6a6be3b57537d864aae8d49692f9abb63ee9e427
[dragonfly.git] / crypto / openssl-0.9 / crypto / dsa / dsa_gen.c
1 /* crypto/dsa/dsa_gen.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 #undef GENUINE_DSA
60
61 #ifdef GENUINE_DSA
62 /* Parameter generation follows the original release of FIPS PUB 186,
63  * Appendix 2.2 (i.e. use SHA as defined in FIPS PUB 180) */
64 #define HASH    EVP_sha()
65 #else
66 /* Parameter generation follows the updated Appendix 2.2 for FIPS PUB 186,
67  * also Appendix 2.2 of FIPS PUB 186-1 (i.e. use SHA as defined in
68  * FIPS PUB 180-1) */
69 #define HASH    EVP_sha1()
70 #endif 
71
72 #include <openssl/opensslconf.h> /* To see if OPENSSL_NO_SHA is defined */
73
74 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
75
76 #include <stdio.h>
77 #include <time.h>
78 #include "cryptlib.h"
79 #include <openssl/evp.h>
80 #include <openssl/bn.h>
81 #include <openssl/dsa.h>
82 #include <openssl/rand.h>
83 #include <openssl/sha.h>
84
85 static int dsa_builtin_paramgen(DSA *ret, int bits,
86                 unsigned char *seed_in, int seed_len,
87                 int *counter_ret, unsigned long *h_ret, BN_GENCB *cb);
88
89 int DSA_generate_parameters_ex(DSA *ret, int bits,
90                 unsigned char *seed_in, int seed_len,
91                 int *counter_ret, unsigned long *h_ret, BN_GENCB *cb)
92         {
93         if(ret->meth->dsa_paramgen)
94                 return ret->meth->dsa_paramgen(ret, bits, seed_in, seed_len,
95                                 counter_ret, h_ret, cb);
96         return dsa_builtin_paramgen(ret, bits, seed_in, seed_len,
97                         counter_ret, h_ret, cb);
98         }
99
100 static int dsa_builtin_paramgen(DSA *ret, int bits,
101                 unsigned char *seed_in, int seed_len,
102                 int *counter_ret, unsigned long *h_ret, BN_GENCB *cb)
103         {
104         int ok=0;
105         unsigned char seed[SHA_DIGEST_LENGTH];
106         unsigned char md[SHA_DIGEST_LENGTH];
107         unsigned char buf[SHA_DIGEST_LENGTH],buf2[SHA_DIGEST_LENGTH];
108         BIGNUM *r0,*W,*X,*c,*test;
109         BIGNUM *g=NULL,*q=NULL,*p=NULL;
110         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
111         int k,n=0,i,b,m=0;
112         int counter=0;
113         int r=0;
114         BN_CTX *ctx=NULL;
115         unsigned int h=2;
116
117         if (bits < 512) bits=512;
118         bits=(bits+63)/64*64;
119
120         if (seed_len < 20)
121                 seed_in = NULL; /* seed buffer too small -- ignore */
122         if (seed_len > 20) 
123                 seed_len = 20; /* App. 2.2 of FIPS PUB 186 allows larger SEED,
124                                 * but our internal buffers are restricted to 160 bits*/
125         if ((seed_in != NULL) && (seed_len == 20))
126                 memcpy(seed,seed_in,seed_len);
127
128         if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
129
130         if ((mont=BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
131
132         BN_CTX_start(ctx);
133         r0 = BN_CTX_get(ctx);
134         g = BN_CTX_get(ctx);
135         W = BN_CTX_get(ctx);
136         q = BN_CTX_get(ctx);
137         X = BN_CTX_get(ctx);
138         c = BN_CTX_get(ctx);
139         p = BN_CTX_get(ctx);
140         test = BN_CTX_get(ctx);
141
142         if (!BN_lshift(test,BN_value_one(),bits-1))
143                 goto err;
144
145         for (;;)
146                 {
147                 for (;;) /* find q */
148                         {
149                         int seed_is_random;
150
151                         /* step 1 */
152                         if(!BN_GENCB_call(cb, 0, m++))
153                                 goto err;
154
155                         if (!seed_len)
156                                 {
157                                 RAND_pseudo_bytes(seed,SHA_DIGEST_LENGTH);
158                                 seed_is_random = 1;
159                                 }
160                         else
161                                 {
162                                 seed_is_random = 0;
163                                 seed_len=0; /* use random seed if 'seed_in' turns out to be bad*/
164                                 }
165                         memcpy(buf,seed,SHA_DIGEST_LENGTH);
166                         memcpy(buf2,seed,SHA_DIGEST_LENGTH);
167                         /* precompute "SEED + 1" for step 7: */
168                         for (i=SHA_DIGEST_LENGTH-1; i >= 0; i--)
169                                 {
170                                 buf[i]++;
171                                 if (buf[i] != 0) break;
172                                 }
173
174                         /* step 2 */
175                         EVP_Digest(seed,SHA_DIGEST_LENGTH,md,NULL,HASH, NULL);
176                         EVP_Digest(buf,SHA_DIGEST_LENGTH,buf2,NULL,HASH, NULL);
177                         for (i=0; i<SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
178                                 md[i]^=buf2[i];
179
180                         /* step 3 */
181                         md[0]|=0x80;
182                         md[SHA_DIGEST_LENGTH-1]|=0x01;
183                         if (!BN_bin2bn(md,SHA_DIGEST_LENGTH,q)) goto err;
184
185                         /* step 4 */
186                         r = BN_is_prime_fasttest_ex(q, DSS_prime_checks, ctx,
187                                         seed_is_random, cb);
188                         if (r > 0)
189                                 break;
190                         if (r != 0)
191                                 goto err;
192
193                         /* do a callback call */
194                         /* step 5 */
195                         }
196
197                 if(!BN_GENCB_call(cb, 2, 0)) goto err;
198                 if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 0)) goto err;
199
200                 /* step 6 */
201                 counter=0;
202                 /* "offset = 2" */
203
204                 n=(bits-1)/160;
205                 b=(bits-1)-n*160;
206
207                 for (;;)
208                         {
209                         if ((counter != 0) && !BN_GENCB_call(cb, 0, counter))
210                                 goto err;
211
212                         /* step 7 */
213                         BN_zero(W);
214                         /* now 'buf' contains "SEED + offset - 1" */
215                         for (k=0; k<=n; k++)
216                                 {
217                                 /* obtain "SEED + offset + k" by incrementing: */
218                                 for (i=SHA_DIGEST_LENGTH-1; i >= 0; i--)
219                                         {
220                                         buf[i]++;
221                                         if (buf[i] != 0) break;
222                                         }
223
224                                 EVP_Digest(buf,SHA_DIGEST_LENGTH,md,NULL,HASH, NULL);
225
226                                 /* step 8 */
227                                 if (!BN_bin2bn(md,SHA_DIGEST_LENGTH,r0))
228                                         goto err;
229                                 if (!BN_lshift(r0,r0,160*k)) goto err;
230                                 if (!BN_add(W,W,r0)) goto err;
231                                 }
232
233                         /* more of step 8 */
234                         if (!BN_mask_bits(W,bits-1)) goto err;
235                         if (!BN_copy(X,W)) goto err;
236                         if (!BN_add(X,X,test)) goto err;
237
238                         /* step 9 */
239                         if (!BN_lshift1(r0,q)) goto err;
240                         if (!BN_mod(c,X,r0,ctx)) goto err;
241                         if (!BN_sub(r0,c,BN_value_one())) goto err;
242                         if (!BN_sub(p,X,r0)) goto err;
243
244                         /* step 10 */
245                         if (BN_cmp(p,test) >= 0)
246                                 {
247                                 /* step 11 */
248                                 r = BN_is_prime_fasttest_ex(p, DSS_prime_checks,
249                                                 ctx, 1, cb);
250                                 if (r > 0)
251                                                 goto end; /* found it */
252                                 if (r != 0)
253                                         goto err;
254                                 }
255
256                         /* step 13 */
257                         counter++;
258                         /* "offset = offset + n + 1" */
259
260                         /* step 14 */
261                         if (counter >= 4096) break;
262                         }
263                 }
264 end:
265         if(!BN_GENCB_call(cb, 2, 1))
266                 goto err;
267
268         /* We now need to generate g */
269         /* Set r0=(p-1)/q */
270         if (!BN_sub(test,p,BN_value_one())) goto err;
271         if (!BN_div(r0,NULL,test,q,ctx)) goto err;
272
273         if (!BN_set_word(test,h)) goto err;
274         if (!BN_MONT_CTX_set(mont,p,ctx)) goto err;
275
276         for (;;)
277                 {
278                 /* g=test^r0%p */
279                 if (!BN_mod_exp_mont(g,test,r0,p,ctx,mont)) goto err;
280                 if (!BN_is_one(g)) break;
281                 if (!BN_add(test,test,BN_value_one())) goto err;
282                 h++;
283                 }
284
285         if(!BN_GENCB_call(cb, 3, 1))
286                 goto err;
287
288         ok=1;
289 err:
290         if (ok)
291                 {
292                 if(ret->p) BN_free(ret->p);
293                 if(ret->q) BN_free(ret->q);
294                 if(ret->g) BN_free(ret->g);
295                 ret->p=BN_dup(p);
296                 ret->q=BN_dup(q);
297                 ret->g=BN_dup(g);
298                 if (ret->p == NULL || ret->q == NULL || ret->g == NULL)
299                         {
300                         ok=0;
301                         goto err;
302                         }
303                 if ((m > 1) && (seed_in != NULL)) memcpy(seed_in,seed,20);
304                 if (counter_ret != NULL) *counter_ret=counter;
305                 if (h_ret != NULL) *h_ret=h;
306                 }
307         if(ctx)
308                 {
309                 BN_CTX_end(ctx);
310                 BN_CTX_free(ctx);
311                 }
312         if (mont != NULL) BN_MONT_CTX_free(mont);
313         return ok;
314         }
315 #endif