;;
 244   int rc = 0;
 245
 246   if ((!pbuf) ||
 247       (!pub_key) ||
 248       (!priv_dh)) {
 249     tr_debug("tr_compute_dh_key: Invalid parameters.");
 250     return(-1);
 251   }
 252   *pbuf = NULL;
 253   buflen = DH_size(priv_dh);
 254   buf = malloc(buflen);
 255   if (buf == NULL) {
 256     tr_crit("tr_compute_dh_key: out of memory");
 257     return -1;
 258   }
 259
 260
 261   rc = DH_compute_key(buf, pub_key, priv_dh);
 262   if (0 <= rc) {
 263     *pbuf = buf;
 264   }else {
 265     free(buf);
 266   }
 267   return rc;
 268 }
 269
 270
 271
 272
 273 int tr_dh_pub_hash(TID_REQ *request,
 274                    unsigned char **out_digest,
 275                    size_t *out_len)
 276 {
 277   const BIGNUM *pub = request->tidc_dh->pub_key;
 278   unsigned char *bn_bytes = talloc_zero_size(request, BN_num_bytes(pub));
 279   unsigned char *digest = talloc_zero_size(request, SHA_DIGEST_LENGTH+1);
 280   assert(bn_bytes && digest);
 281   BN_bn2bin(pub, bn_bytes);
 282   SHA1(bn_bytes, BN_num_bytes(pub), digest);
 283   *out_digest = digest;
 284   *out_len = SHA_DIGEST_LENGTH;
 285
 286   talloc_free(bn_bytes);
 287   return 0;
 288 }
 289
 290 void tr_dh_free(unsigned char *dh_buf)
 291 {
 292   free(dh_buf);
 293 }
 294
 295 void tr_dh_destroy(DH *dh)
 296 {
 297   DH_free(dh);
 298 }