crypto/openssh/key.c

   1 /* $OpenBSD: key.c,v 1.99 2012/05/23 03:28:28 djm Exp $ */
   2 /*
   3  * read_bignum():
   4  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   5  *
   6  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
   7  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
   8  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
   9  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  10  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  11  *
  12  *
  13  * Copyright (c) 2000, 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
  14  * Copyright (c) 2008 Alexander von Gernler.  All rights reserved.
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  26  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  27  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  28  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  29  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  30  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  31  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  32  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  33  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  34  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  35  */
  36
  37 #include "includes.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/types.h>
  41
  42 #include <openssl/evp.h>
  43 #include <openbsd-compat/openssl-compat.h>
  44
  45 #include <stdarg.h>
  46 #include <stdio.h>
  47 #include <string.h>
  48
  49 #include "xmalloc.h"
  50 #include "key.h"
  51 #include "rsa.h"
  52 #include "uuencode.h"
  53 #include "buffer.h"
  54 #include "log.h"
  55 #include "misc.h"
  56 #include "ssh2.h"
  57
  58 static struct KeyCert *
  59 cert_new(void)
  60 {
  61         struct KeyCert *cert;
  62
  63         cert = xcalloc(1, sizeof(*cert));
  64         buffer_init(&cert->certblob);
  65         buffer_init(&cert->critical);
  66         buffer_init(&cert->extensions);
  67         cert->key_id = NULL;
  68         cert->principals = NULL;
  69         cert->signature_key = NULL;
  70         return cert;
  71 }
  72
  73 Key *
  74 key_new(int type)
  75 {
  76         Key *k;
  77         RSA *rsa;
  78         DSA *dsa;
  79         k = xcalloc(1, sizeof(*k));
  80         k->type = type;
  81         k->ecdsa = NULL;
  82         k->ecdsa_nid = -1;
  83         k->dsa = NULL;
  84         k->rsa = NULL;
  85         k->cert = NULL;
  86         switch (k->type) {
  87         case KEY_RSA1:
  88         case KEY_RSA:
  89         case KEY_RSA_CERT_V00:
  90         case KEY_RSA_CERT:
  91                 if ((rsa = RSA_new()) == NULL)
  92                         fatal("key_new: RSA_new failed");
  93                 if ((rsa->n = BN_new()) == NULL)
  94                         fatal("key_new: BN_new failed");
  95                 if ((rsa->e = BN_new()) == NULL)
  96                         fatal("key_new: BN_new failed");
  97                 k->rsa = rsa;
  98                 break;
  99         case KEY_DSA:
 100         case KEY_DSA_CERT_V00:
 101         case KEY_DSA_CERT:
 102                 if ((dsa = DSA_new()) == NULL)
 103                         fatal("key_new: DSA_new failed");
 104                 if ((dsa->p = BN_new()) == NULL)
 105                         fatal("key_new: BN_new failed");
 106                 if ((dsa->q = BN_new()) == NULL)
 107                         fatal("key_new: BN_new failed");
 108                 if ((dsa->g = BN_new()) == NULL)
 109                         fatal("key_new: BN_new failed");
 110                 if ((dsa->pub_key = BN_new()) == NULL)
 111                         fatal("key_new: BN_new failed");
 112                 k->dsa = dsa;
 113                 break;
 114 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 115         case KEY_ECDSA:
 116         case KEY_ECDSA_CERT:
 117                 /* Cannot do anything until we know the group */
 118                 break;
 119 #endif
 120         case KEY_UNSPEC:
 121                 break;
 122         default:
 123                 fatal("key_new: bad key type %d", k->type);
 124                 break;
 125         }
 126
 127         if (key_is_cert(k))
 128                 k->cert = cert_new();
 129
 130         return k;
 131 }
 132
 133 void
 134 key_add_private(Key *k)
 135 {
 136         switch (k->type) {
 137         case KEY_RSA1:
 138         case KEY_RSA:
 139         case KEY_RSA_CERT_V00:
 140         case KEY_RSA_CERT:
 141                 if ((k->rsa->d = BN_new()) == NULL)
 142                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 143                 if ((k->rsa->iqmp = BN_new()) == NULL)
 144                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 145                 if ((k->rsa->q = BN_new()) == NULL)
 146                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 147                 if ((k->rsa->p = BN_new()) == NULL)
 148                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 149                 if ((k->rsa->dmq1 = BN_new()) == NULL)
 150                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 151                 if ((k->rsa->dmp1 = BN_new()) == NULL)
 152                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 153                 break;
 154         case KEY_DSA:
 155         case KEY_DSA_CERT_V00:
 156         case KEY_DSA_CERT:
 157                 if ((k->dsa->priv_key = BN_new()) == NULL)
 158                         fatal("key_new_private: BN_new failed");
 159                 break;
 160         case KEY_ECDSA:
 161         case KEY_ECDSA_CERT:
 162                 /* Cannot do anything until we know the group */
 163                 break;
 164         case KEY_UNSPEC:
 165                 break;
 166         default:
 167                 break;
 168         }
 169 }
 170
 171 Key *
 172 key_new_private(int type)
 173 {
 174         Key *k = key_new(type);
 175
 176         key_add_private(k);
 177         return k;
 178 }
 179
 180 static void
 181 cert_free(struct KeyCert *cert)
 182 {
 183         u_int i;
 184
 185         buffer_free(&cert->certblob);
 186         buffer_free(&cert->critical);
 187         buffer_free(&cert->extensions);
 188         if (cert->key_id != NULL)
 189                 xfree(cert->key_id);
 190         for (i = 0; i < cert->nprincipals; i++)
 191                 xfree(cert->principals[i]);
 192         if (cert->principals != NULL)
 193                 xfree(cert->principals);
 194         if (cert->signature_key != NULL)
 195                 key_free(cert->signature_key);
 196 }
 197
 198 void
 199 key_free(Key *k)
 200 {
 201         if (k == NULL)
 202                 fatal("key_free: key is NULL");
 203         switch (k->type) {
 204         case KEY_RSA1:
 205         case KEY_RSA:
 206         case KEY_RSA_CERT_V00:
 207         case KEY_RSA_CERT:
 208                 if (k->rsa != NULL)
 209                         RSA_free(k->rsa);
 210                 k->rsa = NULL;
 211                 break;
 212         case KEY_DSA:
 213         case KEY_DSA_CERT_V00:
 214         case KEY_DSA_CERT:
 215                 if (k->dsa != NULL)
 216                         DSA_free(k->dsa);
 217                 k->dsa = NULL;
 218                 break;
 219 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 220         case KEY_ECDSA:
 221         case KEY_ECDSA_CERT:
 222                 if (k->ecdsa != NULL)
 223                         EC_KEY_free(k->ecdsa);
 224                 k->ecdsa = NULL;
 225                 break;
 226 #endif
 227         case KEY_UNSPEC:
 228                 break;
 229         default:
 230                 fatal("key_free: bad key type %d", k->type);
 231                 break;
 232         }
 233         if (key_is_cert(k)) {
 234                 if (k->cert != NULL)
 235                         cert_free(k->cert);
 236                 k->cert = NULL;
 237         }
 238
 239         xfree(k);
 240 }
 241
 242 static int
 243 cert_compare(struct KeyCert *a, struct KeyCert *b)
 244 {
 245         if (a == NULL && b == NULL)
 246                 return 1;
 247         if (a == NULL || b == NULL)
 248                 return 0;
 249         if (buffer_len(&a->certblob) != buffer_len(&b->certblob))
 250                 return 0;
 251         if (timingsafe_bcmp(buffer_ptr(&a->certblob), buffer_ptr(&b->certblob),
 252             buffer_len(&a->certblob)) != 0)
 253                 return 0;
 254         return 1;
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Compare public portions of key only, allowing comparisons between
 259  * certificates and plain keys too.
 260  */
 261 int
 262 key_equal_public(const Key *a, const Key *b)
 263 {
 264 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 265         BN_CTX *bnctx;
 266 #endif
 267
 268         if (a == NULL || b == NULL ||
 269             key_type_plain(a->type) != key_type_plain(b->type))
 270                 return 0;
 271
 272         switch (a->type) {
 273         case KEY_RSA1:
 274         case KEY_RSA_CERT_V00:
 275         case KEY_RSA_CERT:
 276         case KEY_RSA:
 277                 return a->rsa != NULL && b->rsa != NULL &&
 278                     BN_cmp(a->rsa->e, b->rsa->e) == 0 &&
 279                     BN_cmp(a->rsa->n, b->rsa->n) == 0;
 280         case KEY_DSA_CERT_V00:
 281         case KEY_DSA_CERT:
 282         case KEY_DSA:
 283                 return a->dsa != NULL && b->dsa != NULL &&
 284                     BN_cmp(a->dsa->p, b->dsa->p) == 0 &&
 285                     BN_cmp(a->dsa->q, b->dsa->q) == 0 &&
 286                     BN_cmp(a->dsa->g, b->dsa->g) == 0 &&
 287                     BN_cmp(a->dsa->pub_key, b->dsa->pub_key) == 0;
 288 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 289         case KEY_ECDSA_CERT:
 290         case KEY_ECDSA:
 291                 if (a->ecdsa == NULL || b->ecdsa == NULL ||
 292                     EC_KEY_get0_public_key(a->ecdsa) == NULL ||
 293                     EC_KEY_get0_public_key(b->ecdsa) == NULL)
 294                         return 0;
 295                 if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 296                         fatal("%s: BN_CTX_new failed", __func__);
 297                 if (EC_GROUP_cmp(EC_KEY_get0_group(a->ecdsa),
 298                     EC_KEY_get0_group(b->ecdsa), bnctx) != 0 ||
 299                     EC_POINT_cmp(EC_KEY_get0_group(a->ecdsa),
 300                     EC_KEY_get0_public_key(a->ecdsa),
 301                     EC_KEY_get0_public_key(b->ecdsa), bnctx) != 0) {
 302                         BN_CTX_free(bnctx);
 303                         return 0;
 304                 }
 305                 BN_CTX_free(bnctx);
 306                 return 1;
 307 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
 308         default:
 309                 fatal("key_equal: bad key type %d", a->type);
 310         }
 311         /* NOTREACHED */
 312 }
 313
 314 int
 315 key_equal(const Key *a, const Key *b)
 316 {
 317         if (a == NULL || b == NULL || a->type != b->type)
 318                 return 0;
 319         if (key_is_cert(a)) {
 320                 if (!cert_compare(a->cert, b->cert))
 321                         return 0;
 322         }
 323         return key_equal_public(a, b);
 324 }
 325
 326 u_char*
 327 key_fingerprint_raw(Key *k, enum fp_type dgst_type, u_int *dgst_raw_length)
 328 {
 329         const EVP_MD *md = NULL;
 330         EVP_MD_CTX ctx;
 331         u_char *blob = NULL;
 332         u_char *retval = NULL;
 333         u_int len = 0;
 334         int nlen, elen, otype;
 335
 336         *dgst_raw_length = 0;
 337
 338         switch (dgst_type) {
 339         case SSH_FP_MD5:
 340                 md = EVP_md5();
 341                 break;
 342         case SSH_FP_SHA1:
 343                 md = EVP_sha1();
 344                 break;
 345 #ifdef HAVE_EVP_SHA256
 346         case SSH_FP_SHA256:
 347                 md = EVP_sha256();
 348                 break;
 349 #endif
 350         default:
 351                 fatal("key_fingerprint_raw: bad digest type %d",
 352                     dgst_type);
 353         }
 354         switch (k->type) {
 355         case KEY_RSA1:
 356                 nlen = BN_num_bytes(k->rsa->n);
 357                 elen = BN_num_bytes(k->rsa->e);
 358                 len = nlen + elen;
 359                 blob = xmalloc(len);
 360                 BN_bn2bin(k->rsa->n, blob);
 361                 BN_bn2bin(k->rsa->e, blob + nlen);
 362                 break;
 363         case KEY_DSA:
 364         case KEY_ECDSA:
 365         case KEY_RSA:
 366                 key_to_blob(k, &blob, &len);
 367                 break;
 368         case KEY_DSA_CERT_V00:
 369         case KEY_RSA_CERT_V00:
 370         case KEY_DSA_CERT:
 371         case KEY_ECDSA_CERT:
 372         case KEY_RSA_CERT:
 373                 /* We want a fingerprint of the _key_ not of the cert */
 374                 otype = k->type;
 375                 k->type = key_type_plain(k->type);
 376                 key_to_blob(k, &blob, &len);
 377                 k->type = otype;
 378                 break;
 379         case KEY_UNSPEC:
 380                 return retval;
 381         default:
 382                 fatal("key_fingerprint_raw: bad key type %d", k->type);
 383                 break;
 384         }
 385         if (blob != NULL) {
 386                 retval = xmalloc(EVP_MAX_MD_SIZE);
 387                 EVP_DigestInit(&ctx, md);
 388                 EVP_DigestUpdate(&ctx, blob, len);
 389                 EVP_DigestFinal(&ctx, retval, dgst_raw_length);
 390                 memset(blob, 0, len);
 391                 xfree(blob);
 392         } else {
 393                 fatal("key_fingerprint_raw: blob is null");
 394         }
 395         return retval;
 396 }
 397
 398 static char *
 399 key_fingerprint_hex(u_char *dgst_raw, u_int dgst_raw_len)
 400 {
 401         char *retval;
 402         u_int i;
 403
 404         retval = xcalloc(1, dgst_raw_len * 3 + 1);
 405         for (i = 0; i < dgst_raw_len; i++) {
 406                 char hex[4];
 407                 snprintf(hex, sizeof(hex), "%02x:", dgst_raw[i]);
 408                 strlcat(retval, hex, dgst_raw_len * 3 + 1);
 409         }
 410
 411         /* Remove the trailing ':' character */
 412         retval[(dgst_raw_len * 3) - 1] = '\0';
 413         return retval;
 414 }
 415
 416 static char *
 417 key_fingerprint_bubblebabble(u_char *dgst_raw, u_int dgst_raw_len)
 418 {
 419         char vowels[] = { 'a', 'e', 'i', 'o', 'u', 'y' };
 420         char consonants[] = { 'b', 'c', 'd', 'f', 'g', 'h', 'k', 'l', 'm',
 421             'n', 'p', 'r', 's', 't', 'v', 'z', 'x' };
 422         u_int i, j = 0, rounds, seed = 1;
 423         char *retval;
 424
 425         rounds = (dgst_raw_len / 2) + 1;
 426         retval = xcalloc((rounds * 6), sizeof(char));
 427         retval[j++] = 'x';
 428         for (i = 0; i < rounds; i++) {
 429                 u_int idx0, idx1, idx2, idx3, idx4;
 430                 if ((i + 1 < rounds) || (dgst_raw_len % 2 != 0)) {
 431                         idx0 = (((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) >> 6) & 3) +
 432                             seed) % 6;
 433                         idx1 = (((u_int)(dgst_raw[2 * i])) >> 2) & 15;
 434                         idx2 = ((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) & 3) +
 435                             (seed / 6)) % 6;
 436                         retval[j++] = vowels[idx0];
 437                         retval[j++] = consonants[idx1];
 438                         retval[j++] = vowels[idx2];
 439                         if ((i + 1) < rounds) {
 440                                 idx3 = (((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1])) >> 4) & 15;
 441                                 idx4 = (((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1]))) & 15;
 442                                 retval[j++] = consonants[idx3];
 443                                 retval[j++] = '-';
 444                                 retval[j++] = consonants[idx4];
 445                                 seed = ((seed * 5) +
 446                                     ((((u_int)(dgst_raw[2 * i])) * 7) +
 447                                     ((u_int)(dgst_raw[(2 * i) + 1])))) % 36;
 448                         }
 449                 } else {
 450                         idx0 = seed % 6;
 451                         idx1 = 16;
 452                         idx2 = seed / 6;
 453                         retval[j++] = vowels[idx0];
 454                         retval[j++] = consonants[idx1];
 455                         retval[j++] = vowels[idx2];
 456                 }
 457         }
 458         retval[j++] = 'x';
 459         retval[j++] = '\0';
 460         return retval;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Draw an ASCII-Art representing the fingerprint so human brain can
 465  * profit from its built-in pattern recognition ability.
 466  * This technique is called "random art" and can be found in some
 467  * scientific publications like this original paper:
 468  *
 469  * "Hash Visualization: a New Technique to improve Real-World Security",
 470  * Perrig A. and Song D., 1999, International Workshop on Cryptographic
 471  * Techniques and E-Commerce (CrypTEC '99)
 472  * sparrow.ece.cmu.edu/~adrian/projects/validation/validation.pdf
 473  *
 474  * The subject came up in a talk by Dan Kaminsky, too.
 475  *
 476  * If you see the picture is different, the key is different.
 477  * If the picture looks the same, you still know nothing.
 478  *
 479  * The algorithm used here is a worm crawling over a discrete plane,
 480  * leaving a trace (augmenting the field) everywhere it goes.
 481  * Movement is taken from dgst_raw 2bit-wise.  Bumping into walls
 482  * makes the respective movement vector be ignored for this turn.
 483  * Graphs are not unambiguous, because circles in graphs can be
 484  * walked in either direction.
 485  */
 486
 487 /*
 488  * Field sizes for the random art.  Have to be odd, so the starting point
 489  * can be in the exact middle of the picture, and FLDBASE should be >=8 .
 490  * Else pictures would be too dense, and drawing the frame would
 491  * fail, too, because the key type would not fit in anymore.
 492  */
 493 #define FLDBASE         8
 494 #define FLDSIZE_Y       (FLDBASE + 1)
 495 #define FLDSIZE_X       (FLDBASE * 2 + 1)
 496 static char *
 497 key_fingerprint_randomart(u_char *dgst_raw, u_int dgst_raw_len, const Key *k)
 498 {
 499         /*
 500          * Chars to be used after each other every time the worm
 501          * intersects with itself.  Matter of taste.
 502          */
 503         char    *augmentation_string = " .o+=*BOX@%&#/^SE";
 504         char    *retval, *p;
 505         u_char   field[FLDSIZE_X][FLDSIZE_Y];
 506         u_int    i, b;
 507         int      x, y;
 508         size_t   len = strlen(augmentation_string) - 1;
 509
 510         retval = xcalloc(1, (FLDSIZE_X + 3) * (FLDSIZE_Y + 2));
 511
 512         /* initialize field */
 513         memset(field, 0, FLDSIZE_X * FLDSIZE_Y * sizeof(char));
 514         x = FLDSIZE_X / 2;
 515         y = FLDSIZE_Y / 2;
 516
 517         /* process raw key */
 518         for (i = 0; i < dgst_raw_len; i++) {
 519                 int input;
 520                 /* each byte conveys four 2-bit move commands */
 521                 input = dgst_raw[i];
 522                 for (b = 0; b < 4; b++) {
 523                         /* evaluate 2 bit, rest is shifted later */
 524                         x += (input & 0x1) ? 1 : -1;
 525                         y += (input & 0x2) ? 1 : -1;
 526
 527                         /* assure we are still in bounds */
 528                         x = MAX(x, 0);
 529                         y = MAX(y, 0);
 530                         x = MIN(x, FLDSIZE_X - 1);
 531                         y = MIN(y, FLDSIZE_Y - 1);
 532
 533                         /* augment the field */
 534                         if (field[x][y] < len - 2)
 535                                 field[x][y]++;
 536                         input = input >> 2;
 537                 }
 538         }
 539
 540         /* mark starting point and end point*/
 541         field[FLDSIZE_X / 2][FLDSIZE_Y / 2] = len - 1;
 542         field[x][y] = len;
 543
 544         /* fill in retval */
 545         snprintf(retval, FLDSIZE_X, "+--[%4s %4u]", key_type(k), key_size(k));
 546         p = strchr(retval, '\0');
 547
 548         /* output upper border */
 549         for (i = p - retval - 1; i < FLDSIZE_X; i++)
 550                 *p++ = '-';
 551         *p++ = '+';
 552         *p++ = '\n';
 553
 554         /* output content */
 555         for (y = 0; y < FLDSIZE_Y; y++) {
 556                 *p++ = '|';
 557                 for (x = 0; x < FLDSIZE_X; x++)
 558                         *p++ = augmentation_string[MIN(field[x][y], len)];
 559                 *p++ = '|';
 560                 *p++ = '\n';
 561         }
 562
 563         /* output lower border */
 564         *p++ = '+';
 565         for (i = 0; i < FLDSIZE_X; i++)
 566                 *p++ = '-';
 567         *p++ = '+';
 568
 569         return retval;
 570 }
 571
 572 char *
 573 key_fingerprint(Key *k, enum fp_type dgst_type, enum fp_rep dgst_rep)
 574 {
 575         char *retval = NULL;
 576         u_char *dgst_raw;
 577         u_int dgst_raw_len;
 578
 579         dgst_raw = key_fingerprint_raw(k, dgst_type, &dgst_raw_len);
 580         if (!dgst_raw)
 581                 fatal("key_fingerprint: null from key_fingerprint_raw()");
 582         switch (dgst_rep) {
 583         case SSH_FP_HEX:
 584                 retval = key_fingerprint_hex(dgst_raw, dgst_raw_len);
 585                 break;
 586         case SSH_FP_BUBBLEBABBLE:
 587                 retval = key_fingerprint_bubblebabble(dgst_raw, dgst_raw_len);
 588                 break;
 589         case SSH_FP_RANDOMART:
 590                 retval = key_fingerprint_randomart(dgst_raw, dgst_raw_len, k);
 591                 break;
 592         default:
 593                 fatal("key_fingerprint: bad digest representation %d",
 594                     dgst_rep);
 595                 break;
 596         }
 597         memset(dgst_raw, 0, dgst_raw_len);
 598         xfree(dgst_raw);
 599         return retval;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Reads a multiple-precision integer in decimal from the buffer, and advances
 604  * the pointer.  The integer must already be initialized.  This function is
 605  * permitted to modify the buffer.  This leaves *cpp to point just beyond the
 606  * last processed (and maybe modified) character.  Note that this may modify
 607  * the buffer containing the number.
 608  */
 609 static int
 610 read_bignum(char **cpp, BIGNUM * value)
 611 {
 612         char *cp = *cpp;
 613         int old;
 614
 615         /* Skip any leading whitespace. */
 616         for (; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 617                 ;
 618
 619         /* Check that it begins with a decimal digit. */
 620         if (*cp < '0' || *cp > '9')
 621                 return 0;
 622
 623         /* Save starting position. */
 624         *cpp = cp;
 625
 626         /* Move forward until all decimal digits skipped. */
 627         for (; *cp >= '0' && *cp <= '9'; cp++)
 628                 ;
 629
 630         /* Save the old terminating character, and replace it by \0. */
 631         old = *cp;
 632         *cp = 0;
 633
 634         /* Parse the number. */
 635         if (BN_dec2bn(&value, *cpp) == 0)
 636                 return 0;
 637
 638         /* Restore old terminating character. */
 639         *cp = old;
 640
 641         /* Move beyond the number and return success. */
 642         *cpp = cp;
 643         return 1;
 644 }
 645
 646 static int
 647 write_bignum(FILE *f, BIGNUM *num)
 648 {
 649         char *buf = BN_bn2dec(num);
 650         if (buf == NULL) {
 651                 error("write_bignum: BN_bn2dec() failed");
 652                 return 0;
 653         }
 654         fprintf(f, " %s", buf);
 655         OPENSSL_free(buf);
 656         return 1;
 657 }
 658
 659 /* returns 1 ok, -1 error */
 660 int
 661 key_read(Key *ret, char **cpp)
 662 {
 663         Key *k;
 664         int success = -1;
 665         char *cp, *space;
 666         int len, n, type;
 667         u_int bits;
 668         u_char *blob;
 669 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 670         int curve_nid = -1;
 671 #endif
 672
 673         cp = *cpp;
 674
 675         switch (ret->type) {
 676         case KEY_RSA1:
 677                 /* Get number of bits. */
 678                 if (*cp < '0' || *cp > '9')
 679                         return -1;      /* Bad bit count... */
 680                 for (bits = 0; *cp >= '0' && *cp <= '9'; cp++)
 681                         bits = 10 * bits + *cp - '0';
 682                 if (bits == 0)
 683                         return -1;
 684                 *cpp = cp;
 685                 /* Get public exponent, public modulus. */
 686                 if (!read_bignum(cpp, ret->rsa->e))
 687                         return -1;
 688                 if (!read_bignum(cpp, ret->rsa->n))
 689                         return -1;
 690                 /* validate the claimed number of bits */
 691                 if ((u_int)BN_num_bits(ret->rsa->n) != bits) {
 692                         verbose("key_read: claimed key size %d does not match "
 693                            "actual %d", bits, BN_num_bits(ret->rsa->n));
 694                         return -1;
 695                 }
 696                 success = 1;
 697                 break;
 698         case KEY_UNSPEC:
 699         case KEY_RSA:
 700         case KEY_DSA:
 701         case KEY_ECDSA:
 702         case KEY_DSA_CERT_V00:
 703         case KEY_RSA_CERT_V00:
 704         case KEY_DSA_CERT:
 705         case KEY_ECDSA_CERT:
 706         case KEY_RSA_CERT:
 707                 space = strchr(cp, ' ');
 708                 if (space == NULL) {
 709                         debug3("key_read: missing whitespace");
 710                         return -1;
 711                 }
 712                 *space = '\0';
 713                 type = key_type_from_name(cp);
 714 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 715                 if (key_type_plain(type) == KEY_ECDSA &&
 716                     (curve_nid = key_ecdsa_nid_from_name(cp)) == -1) {
 717                         debug("key_read: invalid curve");
 718                         return -1;
 719                 }
 720 #endif
 721                 *space = ' ';
 722                 if (type == KEY_UNSPEC) {
 723                         debug3("key_read: missing keytype");
 724                         return -1;
 725                 }
 726                 cp = space+1;
 727                 if (*cp == '\0') {
 728                         debug3("key_read: short string");
 729                         return -1;
 730                 }
 731                 if (ret->type == KEY_UNSPEC) {
 732                         ret->type = type;
 733                 } else if (ret->type != type) {
 734                         /* is a key, but different type */
 735                         debug3("key_read: type mismatch");
 736                         return -1;
 737                 }
 738                 len = 2*strlen(cp);
 739                 blob = xmalloc(len);
 740                 n = uudecode(cp, blob, len);
 741                 if (n < 0) {
 742                         error("key_read: uudecode %s failed", cp);
 743                         xfree(blob);
 744                         return -1;
 745                 }
 746                 k = key_from_blob(blob, (u_int)n);
 747                 xfree(blob);
 748                 if (k == NULL) {
 749                         error("key_read: key_from_blob %s failed", cp);
 750                         return -1;
 751                 }
 752                 if (k->type != type) {
 753                         error("key_read: type mismatch: encoding error");
 754                         key_free(k);
 755                         return -1;
 756                 }
 757 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 758                 if (key_type_plain(type) == KEY_ECDSA &&
 759                     curve_nid != k->ecdsa_nid) {
 760                         error("key_read: type mismatch: EC curve mismatch");
 761                         key_free(k);
 762                         return -1;
 763                 }
 764 #endif
 765 /*XXXX*/
 766                 if (key_is_cert(ret)) {
 767                         if (!key_is_cert(k)) {
 768                                 error("key_read: loaded key is not a cert");
 769                                 key_free(k);
 770                                 return -1;
 771                         }
 772                         if (ret->cert != NULL)
 773                                 cert_free(ret->cert);
 774                         ret->cert = k->cert;
 775                         k->cert = NULL;
 776                 }
 777                 if (key_type_plain(ret->type) == KEY_RSA) {
 778                         if (ret->rsa != NULL)
 779                                 RSA_free(ret->rsa);
 780                         ret->rsa = k->rsa;
 781                         k->rsa = NULL;
 782 #ifdef DEBUG_PK
 783                         RSA_print_fp(stderr, ret->rsa, 8);
 784 #endif
 785                 }
 786                 if (key_type_plain(ret->type) == KEY_DSA) {
 787                         if (ret->dsa != NULL)
 788                                 DSA_free(ret->dsa);
 789                         ret->dsa = k->dsa;
 790                         k->dsa = NULL;
 791 #ifdef DEBUG_PK
 792                         DSA_print_fp(stderr, ret->dsa, 8);
 793 #endif
 794                 }
 795 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 796                 if (key_type_plain(ret->type) == KEY_ECDSA) {
 797                         if (ret->ecdsa != NULL)
 798                                 EC_KEY_free(ret->ecdsa);
 799                         ret->ecdsa = k->ecdsa;
 800                         ret->ecdsa_nid = k->ecdsa_nid;
 801                         k->ecdsa = NULL;
 802                         k->ecdsa_nid = -1;
 803 #ifdef DEBUG_PK
 804                         key_dump_ec_key(ret->ecdsa);
 805 #endif
 806                 }
 807 #endif
 808                 success = 1;
 809 /*XXXX*/
 810                 key_free(k);
 811                 if (success != 1)
 812                         break;
 813                 /* advance cp: skip whitespace and data */
 814                 while (*cp == ' ' || *cp == '\t')
 815                         cp++;
 816                 while (*cp != '\0' && *cp != ' ' && *cp != '\t')
 817                         cp++;
 818                 *cpp = cp;
 819                 break;
 820         default:
 821                 fatal("key_read: bad key type: %d", ret->type);
 822                 break;
 823         }
 824         return success;
 825 }
 826
 827 int
 828 key_write(const Key *key, FILE *f)
 829 {
 830         int n, success = 0;
 831         u_int len, bits = 0;
 832         u_char *blob;
 833         char *uu;
 834
 835         if (key_is_cert(key)) {
 836                 if (key->cert == NULL) {
 837                         error("%s: no cert data", __func__);
 838                         return 0;
 839                 }
 840                 if (buffer_len(&key->cert->certblob) == 0) {
 841                         error("%s: no signed certificate blob", __func__);
 842                         return 0;
 843                 }
 844         }
 845
 846         switch (key->type) {
 847         case KEY_RSA1:
 848                 if (key->rsa == NULL)
 849                         return 0;
 850                 /* size of modulus 'n' */
 851                 bits = BN_num_bits(key->rsa->n);
 852                 fprintf(f, "%u", bits);
 853                 if (write_bignum(f, key->rsa->e) &&
 854                     write_bignum(f, key->rsa->n))
 855                         return 1;
 856                 error("key_write: failed for RSA key");
 857                 return 0;
 858         case KEY_DSA:
 859         case KEY_DSA_CERT_V00:
 860         case KEY_DSA_CERT:
 861                 if (key->dsa == NULL)
 862                         return 0;
 863                 break;
 864 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 865         case KEY_ECDSA:
 866         case KEY_ECDSA_CERT:
 867                 if (key->ecdsa == NULL)
 868                         return 0;
 869                 break;
 870 #endif
 871         case KEY_RSA:
 872         case KEY_RSA_CERT_V00:
 873         case KEY_RSA_CERT:
 874                 if (key->rsa == NULL)
 875                         return 0;
 876                 break;
 877         default:
 878                 return 0;
 879         }
 880
 881         key_to_blob(key, &blob, &len);
 882         uu = xmalloc(2*len);
 883         n = uuencode(blob, len, uu, 2*len);
 884         if (n > 0) {
 885                 fprintf(f, "%s %s", key_ssh_name(key), uu);
 886                 success = 1;
 887         }
 888         xfree(blob);
 889         xfree(uu);
 890
 891         return success;
 892 }
 893
 894 const char *
 895 key_type(const Key *k)
 896 {
 897         switch (k->type) {
 898         case KEY_RSA1:
 899                 return "RSA1";
 900         case KEY_RSA:
 901                 return "RSA";
 902         case KEY_DSA:
 903                 return "DSA";
 904 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 905         case KEY_ECDSA:
 906                 return "ECDSA";
 907 #endif
 908         case KEY_RSA_CERT_V00:
 909                 return "RSA-CERT-V00";
 910         case KEY_DSA_CERT_V00:
 911                 return "DSA-CERT-V00";
 912         case KEY_RSA_CERT:
 913                 return "RSA-CERT";
 914         case KEY_DSA_CERT:
 915                 return "DSA-CERT";
 916 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 917         case KEY_ECDSA_CERT:
 918                 return "ECDSA-CERT";
 919 #endif
 920         }
 921         return "unknown";
 922 }
 923
 924 const char *
 925 key_cert_type(const Key *k)
 926 {
 927         switch (k->cert->type) {
 928         case SSH2_CERT_TYPE_USER:
 929                 return "user";
 930         case SSH2_CERT_TYPE_HOST:
 931                 return "host";
 932         default:
 933                 return "unknown";
 934         }
 935 }
 936
 937 static const char *
 938 key_ssh_name_from_type_nid(int type, int nid)
 939 {
 940         switch (type) {
 941         case KEY_RSA:
 942                 return "ssh-rsa";
 943         case KEY_DSA:
 944                 return "ssh-dss";
 945         case KEY_RSA_CERT_V00:
 946                 return "ssh-rsa-cert-v00@openssh.com";
 947         case KEY_DSA_CERT_V00:
 948                 return "ssh-dss-cert-v00@openssh.com";
 949         case KEY_RSA_CERT:
 950                 return "ssh-rsa-cert-v01@openssh.com";
 951         case KEY_DSA_CERT:
 952                 return "ssh-dss-cert-v01@openssh.com";
 953 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
 954         case KEY_ECDSA:
 955                 switch (nid) {
 956                 case NID_X9_62_prime256v1:
 957                         return "ecdsa-sha2-nistp256";
 958                 case NID_secp384r1:
 959                         return "ecdsa-sha2-nistp384";
 960                 case NID_secp521r1:
 961                         return "ecdsa-sha2-nistp521";
 962                 default:
 963                         break;
 964                 }
 965                 break;
 966         case KEY_ECDSA_CERT:
 967                 switch (nid) {
 968                 case NID_X9_62_prime256v1:
 969                         return "ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com";
 970                 case NID_secp384r1:
 971                         return "ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com";
 972                 case NID_secp521r1:
 973                         return "ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com";
 974                 default:
 975                         break;
 976                 }
 977                 break;
 978 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
 979         }
 980         return "ssh-unknown";
 981 }
 982
 983 const char *
 984 key_ssh_name(const Key *k)
 985 {
 986         return key_ssh_name_from_type_nid(k->type, k->ecdsa_nid);
 987 }
 988
 989 const char *
 990 key_ssh_name_plain(const Key *k)
 991 {
 992         return key_ssh_name_from_type_nid(key_type_plain(k->type),
 993             k->ecdsa_nid);
 994 }
 995
 996 u_int
 997 key_size(const Key *k)
 998 {
 999         switch (k->type) {
1000         case KEY_RSA1:
1001         case KEY_RSA:
1002         case KEY_RSA_CERT_V00:
1003         case KEY_RSA_CERT:
1004                 return BN_num_bits(k->rsa->n);
1005         case KEY_DSA:
1006         case KEY_DSA_CERT_V00:
1007         case KEY_DSA_CERT:
1008                 return BN_num_bits(k->dsa->p);
1009 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1010         case KEY_ECDSA:
1011         case KEY_ECDSA_CERT:
1012                 return key_curve_nid_to_bits(k->ecdsa_nid);
1013 #endif
1014         }
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 static RSA *
1019 rsa_generate_private_key(u_int bits)
1020 {
1021         RSA *private = RSA_new();
1022         BIGNUM *f4 = BN_new();
1023
1024         if (private == NULL)
1025                 fatal("%s: RSA_new failed", __func__);
1026         if (f4 == NULL)
1027                 fatal("%s: BN_new failed", __func__);
1028         if (!BN_set_word(f4, RSA_F4))
1029                 fatal("%s: BN_new failed", __func__);
1030         if (!RSA_generate_key_ex(private, bits, f4, NULL))
1031                 fatal("%s: key generation failed.", __func__);
1032         BN_free(f4);
1033         return private;
1034 }
1035
1036 static DSA*
1037 dsa_generate_private_key(u_int bits)
1038 {
1039         DSA *private = DSA_new();
1040
1041         if (private == NULL)
1042                 fatal("%s: DSA_new failed", __func__);
1043         if (!DSA_generate_parameters_ex(private, bits, NULL, 0, NULL,
1044             NULL, NULL))
1045                 fatal("%s: DSA_generate_parameters failed", __func__);
1046         if (!DSA_generate_key(private))
1047                 fatal("%s: DSA_generate_key failed.", __func__);
1048         return private;
1049 }
1050
1051 int
1052 key_ecdsa_bits_to_nid(int bits)
1053 {
1054         switch (bits) {
1055 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1056         case 256:
1057                 return NID_X9_62_prime256v1;
1058         case 384:
1059                 return NID_secp384r1;
1060         case 521:
1061                 return NID_secp521r1;
1062 #endif
1063         default:
1064                 return -1;
1065         }
1066 }
1067
1068 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1069 int
1070 key_ecdsa_key_to_nid(EC_KEY *k)
1071 {
1072         EC_GROUP *eg;
1073         int nids[] = {
1074                 NID_X9_62_prime256v1,
1075                 NID_secp384r1,
1076                 NID_secp521r1,
1077                 -1
1078         };
1079         int nid;
1080         u_int i;
1081         BN_CTX *bnctx;
1082         const EC_GROUP *g = EC_KEY_get0_group(k);
1083
1084         /*
1085          * The group may be stored in a ASN.1 encoded private key in one of two
1086          * ways: as a "named group", which is reconstituted by ASN.1 object ID
1087          * or explicit group parameters encoded into the key blob. Only the
1088          * "named group" case sets the group NID for us, but we can figure
1089          * it out for the other case by comparing against all the groups that
1090          * are supported.
1091          */
1092         if ((nid = EC_GROUP_get_curve_name(g)) > 0)
1093                 return nid;
1094         if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
1095                 fatal("%s: BN_CTX_new() failed", __func__);
1096         for (i = 0; nids[i] != -1; i++) {
1097                 if ((eg = EC_GROUP_new_by_curve_name(nids[i])) == NULL)
1098                         fatal("%s: EC_GROUP_new_by_curve_name failed",
1099                             __func__);
1100                 if (EC_GROUP_cmp(g, eg, bnctx) == 0)
1101                         break;
1102                 EC_GROUP_free(eg);
1103         }
1104         BN_CTX_free(bnctx);
1105         debug3("%s: nid = %d", __func__, nids[i]);
1106         if (nids[i] != -1) {
1107                 /* Use the group with the NID attached */
1108                 EC_GROUP_set_asn1_flag(eg, OPENSSL_EC_NAMED_CURVE);
1109                 if (EC_KEY_set_group(k, eg) != 1)
1110                         fatal("%s: EC_KEY_set_group", __func__);
1111         }
1112         return nids[i];
1113 }
1114
1115 static EC_KEY*
1116 ecdsa_generate_private_key(u_int bits, int *nid)
1117 {
1118         EC_KEY *private;
1119
1120         if ((*nid = key_ecdsa_bits_to_nid(bits)) == -1)
1121                 fatal("%s: invalid key length", __func__);
1122         if ((private = EC_KEY_new_by_curve_name(*nid)) == NULL)
1123                 fatal("%s: EC_KEY_new_by_curve_name failed", __func__);
1124         if (EC_KEY_generate_key(private) != 1)
1125                 fatal("%s: EC_KEY_generate_key failed", __func__);
1126         EC_KEY_set_asn1_flag(private, OPENSSL_EC_NAMED_CURVE);
1127         return private;
1128 }
1129 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
1130
1131 Key *
1132 key_generate(int type, u_int bits)
1133 {
1134         Key *k = key_new(KEY_UNSPEC);
1135         switch (type) {
1136         case KEY_DSA:
1137                 k->dsa = dsa_generate_private_key(bits);
1138                 break;
1139 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1140         case KEY_ECDSA:
1141                 k->ecdsa = ecdsa_generate_private_key(bits, &k->ecdsa_nid);
1142                 break;
1143 #endif
1144         case KEY_RSA:
1145         case KEY_RSA1:
1146                 k->rsa = rsa_generate_private_key(bits);
1147                 break;
1148         case KEY_RSA_CERT_V00:
1149         case KEY_DSA_CERT_V00:
1150         case KEY_RSA_CERT:
1151         case KEY_DSA_CERT:
1152                 fatal("key_generate: cert keys cannot be generated directly");
1153         default:
1154                 fatal("key_generate: unknown type %d", type);
1155         }
1156         k->type = type;
1157         return k;
1158 }
1159
1160 void
1161 key_cert_copy(const Key *from_key, struct Key *to_key)
1162 {
1163         u_int i;
1164         const struct KeyCert *from;
1165         struct KeyCert *to;
1166
1167         if (to_key->cert != NULL) {
1168                 cert_free(to_key->cert);
1169                 to_key->cert = NULL;
1170         }
1171
1172         if ((from = from_key->cert) == NULL)
1173                 return;
1174
1175         to = to_key->cert = cert_new();
1176
1177         buffer_append(&to->certblob, buffer_ptr(&from->certblob),
1178             buffer_len(&from->certblob));
1179
1180         buffer_append(&to->critical,
1181             buffer_ptr(&from->critical), buffer_len(&from->critical));
1182         buffer_append(&to->extensions,
1183             buffer_ptr(&from->extensions), buffer_len(&from->extensions));
1184
1185         to->serial = from->serial;
1186         to->type = from->type;
1187         to->key_id = from->key_id == NULL ? NULL : xstrdup(from->key_id);
1188         to->valid_after = from->valid_after;
1189         to->valid_before = from->valid_before;
1190         to->signature_key = from->signature_key == NULL ?
1191             NULL : key_from_private(from->signature_key);
1192
1193         to->nprincipals = from->nprincipals;
1194         if (to->nprincipals > CERT_MAX_PRINCIPALS)
1195                 fatal("%s: nprincipals (%u) > CERT_MAX_PRINCIPALS (%u)",
1196                     __func__, to->nprincipals, CERT_MAX_PRINCIPALS);
1197         if (to->nprincipals > 0) {
1198                 to->principals = xcalloc(from->nprincipals,
1199                     sizeof(*to->principals));
1200                 for (i = 0; i < to->nprincipals; i++)
1201                         to->principals[i] = xstrdup(from->principals[i]);
1202         }
1203 }
1204
1205 Key *
1206 key_from_private(const Key *k)
1207 {
1208         Key *n = NULL;
1209         switch (k->type) {
1210         case KEY_DSA:
1211         case KEY_DSA_CERT_V00:
1212         case KEY_DSA_CERT:
1213                 n = key_new(k->type);
1214                 if ((BN_copy(n->dsa->p, k->dsa->p) == NULL) ||
1215                     (BN_copy(n->dsa->q, k->dsa->q) == NULL) ||
1216                     (BN_copy(n->dsa->g, k->dsa->g) == NULL) ||
1217                     (BN_copy(n->dsa->pub_key, k->dsa->pub_key) == NULL))
1218                         fatal("key_from_private: BN_copy failed");
1219                 break;
1220 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1221         case KEY_ECDSA:
1222         case KEY_ECDSA_CERT:
1223                 n = key_new(k->type);
1224                 n->ecdsa_nid = k->ecdsa_nid;
1225                 if ((n->ecdsa = EC_KEY_new_by_curve_name(k->ecdsa_nid)) == NULL)
1226                         fatal("%s: EC_KEY_new_by_curve_name failed", __func__);
1227                 if (EC_KEY_set_public_key(n->ecdsa,
1228                     EC_KEY_get0_public_key(k->ecdsa)) != 1)
1229                         fatal("%s: EC_KEY_set_public_key failed", __func__);
1230                 break;
1231 #endif
1232         case KEY_RSA:
1233         case KEY_RSA1:
1234         case KEY_RSA_CERT_V00:
1235         case KEY_RSA_CERT:
1236                 n = key_new(k->type);
1237                 if ((BN_copy(n->rsa->n, k->rsa->n) == NULL) ||
1238                     (BN_copy(n->rsa->e, k->rsa->e) == NULL))
1239                         fatal("key_from_private: BN_copy failed");
1240                 break;
1241         default:
1242                 fatal("key_from_private: unknown type %d", k->type);
1243                 break;
1244         }
1245         if (key_is_cert(k))
1246                 key_cert_copy(k, n);
1247         return n;
1248 }
1249
1250 int
1251 key_type_from_name(char *name)
1252 {
1253         if (strcmp(name, "rsa1") == 0) {
1254                 return KEY_RSA1;
1255         } else if (strcmp(name, "rsa") == 0) {
1256                 return KEY_RSA;
1257         } else if (strcmp(name, "dsa") == 0) {
1258                 return KEY_DSA;
1259         } else if (strcmp(name, "ssh-rsa") == 0) {
1260                 return KEY_RSA;
1261         } else if (strcmp(name, "ssh-dss") == 0) {
1262                 return KEY_DSA;
1263 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1264         } else if (strcmp(name, "ecdsa") == 0 ||
1265             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp256") == 0 ||
1266             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp384") == 0 ||
1267             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp521") == 0) {
1268                 return KEY_ECDSA;
1269 #endif
1270         } else if (strcmp(name, "ssh-rsa-cert-v00@openssh.com") == 0) {
1271                 return KEY_RSA_CERT_V00;
1272         } else if (strcmp(name, "ssh-dss-cert-v00@openssh.com") == 0) {
1273                 return KEY_DSA_CERT_V00;
1274         } else if (strcmp(name, "ssh-rsa-cert-v01@openssh.com") == 0) {
1275                 return KEY_RSA_CERT;
1276         } else if (strcmp(name, "ssh-dss-cert-v01@openssh.com") == 0) {
1277                 return KEY_DSA_CERT;
1278 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1279         } else if (strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com") == 0 ||
1280             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com") == 0 ||
1281             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com") == 0) {
1282                 return KEY_ECDSA_CERT;
1283 #endif
1284         }
1285
1286         debug2("key_type_from_name: unknown key type '%s'", name);
1287         return KEY_UNSPEC;
1288 }
1289
1290 int
1291 key_ecdsa_nid_from_name(const char *name)
1292 {
1293 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1294         if (strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp256") == 0 ||
1295             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com") == 0)
1296                 return NID_X9_62_prime256v1;
1297         if (strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp384") == 0 ||
1298             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com") == 0)
1299                 return NID_secp384r1;
1300         if (strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp521") == 0 ||
1301             strcmp(name, "ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com") == 0)
1302                 return NID_secp521r1;
1303 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
1304
1305         debug2("%s: unknown/non-ECDSA key type '%s'", __func__, name);
1306         return -1;
1307 }
1308
1309 int
1310 key_names_valid2(const char *names)
1311 {
1312         char *s, *cp, *p;
1313
1314         if (names == NULL || strcmp(names, "") == 0)
1315                 return 0;
1316         s = cp = xstrdup(names);
1317         for ((p = strsep(&cp, ",")); p && *p != '\0';
1318             (p = strsep(&cp, ","))) {
1319                 switch (key_type_from_name(p)) {
1320                 case KEY_RSA1:
1321                 case KEY_UNSPEC:
1322                         xfree(s);
1323                         return 0;
1324                 }
1325         }
1326         debug3("key names ok: [%s]", names);
1327         xfree(s);
1328         return 1;
1329 }
1330
1331 static int
1332 cert_parse(Buffer *b, Key *key, const u_char *blob, u_int blen)
1333 {
1334         u_char *principals, *critical, *exts, *sig_key, *sig;
1335         u_int signed_len, plen, clen, sklen, slen, kidlen, elen;
1336         Buffer tmp;
1337         char *principal;
1338         int ret = -1;
1339         int v00 = key->type == KEY_DSA_CERT_V00 ||
1340             key->type == KEY_RSA_CERT_V00;
1341
1342         buffer_init(&tmp);
1343
1344         /* Copy the entire key blob for verification and later serialisation */
1345         buffer_append(&key->cert->certblob, blob, blen);
1346
1347         elen = 0; /* Not touched for v00 certs */
1348         principals = exts = critical = sig_key = sig = NULL;
1349         if ((!v00 && buffer_get_int64_ret(&key->cert->serial, b) != 0) ||
1350             buffer_get_int_ret(&key->cert->type, b) != 0 ||
1351             (key->cert->key_id = buffer_get_cstring_ret(b, &kidlen)) == NULL ||
1352             (principals = buffer_get_string_ret(b, &plen)) == NULL ||
1353             buffer_get_int64_ret(&key->cert->valid_after, b) != 0 ||
1354             buffer_get_int64_ret(&key->cert->valid_before, b) != 0 ||
1355             (critical = buffer_get_string_ret(b, &clen)) == NULL ||
1356             (!v00 && (exts = buffer_get_string_ret(b, &elen)) == NULL) ||
1357             (v00 && buffer_get_string_ptr_ret(b, NULL) == NULL) || /* nonce */
1358             buffer_get_string_ptr_ret(b, NULL) == NULL || /* reserved */
1359             (sig_key = buffer_get_string_ret(b, &sklen)) == NULL) {
1360                 error("%s: parse error", __func__);
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         /* Signature is left in the buffer so we can calculate this length */
1365         signed_len = buffer_len(&key->cert->certblob) - buffer_len(b);
1366
1367         if ((sig = buffer_get_string_ret(b, &slen)) == NULL) {
1368                 error("%s: parse error", __func__);
1369                 goto out;
1370         }
1371
1372         if (key->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_USER &&
1373             key->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_HOST) {
1374                 error("Unknown certificate type %u", key->cert->type);
1375                 goto out;
1376         }
1377
1378         buffer_append(&tmp, principals, plen);
1379         while (buffer_len(&tmp) > 0) {
1380                 if (key->cert->nprincipals >= CERT_MAX_PRINCIPALS) {
1381                         error("%s: Too many principals", __func__);
1382                         goto out;
1383                 }
1384                 if ((principal = buffer_get_cstring_ret(&tmp, &plen)) == NULL) {
1385                         error("%s: Principals data invalid", __func__);
1386                         goto out;
1387                 }
1388                 key->cert->principals = xrealloc(key->cert->principals,
1389                     key->cert->nprincipals + 1, sizeof(*key->cert->principals));
1390                 key->cert->principals[key->cert->nprincipals++] = principal;
1391         }
1392
1393         buffer_clear(&tmp);
1394
1395         buffer_append(&key->cert->critical, critical, clen);
1396         buffer_append(&tmp, critical, clen);
1397         /* validate structure */
1398         while (buffer_len(&tmp) != 0) {
1399                 if (buffer_get_string_ptr_ret(&tmp, NULL) == NULL ||
1400                     buffer_get_string_ptr_ret(&tmp, NULL) == NULL) {
1401                         error("%s: critical option data invalid", __func__);
1402                         goto out;
1403                 }
1404         }
1405         buffer_clear(&tmp);
1406
1407         buffer_append(&key->cert->extensions, exts, elen);
1408         buffer_append(&tmp, exts, elen);
1409         /* validate structure */
1410         while (buffer_len(&tmp) != 0) {
1411                 if (buffer_get_string_ptr_ret(&tmp, NULL) == NULL ||
1412                     buffer_get_string_ptr_ret(&tmp, NULL) == NULL) {
1413                         error("%s: extension data invalid", __func__);
1414                         goto out;
1415                 }
1416         }
1417         buffer_clear(&tmp);
1418
1419         if ((key->cert->signature_key = key_from_blob(sig_key,
1420             sklen)) == NULL) {
1421                 error("%s: Signature key invalid", __func__);
1422                 goto out;
1423         }
1424         if (key->cert->signature_key->type != KEY_RSA &&
1425             key->cert->signature_key->type != KEY_DSA &&
1426             key->cert->signature_key->type != KEY_ECDSA) {
1427                 error("%s: Invalid signature key type %s (%d)", __func__,
1428                     key_type(key->cert->signature_key),
1429                     key->cert->signature_key->type);
1430                 goto out;
1431         }
1432
1433         switch (key_verify(key->cert->signature_key, sig, slen,
1434             buffer_ptr(&key->cert->certblob), signed_len)) {
1435         case 1:
1436                 ret = 0;
1437                 break; /* Good signature */
1438         case 0:
1439                 error("%s: Invalid signature on certificate", __func__);
1440                 goto out;
1441         case -1:
1442                 error("%s: Certificate signature verification failed",
1443                     __func__);
1444                 goto out;
1445         }
1446
1447  out:
1448         buffer_free(&tmp);
1449         if (principals != NULL)
1450                 xfree(principals);
1451         if (critical != NULL)
1452                 xfree(critical);
1453         if (exts != NULL)
1454                 xfree(exts);
1455         if (sig_key != NULL)
1456                 xfree(sig_key);
1457         if (sig != NULL)
1458                 xfree(sig);
1459         return ret;
1460 }
1461
1462 Key *
1463 key_from_blob(const u_char *blob, u_int blen)
1464 {
1465         Buffer b;
1466         int rlen, type;
1467         char *ktype = NULL, *curve = NULL;
1468         Key *key = NULL;
1469 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1470         EC_POINT *q = NULL;
1471         int nid = -1;
1472 #endif
1473
1474 #ifdef DEBUG_PK
1475         dump_base64(stderr, blob, blen);
1476 #endif
1477         buffer_init(&b);
1478         buffer_append(&b, blob, blen);
1479         if ((ktype = buffer_get_cstring_ret(&b, NULL)) == NULL) {
1480                 error("key_from_blob: can't read key type");
1481                 goto out;
1482         }
1483
1484         type = key_type_from_name(ktype);
1485 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1486         if (key_type_plain(type) == KEY_ECDSA)
1487                 nid = key_ecdsa_nid_from_name(ktype);
1488 #endif
1489
1490         switch (type) {
1491         case KEY_RSA_CERT:
1492                 (void)buffer_get_string_ptr_ret(&b, NULL); /* Skip nonce */
1493                 /* FALLTHROUGH */
1494         case KEY_RSA:
1495         case KEY_RSA_CERT_V00:
1496                 key = key_new(type);
1497                 if (buffer_get_bignum2_ret(&b, key->rsa->e) == -1 ||
1498                     buffer_get_bignum2_ret(&b, key->rsa->n) == -1) {
1499                         error("key_from_blob: can't read rsa key");
1500  badkey:
1501                         key_free(key);
1502                         key = NULL;
1503                         goto out;
1504                 }
1505 #ifdef DEBUG_PK
1506                 RSA_print_fp(stderr, key->rsa, 8);
1507 #endif
1508                 break;
1509         case KEY_DSA_CERT:
1510                 (void)buffer_get_string_ptr_ret(&b, NULL); /* Skip nonce */
1511                 /* FALLTHROUGH */
1512         case KEY_DSA:
1513         case KEY_DSA_CERT_V00:
1514                 key = key_new(type);
1515                 if (buffer_get_bignum2_ret(&b, key->dsa->p) == -1 ||
1516                     buffer_get_bignum2_ret(&b, key->dsa->q) == -1 ||
1517                     buffer_get_bignum2_ret(&b, key->dsa->g) == -1 ||
1518                     buffer_get_bignum2_ret(&b, key->dsa->pub_key) == -1) {
1519                         error("key_from_blob: can't read dsa key");
1520                         goto badkey;
1521                 }
1522 #ifdef DEBUG_PK
1523                 DSA_print_fp(stderr, key->dsa, 8);
1524 #endif
1525                 break;
1526 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1527         case KEY_ECDSA_CERT:
1528                 (void)buffer_get_string_ptr_ret(&b, NULL); /* Skip nonce */
1529                 /* FALLTHROUGH */
1530         case KEY_ECDSA:
1531                 key = key_new(type);
1532                 key->ecdsa_nid = nid;
1533                 if ((curve = buffer_get_string_ret(&b, NULL)) == NULL) {
1534                         error("key_from_blob: can't read ecdsa curve");
1535                         goto badkey;
1536                 }
1537                 if (key->ecdsa_nid != key_curve_name_to_nid(curve)) {
1538                         error("key_from_blob: ecdsa curve doesn't match type");
1539                         goto badkey;
1540                 }
1541                 if (key->ecdsa != NULL)
1542                         EC_KEY_free(key->ecdsa);
1543                 if ((key->ecdsa = EC_KEY_new_by_curve_name(key->ecdsa_nid))
1544                     == NULL)
1545                         fatal("key_from_blob: EC_KEY_new_by_curve_name failed");
1546                 if ((q = EC_POINT_new(EC_KEY_get0_group(key->ecdsa))) == NULL)
1547                         fatal("key_from_blob: EC_POINT_new failed");
1548                 if (buffer_get_ecpoint_ret(&b, EC_KEY_get0_group(key->ecdsa),
1549                     q) == -1) {
1550                         error("key_from_blob: can't read ecdsa key point");
1551                         goto badkey;
1552                 }
1553                 if (key_ec_validate_public(EC_KEY_get0_group(key->ecdsa),
1554                     q) != 0)
1555                         goto badkey;
1556                 if (EC_KEY_set_public_key(key->ecdsa, q) != 1)
1557                         fatal("key_from_blob: EC_KEY_set_public_key failed");
1558 #ifdef DEBUG_PK
1559                 key_dump_ec_point(EC_KEY_get0_group(key->ecdsa), q);
1560 #endif
1561                 break;
1562 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */
1563         case KEY_UNSPEC:
1564                 key = key_new(type);
1565                 break;
1566         default:
1567                 error("key_from_blob: cannot handle type %s", ktype);
1568                 goto out;
1569         }
1570         if (key_is_cert(key) && cert_parse(&b, key, blob, blen) == -1) {
1571                 error("key_from_blob: can't parse cert data");
1572                 goto badkey;
1573         }
1574         rlen = buffer_len(&b);
1575         if (key != NULL && rlen != 0)
1576                 error("key_from_blob: remaining bytes in key blob %d", rlen);
1577  out:
1578         if (ktype != NULL)
1579                 xfree(ktype);
1580         if (curve != NULL)
1581                 xfree(curve);
1582 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1583         if (q != NULL)
1584                 EC_POINT_free(q);
1585 #endif
1586         buffer_free(&b);
1587         return key;
1588 }
1589
1590 int
1591 key_to_blob(const Key *key, u_char **blobp, u_int *lenp)
1592 {
1593         Buffer b;
1594         int len;
1595
1596         if (key == NULL) {
1597                 error("key_to_blob: key == NULL");
1598                 return 0;
1599         }
1600         buffer_init(&b);
1601         switch (key->type) {
1602         case KEY_DSA_CERT_V00:
1603         case KEY_RSA_CERT_V00:
1604         case KEY_DSA_CERT:
1605         case KEY_ECDSA_CERT:
1606         case KEY_RSA_CERT:
1607                 /* Use the existing blob */
1608                 buffer_append(&b, buffer_ptr(&key->cert->certblob),
1609                     buffer_len(&key->cert->certblob));
1610                 break;
1611         case KEY_DSA:
1612                 buffer_put_cstring(&b, key_ssh_name(key));
1613                 buffer_put_bignum2(&b, key->dsa->p);
1614                 buffer_put_bignum2(&b, key->dsa->q);
1615                 buffer_put_bignum2(&b, key->dsa->g);
1616                 buffer_put_bignum2(&b, key->dsa->pub_key);
1617                 break;
1618 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1619         case KEY_ECDSA:
1620                 buffer_put_cstring(&b, key_ssh_name(key));
1621                 buffer_put_cstring(&b, key_curve_nid_to_name(key->ecdsa_nid));
1622                 buffer_put_ecpoint(&b, EC_KEY_get0_group(key->ecdsa),
1623                     EC_KEY_get0_public_key(key->ecdsa));
1624                 break;
1625 #endif
1626         case KEY_RSA:
1627                 buffer_put_cstring(&b, key_ssh_name(key));
1628                 buffer_put_bignum2(&b, key->rsa->e);
1629                 buffer_put_bignum2(&b, key->rsa->n);
1630                 break;
1631         default:
1632                 error("key_to_blob: unsupported key type %d", key->type);
1633                 buffer_free(&b);
1634                 return 0;
1635         }
1636         len = buffer_len(&b);
1637         if (lenp != NULL)
1638                 *lenp = len;
1639         if (blobp != NULL) {
1640                 *blobp = xmalloc(len);
1641                 memcpy(*blobp, buffer_ptr(&b), len);
1642         }
1643         memset(buffer_ptr(&b), 0, len);
1644         buffer_free(&b);
1645         return len;
1646 }
1647
1648 int
1649 key_sign(
1650     const Key *key,
1651     u_char **sigp, u_int *lenp,
1652     const u_char *data, u_int datalen)
1653 {
1654         switch (key->type) {
1655         case KEY_DSA_CERT_V00:
1656         case KEY_DSA_CERT:
1657         case KEY_DSA:
1658                 return ssh_dss_sign(key, sigp, lenp, data, datalen);
1659 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1660         case KEY_ECDSA_CERT:
1661         case KEY_ECDSA:
1662                 return ssh_ecdsa_sign(key, sigp, lenp, data, datalen);
1663 #endif
1664         case KEY_RSA_CERT_V00:
1665         case KEY_RSA_CERT:
1666         case KEY_RSA:
1667                 return ssh_rsa_sign(key, sigp, lenp, data, datalen);
1668         default:
1669                 error("key_sign: invalid key type %d", key->type);
1670                 return -1;
1671         }
1672 }
1673
1674 /*
1675  * key_verify returns 1 for a correct signature, 0 for an incorrect signature
1676  * and -1 on error.
1677  */
1678 int
1679 key_verify(
1680     const Key *key,
1681     const u_char *signature, u_int signaturelen,
1682     const u_char *data, u_int datalen)
1683 {
1684         if (signaturelen == 0)
1685                 return -1;
1686
1687         switch (key->type) {
1688         case KEY_DSA_CERT_V00:
1689         case KEY_DSA_CERT:
1690         case KEY_DSA:
1691                 return ssh_dss_verify(key, signature, signaturelen, data, datalen);
1692 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1693         case KEY_ECDSA_CERT:
1694         case KEY_ECDSA:
1695                 return ssh_ecdsa_verify(key, signature, signaturelen, data, datalen);
1696 #endif
1697         case KEY_RSA_CERT_V00:
1698         case KEY_RSA_CERT:
1699         case KEY_RSA:
1700                 return ssh_rsa_verify(key, signature, signaturelen, data, datalen);
1701         default:
1702                 error("key_verify: invalid key type %d", key->type);
1703                 return -1;
1704         }
1705 }
1706
1707 /* Converts a private to a public key */
1708 Key *
1709 key_demote(const Key *k)
1710 {
1711         Key *pk;
1712
1713         pk = xcalloc(1, sizeof(*pk));
1714         pk->type = k->type;
1715         pk->flags = k->flags;
1716         pk->ecdsa_nid = k->ecdsa_nid;
1717         pk->dsa = NULL;
1718         pk->ecdsa = NULL;
1719         pk->rsa = NULL;
1720
1721         switch (k->type) {
1722         case KEY_RSA_CERT_V00:
1723         case KEY_RSA_CERT:
1724                 key_cert_copy(k, pk);
1725                 /* FALLTHROUGH */
1726         case KEY_RSA1:
1727         case KEY_RSA:
1728                 if ((pk->rsa = RSA_new()) == NULL)
1729                         fatal("key_demote: RSA_new failed");
1730                 if ((pk->rsa->e = BN_dup(k->rsa->e)) == NULL)
1731                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1732                 if ((pk->rsa->n = BN_dup(k->rsa->n)) == NULL)
1733                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1734                 break;
1735         case KEY_DSA_CERT_V00:
1736         case KEY_DSA_CERT:
1737                 key_cert_copy(k, pk);
1738                 /* FALLTHROUGH */
1739         case KEY_DSA:
1740                 if ((pk->dsa = DSA_new()) == NULL)
1741                         fatal("key_demote: DSA_new failed");
1742                 if ((pk->dsa->p = BN_dup(k->dsa->p)) == NULL)
1743                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1744                 if ((pk->dsa->q = BN_dup(k->dsa->q)) == NULL)
1745                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1746                 if ((pk->dsa->g = BN_dup(k->dsa->g)) == NULL)
1747                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1748                 if ((pk->dsa->pub_key = BN_dup(k->dsa->pub_key)) == NULL)
1749                         fatal("key_demote: BN_dup failed");
1750                 break;
1751 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1752         case KEY_ECDSA_CERT:
1753                 key_cert_copy(k, pk);
1754                 /* FALLTHROUGH */
1755         case KEY_ECDSA:
1756                 if ((pk->ecdsa = EC_KEY_new_by_curve_name(pk->ecdsa_nid)) == NULL)
1757                         fatal("key_demote: EC_KEY_new_by_curve_name failed");
1758                 if (EC_KEY_set_public_key(pk->ecdsa,
1759                     EC_KEY_get0_public_key(k->ecdsa)) != 1)
1760                         fatal("key_demote: EC_KEY_set_public_key failed");
1761                 break;
1762 #endif
1763         default:
1764                 fatal("key_free: bad key type %d", k->type);
1765                 break;
1766         }
1767
1768         return (pk);
1769 }
1770
1771 int
1772 key_is_cert(const Key *k)
1773 {
1774         if (k == NULL)
1775                 return 0;
1776         switch (k->type) {
1777         case KEY_RSA_CERT_V00:
1778         case KEY_DSA_CERT_V00:
1779         case KEY_RSA_CERT:
1780         case KEY_DSA_CERT:
1781         case KEY_ECDSA_CERT:
1782                 return 1;
1783         default:
1784                 return 0;
1785         }
1786 }
1787
1788 /* Return the cert-less equivalent to a certified key type */
1789 int
1790 key_type_plain(int type)
1791 {
1792         switch (type) {
1793         case KEY_RSA_CERT_V00:
1794         case KEY_RSA_CERT:
1795                 return KEY_RSA;
1796         case KEY_DSA_CERT_V00:
1797         case KEY_DSA_CERT:
1798                 return KEY_DSA;
1799         case KEY_ECDSA_CERT:
1800                 return KEY_ECDSA;
1801         default:
1802                 return type;
1803         }
1804 }
1805
1806 /* Convert a KEY_RSA or KEY_DSA to their _CERT equivalent */
1807 int
1808 key_to_certified(Key *k, int legacy)
1809 {
1810         switch (k->type) {
1811         case KEY_RSA:
1812                 k->cert = cert_new();
1813                 k->type = legacy ? KEY_RSA_CERT_V00 : KEY_RSA_CERT;
1814                 return 0;
1815         case KEY_DSA:
1816                 k->cert = cert_new();
1817                 k->type = legacy ? KEY_DSA_CERT_V00 : KEY_DSA_CERT;
1818                 return 0;
1819         case KEY_ECDSA:
1820                 if (legacy)
1821                         fatal("%s: legacy ECDSA certificates are not supported",
1822                             __func__);
1823                 k->cert = cert_new();
1824                 k->type = KEY_ECDSA_CERT;
1825                 return 0;
1826         default:
1827                 error("%s: key has incorrect type %s", __func__, key_type(k));
1828                 return -1;
1829         }
1830 }
1831
1832 /* Convert a KEY_RSA_CERT or KEY_DSA_CERT to their raw key equivalent */
1833 int
1834 key_drop_cert(Key *k)
1835 {
1836         switch (k->type) {
1837         case KEY_RSA_CERT_V00:
1838         case KEY_RSA_CERT:
1839                 cert_free(k->cert);
1840                 k->type = KEY_RSA;
1841                 return 0;
1842         case KEY_DSA_CERT_V00:
1843         case KEY_DSA_CERT:
1844                 cert_free(k->cert);
1845                 k->type = KEY_DSA;
1846                 return 0;
1847         case KEY_ECDSA_CERT:
1848                 cert_free(k->cert);
1849                 k->type = KEY_ECDSA;
1850                 return 0;
1851         default:
1852                 error("%s: key has incorrect type %s", __func__, key_type(k));
1853                 return -1;
1854         }
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Sign a KEY_RSA_CERT, KEY_DSA_CERT or KEY_ECDSA_CERT, (re-)generating
1859  * the signed certblob
1860  */
1861 int
1862 key_certify(Key *k, Key *ca)
1863 {
1864         Buffer principals;
1865         u_char *ca_blob, *sig_blob, nonce[32];
1866         u_int i, ca_len, sig_len;
1867
1868         if (k->cert == NULL) {
1869                 error("%s: key lacks cert info", __func__);
1870                 return -1;
1871         }
1872
1873         if (!key_is_cert(k)) {
1874                 error("%s: certificate has unknown type %d", __func__,
1875                     k->cert->type);
1876                 return -1;
1877         }
1878
1879         if (ca->type != KEY_RSA && ca->type != KEY_DSA &&
1880             ca->type != KEY_ECDSA) {
1881                 error("%s: CA key has unsupported type %s", __func__,
1882                     key_type(ca));
1883                 return -1;
1884         }
1885
1886         key_to_blob(ca, &ca_blob, &ca_len);
1887
1888         buffer_clear(&k->cert->certblob);
1889         buffer_put_cstring(&k->cert->certblob, key_ssh_name(k));
1890
1891         /* -v01 certs put nonce first */
1892         arc4random_buf(&nonce, sizeof(nonce));
1893         if (!key_cert_is_legacy(k))
1894                 buffer_put_string(&k->cert->certblob, nonce, sizeof(nonce));
1895
1896         switch (k->type) {
1897         case KEY_DSA_CERT_V00:
1898         case KEY_DSA_CERT:
1899                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->dsa->p);
1900                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->dsa->q);
1901                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->dsa->g);
1902                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->dsa->pub_key);
1903                 break;
1904 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
1905         case KEY_ECDSA_CERT:
1906                 buffer_put_cstring(&k->cert->certblob,
1907                     key_curve_nid_to_name(k->ecdsa_nid));
1908                 buffer_put_ecpoint(&k->cert->certblob,
1909                     EC_KEY_get0_group(k->ecdsa),
1910                     EC_KEY_get0_public_key(k->ecdsa));
1911                 break;
1912 #endif
1913         case KEY_RSA_CERT_V00:
1914         case KEY_RSA_CERT:
1915                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->rsa->e);
1916                 buffer_put_bignum2(&k->cert->certblob, k->rsa->n);
1917                 break;
1918         default:
1919                 error("%s: key has incorrect type %s", __func__, key_type(k));
1920                 buffer_clear(&k->cert->certblob);
1921                 xfree(ca_blob);
1922                 return -1;
1923         }
1924
1925         /* -v01 certs have a serial number next */
1926         if (!key_cert_is_legacy(k))
1927                 buffer_put_int64(&k->cert->certblob, k->cert->serial);
1928
1929         buffer_put_int(&k->cert->certblob, k->cert->type);
1930         buffer_put_cstring(&k->cert->certblob, k->cert->key_id);
1931
1932         buffer_init(&principals);
1933         for (i = 0; i < k->cert->nprincipals; i++)
1934                 buffer_put_cstring(&principals, k->cert->principals[i]);
1935         buffer_put_string(&k->cert->certblob, buffer_ptr(&principals),
1936             buffer_len(&principals));
1937         buffer_free(&principals);
1938
1939         buffer_put_int64(&k->cert->certblob, k->cert->valid_after);
1940         buffer_put_int64(&k->cert->certblob, k->cert->valid_before);
1941         buffer_put_string(&k->cert->certblob,
1942             buffer_ptr(&k->cert->critical), buffer_len(&k->cert->critical));
1943
1944         /* -v01 certs have non-critical options here */
1945         if (!key_cert_is_legacy(k)) {
1946                 buffer_put_string(&k->cert->certblob,
1947                     buffer_ptr(&k->cert->extensions),
1948                     buffer_len(&k->cert->extensions));
1949         }
1950
1951         /* -v00 certs put the nonce at the end */
1952         if (key_cert_is_legacy(k))
1953                 buffer_put_string(&k->cert->certblob, nonce, sizeof(nonce));
1954
1955         buffer_put_string(&k->cert->certblob, NULL, 0); /* reserved */
1956         buffer_put_string(&k->cert->certblob, ca_blob, ca_len);
1957         xfree(ca_blob);
1958
1959         /* Sign the whole mess */
1960         if (key_sign(ca, &sig_blob, &sig_len, buffer_ptr(&k->cert->certblob),
1961             buffer_len(&k->cert->certblob)) != 0) {
1962                 error("%s: signature operation failed", __func__);
1963                 buffer_clear(&k->cert->certblob);
1964                 return -1;
1965         }
1966         /* Append signature and we are done */
1967         buffer_put_string(&k->cert->certblob, sig_blob, sig_len);
1968         xfree(sig_blob);
1969
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 int
1974 key_cert_check_authority(const Key *k, int want_host, int require_principal,
1975     const char *name, const char **reason)
1976 {
1977         u_int i, principal_matches;
1978         time_t now = time(NULL);
1979
1980         if (want_host) {
1981                 if (k->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_HOST) {
1982                         *reason = "Certificate invalid: not a host certificate";
1983                         return -1;
1984                 }
1985         } else {
1986                 if (k->cert->type != SSH2_CERT_TYPE_USER) {
1987                         *reason = "Certificate invalid: not a user certificate";
1988                         return -1;
1989                 }
1990         }
1991         if (now < 0) {
1992                 error("%s: system clock lies before epoch", __func__);
1993                 *reason = "Certificate invalid: not yet valid";
1994                 return -1;
1995         }
1996         if ((u_int64_t)now < k->cert->valid_after) {
1997                 *reason = "Certificate invalid: not yet valid";
1998                 return -1;
1999         }
2000         if ((u_int64_t)now >= k->cert->valid_before) {
2001                 *reason = "Certificate invalid: expired";
2002                 return -1;
2003         }
2004         if (k->cert->nprincipals == 0) {
2005                 if (require_principal) {
2006                         *reason = "Certificate lacks principal list";
2007                         return -1;
2008                 }
2009         } else if (name != NULL) {
2010                 principal_matches = 0;
2011                 for (i = 0; i < k->cert->nprincipals; i++) {
2012                         if (strcmp(name, k->cert->principals[i]) == 0) {
2013                                 principal_matches = 1;
2014                                 break;
2015                         }
2016                 }
2017                 if (!principal_matches) {
2018                         *reason = "Certificate invalid: name is not a listed "
2019                             "principal";
2020                         return -1;
2021                 }
2022         }
2023         return 0;
2024 }
2025
2026 int
2027 key_cert_is_legacy(Key *k)
2028 {
2029         switch (k->type) {
2030         case KEY_DSA_CERT_V00:
2031         case KEY_RSA_CERT_V00:
2032                 return 1;
2033         default:
2034                 return 0;
2035         }
2036 }
2037
2038 /* XXX: these are really begging for a table-driven approach */
2039 int
2040 key_curve_name_to_nid(const char *name)
2041 {
2042 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
2043         if (strcmp(name, "nistp256") == 0)
2044                 return NID_X9_62_prime256v1;
2045         else if (strcmp(name, "nistp384") == 0)
2046                 return NID_secp384r1;
2047         else if (strcmp(name, "nistp521") == 0)
2048                 return NID_secp521r1;
2049 #endif
2050
2051         debug("%s: unsupported EC curve name \"%.100s\"", __func__, name);
2052         return -1;
2053 }
2054
2055 u_int
2056 key_curve_nid_to_bits(int nid)
2057 {
2058         switch (nid) {
2059 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
2060         case NID_X9_62_prime256v1:
2061                 return 256;
2062         case NID_secp384r1:
2063                 return 384;
2064         case NID_secp521r1:
2065                 return 521;
2066 #endif
2067         default:
2068                 error("%s: unsupported EC curve nid %d", __func__, nid);
2069                 return 0;
2070         }
2071 }
2072
2073 const char *
2074 key_curve_nid_to_name(int nid)
2075 {
2076 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
2077         if (nid == NID_X9_62_prime256v1)
2078                 return "nistp256";
2079         else if (nid == NID_secp384r1)
2080                 return "nistp384";
2081         else if (nid == NID_secp521r1)
2082                 return "nistp521";
2083 #endif
2084         error("%s: unsupported EC curve nid %d", __func__, nid);
2085         return NULL;
2086 }
2087
2088 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
2089 const EVP_MD *
2090 key_ec_nid_to_evpmd(int nid)
2091 {
2092         int kbits = key_curve_nid_to_bits(nid);
2093
2094         if (kbits == 0)
2095                 fatal("%s: invalid nid %d", __func__, nid);
2096         /* RFC5656 section 6.2.1 */
2097         if (kbits <= 256)
2098                 return EVP_sha256();
2099         else if (kbits <= 384)
2100                 return EVP_sha384();
2101         else
2102                 return EVP_sha512();
2103 }
2104
2105 int
2106 key_ec_validate_public(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *public)
2107 {
2108         BN_CTX *bnctx;
2109         EC_POINT *nq = NULL;
2110         BIGNUM *order, *x, *y, *tmp;
2111         int ret = -1;
2112
2113         if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
2114                 fatal("%s: BN_CTX_new failed", __func__);
2115         BN_CTX_start(bnctx);
2116
2117         /*
2118          * We shouldn't ever hit this case because bignum_get_ecpoint()
2119          * refuses to load GF2m points.
2120          */
2121         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) !=
2122             NID_X9_62_prime_field) {
2123                 error("%s: group is not a prime field", __func__);
2124                 goto out;
2125         }
2126
2127         /* Q != infinity */
2128         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, public)) {
2129                 error("%s: received degenerate public key (infinity)",
2130                     __func__);
2131                 goto out;
2132         }
2133
2134         if ((x = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
2135             (y = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
2136             (order = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
2137             (tmp = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL)
2138                 fatal("%s: BN_CTX_get failed", __func__);
2139
2140         /* log2(x) > log2(order)/2, log2(y) > log2(order)/2 */
2141         if (EC_GROUP_get_order(group, order, bnctx) != 1)
2142                 fatal("%s: EC_GROUP_get_order failed", __func__);
2143         if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, public,
2144             x, y, bnctx) != 1)
2145                 fatal("%s: EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp", __func__);
2146         if (BN_num_bits(x) <= BN_num_bits(order) / 2) {
2147                 error("%s: public key x coordinate too small: "
2148                     "bits(x) = %d, bits(order)/2 = %d", __func__,
2149                     BN_num_bits(x), BN_num_bits(order) / 2);
2150                 goto out;
2151         }
2152         if (BN_num_bits(y) <= BN_num_bits(order) / 2) {
2153                 error("%s: public key y coordinate too small: "
2154                     "bits(y) = %d, bits(order)/2 = %d", __func__,
2155                     BN_num_bits(x), BN_num_bits(order) / 2);
2156                 goto out;
2157         }
2158
2159         /* nQ == infinity (n == order of subgroup) */
2160         if ((nq = EC_POINT_new(group)) == NULL)
2161                 fatal("%s: BN_CTX_tmp failed", __func__);
2162         if (EC_POINT_mul(group, nq, NULL, public, order, bnctx) != 1)
2163                 fatal("%s: EC_GROUP_mul failed", __func__);
2164         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, nq) != 1) {
2165                 error("%s: received degenerate public key (nQ != infinity)",
2166                     __func__);
2167                 goto out;
2168         }
2169
2170         /* x < order - 1, y < order - 1 */
2171         if (!BN_sub(tmp, order, BN_value_one()))
2172                 fatal("%s: BN_sub failed", __func__);
2173         if (BN_cmp(x, tmp) >= 0) {
2174                 error("%s: public key x coordinate >= group order - 1",
2175                     __func__);
2176                 goto out;
2177         }
2178         if (BN_cmp(y, tmp) >= 0) {
2179                 error("%s: public key y coordinate >= group order - 1",
2180                     __func__);
2181                 goto out;
2182         }
2183         ret = 0;
2184  out:
2185         BN_CTX_free(bnctx);
2186         EC_POINT_free(nq);
2187         return ret;
2188 }
2189
2190 int
2191 key_ec_validate_private(const EC_KEY *key)
2192 {
2193         BN_CTX *bnctx;
2194         BIGNUM *order, *tmp;
2195         int ret = -1;
2196
2197         if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
2198                 fatal("%s: BN_CTX_new failed", __func__);
2199         BN_CTX_start(bnctx);
2200
2201         if ((order = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
2202             (tmp = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL)
2203                 fatal("%s: BN_CTX_get failed", __func__);
2204
2205         /* log2(private) > log2(order)/2 */
2206         if (EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(key), order, bnctx) != 1)
2207                 fatal("%s: EC_GROUP_get_order failed", __func__);
2208         if (BN_num_bits(EC_KEY_get0_private_key(key)) <=
2209             BN_num_bits(order) / 2) {
2210                 error("%s: private key too small: "
2211                     "bits(y) = %d, bits(order)/2 = %d", __func__,
2212                     BN_num_bits(EC_KEY_get0_private_key(key)),
2213                     BN_num_bits(order) / 2);
2214                 goto out;
2215         }
2216
2217         /* private < order - 1 */
2218         if (!BN_sub(tmp, order, BN_value_one()))
2219                 fatal("%s: BN_sub failed", __func__);
2220         if (BN_cmp(EC_KEY_get0_private_key(key), tmp) >= 0) {
2221                 error("%s: private key >= group order - 1", __func__);
2222                 goto out;
2223         }
2224         ret = 0;
2225  out:
2226         BN_CTX_free(bnctx);
2227         return ret;
2228 }
2229
2230 #if defined(DEBUG_KEXECDH) || defined(DEBUG_PK)
2231 void
2232 key_dump_ec_point(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
2233 {
2234         BIGNUM *x, *y;
2235         BN_CTX *bnctx;
2236
2237         if (point == NULL) {
2238                 fputs("point=(NULL)\n", stderr);
2239                 return;
2240         }
2241         if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
2242                 fatal("%s: BN_CTX_new failed", __func__);
2243         BN_CTX_start(bnctx);
2244         if ((x = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL || (y = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL)
2245                 fatal("%s: BN_CTX_get failed", __func__);
2246         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) !=
2247             NID_X9_62_prime_field)
2248                 fatal("%s: group is not a prime field", __func__);
2249         if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, point, x, y, bnctx) != 1)
2250                 fatal("%s: EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp", __func__);
2251         fputs("x=", stderr);
2252         BN_print_fp(stderr, x);
2253         fputs("\ny=", stderr);
2254         BN_print_fp(stderr, y);
2255         fputs("\n", stderr);
2256         BN_CTX_free(bnctx);
2257 }
2258
2259 void
2260 key_dump_ec_key(const EC_KEY *key)
2261 {
2262         const BIGNUM *exponent;
2263
2264         key_dump_ec_point(EC_KEY_get0_group(key), EC_KEY_get0_public_key(key));
2265         fputs("exponent=", stderr);
2266         if ((exponent = EC_KEY_get0_private_key(key)) == NULL)
2267                 fputs("(NULL)", stderr);
2268         else
2269                 BN_print_fp(stderr, EC_KEY_get0_private_key(key));
2270         fputs("\n", stderr);
2271 }
2272 #endif /* defined(DEBUG_KEXECDH) || defined(DEBUG_PK) */
2273 #endif /* OPENSSL_HAS_ECC */