Branch data Line data Source code
1 : : /**********************************************************************
2 : : * gost_keyx.c *
3 : : * Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD *
4 : : * This file is distributed under the same license as OpenSSL *
5 : : * *
6 : : * VK0 34.10-2001 key exchange and GOST R 34.10-2001 *
7 : : * based PKCS7/SMIME support *
8 : : * Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation *
9 : : **********************************************************************/
10 : : #include <openssl/evp.h>
11 : : #include <openssl/rand.h>
12 : : #include <string.h>
13 : : #include <openssl/objects.h>
14 : : #include "gost89.h"
15 : : #include "gosthash.h"
16 : : #include "e_gost_err.h"
17 : : #include "gost_keywrap.h"
18 : : #include "gost_lcl.h"
19 : : #include "gost2001_keyx.h"
20 : :
21 : :
22 : :
23 : : /* Implementation of CryptoPro VKO 34.10-2001 algorithm */
24 : 0 : static int VKO_compute_key(unsigned char *shared_key,size_t shared_key_size,const EC_POINT *pub_key,EC_KEY *priv_key,const unsigned char *ukm)
25 : : {
26 : : unsigned char ukm_be[8],databuf[64],hashbuf[64];
27 : 0 : BIGNUM *UKM=NULL,*p=NULL,*order=NULL,*X=NULL,*Y=NULL;
28 : 0 : const BIGNUM* key=EC_KEY_get0_private_key(priv_key);
29 : 0 : EC_POINT *pnt=EC_POINT_new(EC_KEY_get0_group(priv_key));
30 : : int i;
31 : : gost_hash_ctx hash_ctx;
32 : 0 : BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
33 : :
34 [ # # ]: 0 : for (i=0;i<8;i++)
35 : : {
36 : 0 : ukm_be[7-i]=ukm[i];
37 : : }
38 : 0 : BN_CTX_start(ctx);
39 : 0 : UKM=getbnfrombuf(ukm_be,8);
40 : 0 : p=BN_CTX_get(ctx);
41 : 0 : order = BN_CTX_get(ctx);
42 : 0 : X=BN_CTX_get(ctx);
43 : 0 : Y=BN_CTX_get(ctx);
44 : 0 : EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(priv_key),order,ctx);
45 : 0 : BN_mod_mul(p,key,UKM,order,ctx);
46 : 0 : EC_POINT_mul(EC_KEY_get0_group(priv_key),pnt,NULL,pub_key,p,ctx);
47 : 0 : EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(EC_KEY_get0_group(priv_key),
48 : : pnt,X,Y,ctx);
49 : : /*Serialize elliptic curve point same way as we do it when saving
50 : : * key */
51 : 0 : store_bignum(Y,databuf,32);
52 : 0 : store_bignum(X,databuf+32,32);
53 : : /* And reverse byte order of whole buffer */
54 [ # # ]: 0 : for (i=0;i<64;i++)
55 : : {
56 : 0 : hashbuf[63-i]=databuf[i];
57 : : }
58 : 0 : init_gost_hash_ctx(&hash_ctx,&GostR3411_94_CryptoProParamSet);
59 : 0 : start_hash(&hash_ctx);
60 : 0 : hash_block(&hash_ctx,hashbuf,64);
61 : 0 : finish_hash(&hash_ctx,shared_key);
62 : 0 : done_gost_hash_ctx(&hash_ctx);
63 : 0 : BN_free(UKM);
64 : 0 : BN_CTX_end(ctx);
65 : 0 : BN_CTX_free(ctx);
66 : 0 : EC_POINT_free(pnt);
67 : 0 : return 32;
68 : : }
69 : :
70 : :
71 : : /*
72 : : * EVP_PKEY_METHOD callback derive. Implements VKO R 34.10-2001
73 : : * algorithm
74 : : */
75 : 0 : int pkey_gost2001_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *key, size_t *keylen)
76 : : {
77 : : /* Public key of peer in the ctx field peerkey
78 : : * Our private key in the ctx pkey
79 : : * ukm is in the algorithm specific context data
80 : : */
81 : 0 : EVP_PKEY *my_key = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(ctx);
82 : 0 : EVP_PKEY *peer_key = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(ctx);
83 : 0 : struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(ctx);
84 : :
85 [ # # ]: 0 : if (!data->shared_ukm) {
86 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2001_DERIVE, GOST_R_UKM_NOT_SET);
87 : 0 : return 0;
88 : : }
89 : :
90 [ # # ]: 0 : if (key == NULL) {
91 : 0 : *keylen = 32;
92 : 0 : return 32;
93 : : }
94 : :
95 : 0 : *keylen=VKO_compute_key(key, 32, EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peer_key)),
96 : 0 : (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(my_key),data->shared_ukm);
97 : 0 : return 1;
98 : : }
99 : :
100 : :
101 : :
102 : :
103 : : /*
104 : : * EVP_PKEY_METHOD callback encrypt
105 : : * Implementation of GOST2001 key transport, cryptocom variation
106 : : */
107 : : /* Generates ephemeral key based on pubk algorithm
108 : : * computes shared key using VKO and returns filled up
109 : : * GOST_KEY_TRANSPORT structure
110 : : */
111 : :
112 : : /*
113 : : * EVP_PKEY_METHOD callback encrypt
114 : : * Implementation of GOST2001 key transport, cryptopo variation
115 : : */
116 : :
117 : 0 : int pkey_GOST01cp_encrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *out, size_t *out_len, const unsigned char *key,size_t key_len)
118 : : {
119 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT *gkt=NULL;
120 : 0 : EVP_PKEY *pubk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
121 : 0 : struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
122 : 0 : const struct gost_cipher_info *param=get_encryption_params(NULL);
123 : : unsigned char ukm[8], shared_key[32], crypted_key[44];
124 : 0 : int ret=0;
125 : 0 : int key_is_ephemeral=1;
126 : : gost_ctx cctx;
127 : 0 : EVP_PKEY *sec_key=EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(pctx);
128 [ # # ]: 0 : if (data->shared_ukm)
129 : : {
130 : 0 : memcpy(ukm, data->shared_ukm,8);
131 : : }
132 [ # # ]: 0 : else if (out)
133 : : {
134 : :
135 [ # # ]: 0 : if (RAND_bytes(ukm,8)<=0)
136 : : {
137 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_ENCRYPT,
138 : : GOST_R_RANDOM_GENERATOR_FAILURE);
139 : 0 : return 0;
140 : : }
141 : : }
142 : : /* Check for private key in the peer_key of context */
143 [ # # ]: 0 : if (sec_key)
144 : : {
145 : 0 : key_is_ephemeral=0;
146 [ # # ]: 0 : if (!gost_get0_priv_key(sec_key))
147 : : {
148 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_ENCRYPT,
149 : : GOST_R_NO_PRIVATE_PART_OF_NON_EPHEMERAL_KEYPAIR);
150 : 0 : goto err;
151 : : }
152 : : }
153 : : else
154 : : {
155 : 0 : key_is_ephemeral=1;
156 [ # # ]: 0 : if (out)
157 : : {
158 : 0 : sec_key = EVP_PKEY_new();
159 : 0 : EVP_PKEY_assign(sec_key,EVP_PKEY_base_id(pubk),EC_KEY_new());
160 : 0 : EVP_PKEY_copy_parameters(sec_key,pubk);
161 [ # # ]: 0 : if (!gost2001_keygen(EVP_PKEY_get0(sec_key)))
162 : : {
163 : : goto err;
164 : : }
165 : : }
166 : : }
167 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!get_gost_engine_param(GOST_PARAM_CRYPT_PARAMS) && param == gost_cipher_list)
168 : : {
169 : 0 : param= gost_cipher_list+1;
170 : : }
171 [ # # ]: 0 : if (out)
172 : : {
173 : 0 : VKO_compute_key(shared_key,32,EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(pubk)),EVP_PKEY_get0(sec_key),ukm);
174 : 0 : gost_init(&cctx,param->sblock);
175 : 0 : keyWrapCryptoPro(&cctx,shared_key,ukm,key,crypted_key);
176 : : }
177 : 0 : gkt = GOST_KEY_TRANSPORT_new();
178 [ # # ]: 0 : if (!gkt)
179 : : {
180 : : goto err;
181 : : }
182 [ # # ]: 0 : if(!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_agreement_info->eph_iv,
183 : : ukm,8))
184 : : {
185 : : goto err;
186 : : }
187 [ # # ]: 0 : if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_info->imit,crypted_key+40,4))
188 : : {
189 : : goto err;
190 : : }
191 [ # # ]: 0 : if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_info->encrypted_key,crypted_key+8,32))
192 : : {
193 : : goto err;
194 : : }
195 [ # # ]: 0 : if (key_is_ephemeral) {
196 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!X509_PUBKEY_set(&gkt->key_agreement_info->ephem_key,out?sec_key:pubk))
197 : : {
198 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_ENCRYPT,
199 : : GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY);
200 : 0 : goto err;
201 : : }
202 : : }
203 : 0 : ASN1_OBJECT_free(gkt->key_agreement_info->cipher);
204 : 0 : gkt->key_agreement_info->cipher = OBJ_nid2obj(param->nid);
205 [ # # ]: 0 : if (key_is_ephemeral && sec_key) EVP_PKEY_free(sec_key);
206 [ # # ]: 0 : if (!key_is_ephemeral)
207 : : {
208 : : /* Set control "public key from client certificate used" */
209 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL) <= 0)
210 : : {
211 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_ENCRYPT,
212 : : GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
213 : 0 : goto err;
214 : : }
215 : : }
216 [ # # ][ # # ]: 0 : if ((*out_len = i2d_GOST_KEY_TRANSPORT(gkt,out?&out:NULL))>0) ret =1;
217 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
218 : 0 : return ret;
219 : : err:
220 [ # # ]: 0 : if (key_is_ephemeral && sec_key) EVP_PKEY_free(sec_key);
221 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
222 : 0 : return -1;
223 : : }
224 : : /*
225 : : * EVP_PKEY_METHOD callback decrypt
226 : : * Implementation of GOST2001 key transport, cryptopo variation
227 : : */
228 : 0 : int pkey_GOST01cp_decrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *key, size_t * key_len, const unsigned char *in, size_t in_len)
229 : : {
230 : 0 : const unsigned char *p = in;
231 : 0 : EVP_PKEY *priv = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
232 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT *gkt = NULL;
233 : 0 : int ret=0;
234 : : unsigned char wrappedKey[44];
235 : : unsigned char sharedKey[32];
236 : : gost_ctx ctx;
237 : 0 : const struct gost_cipher_info *param=NULL;
238 : 0 : EVP_PKEY *eph_key=NULL, *peerkey=NULL;
239 : :
240 [ # # ]: 0 : if (!key)
241 : : {
242 : 0 : *key_len = 32;
243 : 0 : return 1;
244 : : }
245 : 0 : gkt = d2i_GOST_KEY_TRANSPORT(NULL,(const unsigned char **)&p,
246 : : in_len);
247 [ # # ]: 0 : if (!gkt)
248 : : {
249 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_DECRYPT,GOST_R_ERROR_PARSING_KEY_TRANSPORT_INFO);
250 : 0 : return -1;
251 : : }
252 : :
253 : : /* If key transport structure contains public key, use it */
254 : 0 : eph_key = X509_PUBKEY_get(gkt->key_agreement_info->ephem_key);
255 [ # # ]: 0 : if (eph_key)
256 : : {
257 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_derive_set_peer(pctx, eph_key) <= 0)
258 : : {
259 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_DECRYPT,
260 : : GOST_R_INCOMPATIBLE_PEER_KEY);
261 : 0 : goto err;
262 : : }
263 : : }
264 : : else
265 : : {
266 : : /* Set control "public key from client certificate used" */
267 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL) <= 0)
268 : : {
269 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_DECRYPT,
270 : : GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
271 : 0 : goto err;
272 : : }
273 : : }
274 : 0 : peerkey = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(pctx);
275 [ # # ]: 0 : if (!peerkey)
276 : : {
277 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_DECRYPT,
278 : : GOST_R_NO_PEER_KEY);
279 : 0 : goto err;
280 : : }
281 : :
282 : 0 : param = get_encryption_params(gkt->key_agreement_info->cipher);
283 [ # # ]: 0 : if(!param){
284 : : goto err;
285 : : }
286 : :
287 : 0 : gost_init(&ctx,param->sblock);
288 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_agreement_info->eph_iv->length==8);
289 : 0 : memcpy(wrappedKey,gkt->key_agreement_info->eph_iv->data,8);
290 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_info->encrypted_key->length==32);
291 : 0 : memcpy(wrappedKey+8,gkt->key_info->encrypted_key->data,32);
292 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_info->imit->length==4);
293 : 0 : memcpy(wrappedKey+40,gkt->key_info->imit->data,4);
294 : 0 : VKO_compute_key(sharedKey,32,EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peerkey)),
295 : 0 : EVP_PKEY_get0(priv),wrappedKey);
296 [ # # ]: 0 : if (!keyUnwrapCryptoPro(&ctx,sharedKey,wrappedKey,key))
297 : : {
298 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST01CP_DECRYPT,
299 : : GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
300 : 0 : goto err;
301 : : }
302 : :
303 : : ret=1;
304 : : err:
305 [ # # ]: 0 : if (eph_key) EVP_PKEY_free(eph_key);
306 [ # # ]: 0 : if (gkt) GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
307 : 0 : return ret;
308 : : }
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