crypto/openssh/kexdh.c

   1 /* $OpenBSD: kexdh.c,v 1.32 2019/01/21 10:40:11 djm Exp $ */
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2019 Markus Friedl.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 #include "includes.h"
  27
  28 #ifdef WITH_OPENSSL
  29
  30 #include <sys/types.h>
  31
  32 #include <signal.h>
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <string.h>
  35
  36 #include "openbsd-compat/openssl-compat.h"
  37 #include <openssl/dh.h>
  38
  39 #include "sshkey.h"
  40 #include "kex.h"
  41 #include "sshbuf.h"
  42 #include "digest.h"
  43 #include "ssherr.h"
  44 #include "dh.h"
  45
  46 int
  47 kex_dh_keygen(struct kex *kex)
  48 {
  49         switch (kex->kex_type) {
  50         case KEX_DH_GRP1_SHA1:
  51                 kex->dh = dh_new_group1();
  52                 break;
  53         case KEX_DH_GRP14_SHA1:
  54         case KEX_DH_GRP14_SHA256:
  55                 kex->dh = dh_new_group14();
  56                 break;
  57         case KEX_DH_GRP16_SHA512:
  58                 kex->dh = dh_new_group16();
  59                 break;
  60         case KEX_DH_GRP18_SHA512:
  61                 kex->dh = dh_new_group18();
  62                 break;
  63         default:
  64                 return SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
  65         }
  66         if (kex->dh == NULL)
  67                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
  68         return (dh_gen_key(kex->dh, kex->we_need * 8));
  69 }
  70
  71 int
  72 kex_dh_compute_key(struct kex *kex, BIGNUM *dh_pub, struct sshbuf *out)
  73 {
  74         BIGNUM *shared_secret = NULL;
  75         u_char *kbuf = NULL;
  76         size_t klen = 0;
  77         int kout, r;
  78
  79 #ifdef DEBUG_KEXDH
  80         fprintf(stderr, "dh_pub= ");
  81         BN_print_fp(stderr, dh_pub);
  82         fprintf(stderr, "\n");
  83         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_pub));
  84         DHparams_print_fp(stderr, kex->dh);
  85         fprintf(stderr, "\n");
  86 #endif
  87
  88         if (!dh_pub_is_valid(kex->dh, dh_pub)) {
  89                 r = SSH_ERR_MESSAGE_INCOMPLETE;
  90                 goto out;
  91         }
  92         klen = DH_size(kex->dh);
  93         if ((kbuf = malloc(klen)) == NULL ||
  94             (shared_secret = BN_new()) == NULL) {
  95                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
  96                 goto out;
  97         }
  98         if ((kout = DH_compute_key(kbuf, dh_pub, kex->dh)) < 0 ||
  99             BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret) == NULL) {
 100                 r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
 101                 goto out;
 102         }
 103 #ifdef DEBUG_KEXDH
 104         dump_digest("shared secret", kbuf, kout);
 105 #endif
 106         r = sshbuf_put_bignum2(out, shared_secret);
 107  out:
 108         freezero(kbuf, klen);
 109         BN_clear_free(shared_secret);
 110         return r;
 111 }
 112
 113 int
 114 kex_dh_keypair(struct kex *kex)
 115 {
 116         const BIGNUM *pub_key;
 117         struct sshbuf *buf = NULL;
 118         int r;
 119
 120         if ((r = kex_dh_keygen(kex)) != 0)
 121                 return r;
 122         DH_get0_key(kex->dh, &pub_key, NULL);
 123         if ((buf = sshbuf_new()) == NULL)
 124                 return SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 125         if ((r = sshbuf_put_bignum2(buf, pub_key)) != 0 ||
 126             (r = sshbuf_get_u32(buf, NULL)) != 0)
 127                 goto out;
 128 #ifdef DEBUG_KEXDH
 129         DHparams_print_fp(stderr, kex->dh);
 130         fprintf(stderr, "pub= ");
 131         BN_print_fp(stderr, pub_key);
 132         fprintf(stderr, "\n");
 133 #endif
 134         kex->client_pub = buf;
 135         buf = NULL;
 136  out:
 137         sshbuf_free(buf);
 138         return r;
 139 }
 140
 141 int
 142 kex_dh_enc(struct kex *kex, const struct sshbuf *client_blob,
 143     struct sshbuf **server_blobp, struct sshbuf **shared_secretp)
 144 {
 145         const BIGNUM *pub_key;
 146         struct sshbuf *server_blob = NULL;
 147         int r;
 148
 149         *server_blobp = NULL;
 150         *shared_secretp = NULL;
 151
 152         if ((r = kex_dh_keygen(kex)) != 0)
 153                 goto out;
 154         DH_get0_key(kex->dh, &pub_key, NULL);
 155         if ((server_blob = sshbuf_new()) == NULL) {
 156                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 157                 goto out;
 158         }
 159         if ((r = sshbuf_put_bignum2(server_blob, pub_key)) != 0 ||
 160             (r = sshbuf_get_u32(server_blob, NULL)) != 0)
 161                 goto out;
 162         if ((r = kex_dh_dec(kex, client_blob, shared_secretp)) != 0)
 163                 goto out;
 164         *server_blobp = server_blob;
 165         server_blob = NULL;
 166  out:
 167         DH_free(kex->dh);
 168         kex->dh = NULL;
 169         sshbuf_free(server_blob);
 170         return r;
 171 }
 172
 173 int
 174 kex_dh_dec(struct kex *kex, const struct sshbuf *dh_blob,
 175     struct sshbuf **shared_secretp)
 176 {
 177         struct sshbuf *buf = NULL;
 178         BIGNUM *dh_pub = NULL;
 179         int r;
 180
 181         *shared_secretp = NULL;
 182
 183         if ((buf = sshbuf_new()) == NULL) {
 184                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 185                 goto out;
 186         }
 187         if ((r = sshbuf_put_stringb(buf, dh_blob)) != 0 ||
 188             (r = sshbuf_get_bignum2(buf, &dh_pub)) != 0)
 189                 goto out;
 190         sshbuf_reset(buf);
 191         if ((r = kex_dh_compute_key(kex, dh_pub, buf)) != 0)
 192                 goto out;
 193         *shared_secretp = buf;
 194         buf = NULL;
 195  out:
 196         DH_free(kex->dh);
 197         kex->dh = NULL;
 198         sshbuf_free(buf);
 199         return r;
 200 }
 201 #endif /* WITH_OPENSSL */