crypto/openssl/crypto/dh/dh_key.c

   1 /* crypto/dh/dh_key.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "cryptlib.h"
  61 #include <openssl/bn.h>
  62 #include <openssl/rand.h>
  63 #include <openssl/dh.h>
  64
  65 #ifndef OPENSSL_FIPS
  66
  67 static int generate_key(DH *dh);
  68 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh);
  69 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
  70                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
  71                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
  72                         BN_MONT_CTX *m_ctx);
  73 static int dh_init(DH *dh);
  74 static int dh_finish(DH *dh);
  75
  76 int DH_generate_key(DH *dh)
  77         {
  78         return dh->meth->generate_key(dh);
  79         }
  80
  81 int DH_compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
  82         {
  83         return dh->meth->compute_key(key, pub_key, dh);
  84         }
  85
  86 static DH_METHOD dh_ossl = {
  87 "OpenSSL DH Method",
  88 generate_key,
  89 compute_key,
  90 dh_bn_mod_exp,
  91 dh_init,
  92 dh_finish,
  93 0,
  94 NULL,
  95 NULL
  96 };
  97
  98 const DH_METHOD *DH_OpenSSL(void)
  99 {
 100         return &dh_ossl;
 101 }
 102
 103 static int generate_key(DH *dh)
 104         {
 105         int ok=0;
 106         int generate_new_key=0;
 107         unsigned l;
 108         BN_CTX *ctx;
 109         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
 110         BIGNUM *pub_key=NULL,*priv_key=NULL;
 111
 112         ctx = BN_CTX_new();
 113         if (ctx == NULL) goto err;
 114
 115         if (dh->priv_key == NULL)
 116                 {
 117                 priv_key=BN_new();
 118                 if (priv_key == NULL) goto err;
 119                 generate_new_key=1;
 120                 }
 121         else
 122                 priv_key=dh->priv_key;
 123
 124         if (dh->pub_key == NULL)
 125                 {
 126                 pub_key=BN_new();
 127                 if (pub_key == NULL) goto err;
 128                 }
 129         else
 130                 pub_key=dh->pub_key;
 131
 132
 133         if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P)
 134                 {
 135                 mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
 136                                 CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 137                 if (!mont)
 138                         goto err;
 139                 }
 140
 141         if (generate_new_key)
 142                 {
 143                 l = dh->length ? dh->length : BN_num_bits(dh->p)-1; /* secret exponent length */
 144                 if (!BN_rand(priv_key, l, 0, 0)) goto err;
 145                 }
 146
 147         {
 148                 BIGNUM local_prk;
 149                 BIGNUM *prk;
 150
 151                 if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
 152                         {
 153                         BN_init(&local_prk);
 154                         prk = &local_prk;
 155                         BN_with_flags(prk, priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 156                         }
 157                 else
 158                         prk = priv_key;
 159
 160                 if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, pub_key, dh->g, prk, dh->p, ctx, mont)) goto err;
 161         }
 162
 163         dh->pub_key=pub_key;
 164         dh->priv_key=priv_key;
 165         ok=1;
 166 err:
 167         if (ok != 1)
 168                 DHerr(DH_F_GENERATE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
 169
 170         if ((pub_key != NULL)  && (dh->pub_key == NULL))  BN_free(pub_key);
 171         if ((priv_key != NULL) && (dh->priv_key == NULL)) BN_free(priv_key);
 172         BN_CTX_free(ctx);
 173         return(ok);
 174         }
 175
 176 static int compute_key(unsigned char *key, const BIGNUM *pub_key, DH *dh)
 177         {
 178         BN_CTX *ctx=NULL;
 179         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
 180         BIGNUM *tmp;
 181         int ret= -1;
 182         int check_result;
 183
 184         if (BN_num_bits(dh->p) > OPENSSL_DH_MAX_MODULUS_BITS)
 185                 {
 186                 DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY,DH_R_MODULUS_TOO_LARGE);
 187                 goto err;
 188                 }
 189
 190         ctx = BN_CTX_new();
 191         if (ctx == NULL) goto err;
 192         BN_CTX_start(ctx);
 193         tmp = BN_CTX_get(ctx);
 194
 195         if (dh->priv_key == NULL)
 196                 {
 197                 DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY,DH_R_NO_PRIVATE_VALUE);
 198                 goto err;
 199                 }
 200
 201         if (dh->flags & DH_FLAG_CACHE_MONT_P)
 202                 {
 203                 mont = BN_MONT_CTX_set_locked(&dh->method_mont_p,
 204                                 CRYPTO_LOCK_DH, dh->p, ctx);
 205                 if ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) == 0)
 206                         {
 207                         /* XXX */
 208                         BN_set_flags(dh->priv_key, BN_FLG_CONSTTIME);
 209                         }
 210                 if (!mont)
 211                         goto err;
 212                 }
 213
 214         if (!DH_check_pub_key(dh, pub_key, &check_result) || check_result)
 215                 {
 216                 DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY,DH_R_INVALID_PUBKEY);
 217                 goto err;
 218                 }
 219
 220         if (!dh->meth->bn_mod_exp(dh, tmp, pub_key, dh->priv_key,dh->p,ctx,mont))
 221                 {
 222                 DHerr(DH_F_COMPUTE_KEY,ERR_R_BN_LIB);
 223                 goto err;
 224                 }
 225
 226         ret=BN_bn2bin(tmp,key);
 227 err:
 228         if (ctx != NULL)
 229                 {
 230                 BN_CTX_end(ctx);
 231                 BN_CTX_free(ctx);
 232                 }
 233         return(ret);
 234         }
 235
 236 static int dh_bn_mod_exp(const DH *dh, BIGNUM *r,
 237                         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 238                         const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
 239                         BN_MONT_CTX *m_ctx)
 240         {
 241         /* If a is only one word long and constant time is false, use the faster
 242          * exponenentiation function.
 243          */
 244         if (a->top == 1 && ((dh->flags & DH_FLAG_NO_EXP_CONSTTIME) != 0))
 245                 {
 246                 BN_ULONG A = a->d[0];
 247                 return BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,m_ctx);
 248                 }
 249         else
 250                 return BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,m_ctx);
 251         }
 252
 253
 254 static int dh_init(DH *dh)
 255         {
 256         dh->flags |= DH_FLAG_CACHE_MONT_P;
 257         return(1);
 258         }
 259
 260 static int dh_finish(DH *dh)
 261         {
 262         if(dh->method_mont_p)
 263                 BN_MONT_CTX_free(dh->method_mont_p);
 264         return(1);
 265         }
 266
 267 #endif