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1 : : /**********************************************************************
2 : : * gost94_keyx.c *
3 : : * Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD *
4 : : * This file is distributed under the same license as OpenSSL *
5 : : * *
6 : : * Implements generation and parsing of GOST_KEY_TRANSPORT for *
7 : : * GOST R 34.10-94 algorithms *
8 : : * *
9 : : * Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation *
10 : : **********************************************************************/
11 : : #include <string.h>
12 : : #include <openssl/dh.h>
13 : : #include <openssl/rand.h>
14 : : #include <openssl/evp.h>
15 : : #include <openssl/objects.h>
16 : :
17 : : #include "gost89.h"
18 : : #include "gosthash.h"
19 : : #include "e_gost_err.h"
20 : : #include "gost_keywrap.h"
21 : : #include "gost_lcl.h"
22 : : /* Common functions for both 94 and 2001 key exchange schemes */
23 : : /* Implementation of the Diffi-Hellman key agreement scheme based on
24 : : * GOST-94 keys */
25 : :
26 : : /* Computes Diffie-Hellman key and stores it into buffer in
27 : : * little-endian byte order as expected by both versions of GOST 94
28 : : * algorithm
29 : : */
30 : 0 : static int compute_pair_key_le(unsigned char *pair_key,BIGNUM *pub_key,DH *dh)
31 : : {
32 : : unsigned char be_key[128];
33 : : int i,key_size;
34 : 0 : key_size=DH_compute_key(be_key,pub_key,dh);
35 [ # # ]: 0 : if (!key_size) return 0;
36 : : memset(pair_key,0,128);
37 [ # # ]: 0 : for (i=0;i<key_size;i++)
38 : : {
39 : 0 : pair_key[i]=be_key[key_size-1-i];
40 : : }
41 : : return key_size;
42 : : }
43 : :
44 : : /*
45 : : * Computes 256 bit Key exchange key as specified in RFC 4357
46 : : */
47 : 0 : static int make_cp_exchange_key(BIGNUM *priv_key,EVP_PKEY *pubk, unsigned char *shared_key)
48 : : {
49 : : unsigned char dh_key [128];
50 : : int ret;
51 : : gost_hash_ctx hash_ctx;
52 : 0 : DH *dh = DH_new();
53 : :
54 [ # # ]: 0 : if (!dh)
55 : : return 0;
56 : : memset(dh_key,0,128);
57 : 0 : dh->g = BN_dup(pubk->pkey.dsa->g);
58 : 0 : dh->p = BN_dup(pubk->pkey.dsa->p);
59 : 0 : dh->priv_key = BN_dup(priv_key);
60 : 0 : ret=compute_pair_key_le(dh_key,((DSA *)(EVP_PKEY_get0(pubk)))->pub_key,dh) ;
61 : 0 : DH_free(dh);
62 [ # # ]: 0 : if (!ret) return 0;
63 : 0 : init_gost_hash_ctx(&hash_ctx,&GostR3411_94_CryptoProParamSet);
64 : 0 : start_hash(&hash_ctx);
65 : 0 : hash_block(&hash_ctx,dh_key,128);
66 : 0 : finish_hash(&hash_ctx,shared_key);
67 : 0 : done_gost_hash_ctx(&hash_ctx);
68 : 0 : return 1;
69 : : }
70 : :
71 : : /* EVP_PKEY_METHOD callback derive. Implements VKO R 34.10-94 */
72 : :
73 : 0 : int pkey_gost94_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx,unsigned char *key,size_t *keylen)
74 : : {
75 : 0 : EVP_PKEY *pubk = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(ctx);
76 : 0 : EVP_PKEY *mykey = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(ctx);
77 : 0 : *keylen = 32;
78 [ # # ]: 0 : if (key == NULL) return 1;
79 : :
80 : 0 : return make_cp_exchange_key(gost_get0_priv_key(mykey), pubk, key);
81 : : }
82 : :
83 : : /* EVP_PKEY_METHOD callback encrypt for
84 : : * GOST R 34.10-94 cryptopro modification
85 : : */
86 : :
87 : :
88 : 0 : int pkey_GOST94cp_encrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *out, size_t *outlen, const unsigned char* key, size_t key_len )
89 : : {
90 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT *gkt=NULL;
91 : : unsigned char shared_key[32], ukm[8],crypted_key[44];
92 : 0 : const struct gost_cipher_info *param=get_encryption_params(NULL);
93 : 0 : EVP_PKEY *pubk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(ctx);
94 : 0 : struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(ctx);
95 : : gost_ctx cctx;
96 : 0 : int key_is_ephemeral=1;
97 : 0 : EVP_PKEY *mykey = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(ctx);
98 : :
99 : : /* Do not use vizir cipher parameters with cryptopro */
100 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!get_gost_engine_param(GOST_PARAM_CRYPT_PARAMS) && param == gost_cipher_list)
101 : : {
102 : 0 : param= gost_cipher_list+1;
103 : : }
104 : :
105 [ # # ]: 0 : if (mykey)
106 : : {
107 : : /* If key already set, it is not ephemeral */
108 : 0 : key_is_ephemeral=0;
109 [ # # ]: 0 : if (!gost_get0_priv_key(mykey))
110 : : {
111 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,
112 : : GOST_R_NO_PRIVATE_PART_OF_NON_EPHEMERAL_KEYPAIR);
113 : 0 : goto err;
114 : : }
115 : : }
116 : : else
117 : : {
118 : : /* Otherwise generate ephemeral key */
119 : 0 : key_is_ephemeral = 1;
120 [ # # ]: 0 : if (out)
121 : : {
122 : 0 : mykey = EVP_PKEY_new();
123 : 0 : EVP_PKEY_assign(mykey, EVP_PKEY_base_id(pubk),DSA_new());
124 : 0 : EVP_PKEY_copy_parameters(mykey,pubk);
125 [ # # ]: 0 : if (!gost_sign_keygen(EVP_PKEY_get0(mykey)))
126 : : {
127 : : goto err;
128 : : }
129 : : }
130 : : }
131 [ # # ]: 0 : if (out)
132 : 0 : make_cp_exchange_key(gost_get0_priv_key(mykey),pubk,shared_key);
133 [ # # ]: 0 : if (data->shared_ukm)
134 : : {
135 : 0 : memcpy(ukm,data->shared_ukm,8);
136 : : }
137 [ # # ]: 0 : else if (out)
138 : : {
139 [ # # ]: 0 : if (RAND_bytes(ukm,8)<=0)
140 : : {
141 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,
142 : : GOST_R_RANDOM_GENERATOR_FAILURE);
143 : 0 : goto err;
144 : : }
145 : : }
146 : :
147 [ # # ]: 0 : if (out) {
148 : 0 : gost_init(&cctx,param->sblock);
149 : 0 : keyWrapCryptoPro(&cctx,shared_key,ukm,key,crypted_key);
150 : : }
151 : 0 : gkt = GOST_KEY_TRANSPORT_new();
152 [ # # ]: 0 : if (!gkt)
153 : : {
154 : : goto memerr;
155 : : }
156 [ # # ]: 0 : if(!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_agreement_info->eph_iv,
157 : : ukm,8))
158 : : {
159 : : goto memerr;
160 : : }
161 [ # # ]: 0 : if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_info->imit,crypted_key+40,4))
162 : : {
163 : : goto memerr;
164 : : }
165 [ # # ]: 0 : if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_info->encrypted_key,crypted_key+8,32))
166 : : {
167 : : goto memerr;
168 : : }
169 [ # # ]: 0 : if (key_is_ephemeral) {
170 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!X509_PUBKEY_set(&gkt->key_agreement_info->ephem_key,out?mykey:pubk))
171 : : {
172 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY);
173 : 0 : goto err;
174 : : }
175 [ # # ]: 0 : if (out) EVP_PKEY_free(mykey);
176 : : }
177 : 0 : ASN1_OBJECT_free(gkt->key_agreement_info->cipher);
178 : 0 : gkt->key_agreement_info->cipher = OBJ_nid2obj(param->nid);
179 [ # # ]: 0 : *outlen = i2d_GOST_KEY_TRANSPORT(gkt,out?&out:NULL);
180 [ # # ]: 0 : if (*outlen <= 0)
181 : : {
182 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,GOST_R_ERROR_PACKING_KEY_TRANSPORT_INFO);
183 : 0 : goto err;
184 : : }
185 [ # # ]: 0 : if (!key_is_ephemeral)
186 : : {
187 : : /* Set control "public key from client certificate used" */
188 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(ctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL) <= 0)
189 : : {
190 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,
191 : : GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
192 : 0 : goto err;
193 : : }
194 : : }
195 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
196 : 0 : return 1;
197 : : memerr:
198 [ # # ]: 0 : if (key_is_ephemeral) {
199 : 0 : EVP_PKEY_free(mykey);
200 : : }
201 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_ENCRYPT,
202 : : GOST_R_MALLOC_FAILURE);
203 : : err:
204 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
205 : 0 : return -1;
206 : : }
207 : :
208 : :
209 : : /* EVP_PLEY_METHOD callback decrypt for
210 : : * GOST R 34.10-94 cryptopro modification
211 : : */
212 : 0 : int pkey_GOST94cp_decrypt(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *key, size_t *key_len,const unsigned char *in, size_t in_len) {
213 : 0 : const unsigned char *p = in;
214 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT *gkt = NULL;
215 : : unsigned char wrappedKey[44];
216 : : unsigned char sharedKey[32];
217 : : gost_ctx cctx;
218 : 0 : const struct gost_cipher_info *param=NULL;
219 : 0 : EVP_PKEY *eph_key=NULL, *peerkey=NULL;
220 : 0 : EVP_PKEY *priv= EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(ctx);
221 : :
222 [ # # ]: 0 : if (!key)
223 : : {
224 : 0 : *key_len = 32;
225 : 0 : return 1;
226 : : }
227 : :
228 : 0 : gkt = d2i_GOST_KEY_TRANSPORT(NULL,(const unsigned char **)&p,
229 : : in_len);
230 [ # # ]: 0 : if (!gkt)
231 : : {
232 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_DECRYPT,GOST_R_ERROR_PARSING_KEY_TRANSPORT_INFO);
233 : 0 : return 0;
234 : : }
235 : 0 : eph_key = X509_PUBKEY_get(gkt->key_agreement_info->ephem_key);
236 [ # # ]: 0 : if (eph_key)
237 : : {
238 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_derive_set_peer(ctx, eph_key) <= 0)
239 : : {
240 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_DECRYPT,
241 : : GOST_R_INCOMPATIBLE_PEER_KEY);
242 : 0 : goto err;
243 : : }
244 : : }
245 : : else
246 : : {
247 : : /* Set control "public key from client certificate used" */
248 [ # # ]: 0 : if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(ctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL) <= 0)
249 : : {
250 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_DECRYPT,
251 : : GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
252 : 0 : goto err;
253 : : }
254 : : }
255 : 0 : peerkey = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(ctx);
256 [ # # ]: 0 : if (!peerkey)
257 : : {
258 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_DECRYPT,
259 : : GOST_R_NO_PEER_KEY);
260 : 0 : goto err;
261 : : }
262 : :
263 : 0 : param = get_encryption_params(gkt->key_agreement_info->cipher);
264 [ # # ]: 0 : if(!param){
265 : : goto err;
266 : : }
267 : :
268 : 0 : gost_init(&cctx,param->sblock);
269 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_agreement_info->eph_iv->length==8);
270 : 0 : memcpy(wrappedKey,gkt->key_agreement_info->eph_iv->data,8);
271 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_info->encrypted_key->length==32);
272 : 0 : memcpy(wrappedKey+8,gkt->key_info->encrypted_key->data,32);
273 [ # # ]: 0 : OPENSSL_assert(gkt->key_info->imit->length==4);
274 : 0 : memcpy(wrappedKey+40,gkt->key_info->imit->data,4);
275 : 0 : make_cp_exchange_key(gost_get0_priv_key(priv),peerkey,sharedKey);
276 [ # # ]: 0 : if (!keyUnwrapCryptoPro(&cctx,sharedKey,wrappedKey,key))
277 : : {
278 : 0 : GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST94CP_DECRYPT,
279 : : GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
280 : 0 : goto err;
281 : : }
282 : :
283 : 0 : EVP_PKEY_free(eph_key);
284 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
285 : 0 : return 1;
286 : : err:
287 : 0 : EVP_PKEY_free(eph_key);
288 : 0 : GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
289 : 0 : return -1;
290 : : }
291 : :
|
