crypto/libressl/crypto/rsa/rsa_eay.c

   1 /* $OpenBSD: rsa_eay.c,v 1.41 2016/06/30 02:02:06 bcook Exp $ */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58 /* ====================================================================
  59  * Copyright (c) 1998-2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  60  *
  61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  62  * modification, are permitted provided that the following conditions
  63  * are met:
  64  *
  65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  67  *
  68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  70  *    the documentation and/or other materials provided with the
  71  *    distribution.
  72  *
  73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  74  *    software must display the following acknowledgment:
  75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  77  *
  78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  79  *    endorse or promote products derived from this software without
  80  *    prior written permission. For written permission, please contact
  81  *    openssl-core@openssl.org.
  82  *
  83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  85  *    permission of the OpenSSL Project.
  86  *
  87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  88  *    acknowledgment:
  89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  91  *
  92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 104  * ====================================================================
 105  *
 106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
 107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
 108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
 109  *
 110  */
 111
 112 #include <stdio.h>
 113 #include <string.h>
 114
 115 #include <openssl/opensslconf.h>
 116
 117 #include <openssl/bn.h>
 118 #include <openssl/err.h>
 119 #include <openssl/rsa.h>
 120
 121 static int RSA_eay_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
 122     unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
 123 static int RSA_eay_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from,
 124     unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
 125 static int RSA_eay_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
 126     unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
 127 static int RSA_eay_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from,
 128     unsigned char *to, RSA *rsa, int padding);
 129 static int RSA_eay_mod_exp(BIGNUM *r0, const BIGNUM *i, RSA *rsa, BN_CTX *ctx);
 130 static int RSA_eay_init(RSA *rsa);
 131 static int RSA_eay_finish(RSA *rsa);
 132
 133 static RSA_METHOD rsa_pkcs1_eay_meth = {
 134         .name = "Eric Young's PKCS#1 RSA",
 135         .rsa_pub_enc = RSA_eay_public_encrypt,
 136         .rsa_pub_dec = RSA_eay_public_decrypt, /* signature verification */
 137         .rsa_priv_enc = RSA_eay_private_encrypt, /* signing */
 138         .rsa_priv_dec = RSA_eay_private_decrypt,
 139         .rsa_mod_exp = RSA_eay_mod_exp,
 140         .bn_mod_exp = BN_mod_exp_mont, /* XXX probably we should not use Montgomery if  e == 3 */
 141         .init = RSA_eay_init,
 142         .finish = RSA_eay_finish,
 143 };
 144
 145 const RSA_METHOD *
 146 RSA_PKCS1_SSLeay(void)
 147 {
 148         return &rsa_pkcs1_eay_meth;
 149 }
 150
 151 static int
 152 RSA_eay_public_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 153     RSA *rsa, int padding)
 154 {
 155         BIGNUM *f, *ret;
 156         int i, j, k, num = 0, r = -1;
 157         unsigned char *buf = NULL;
 158         BN_CTX *ctx = NULL;
 159
 160         if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_MAX_MODULUS_BITS) {
 161                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_MODULUS_TOO_LARGE);
 162                 return -1;
 163         }
 164
 165         if (BN_ucmp(rsa->n, rsa->e) <= 0) {
 166                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
 167                 return -1;
 168         }
 169
 170         /* for large moduli, enforce exponent limit */
 171         if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_SMALL_MODULUS_BITS) {
 172                 if (BN_num_bits(rsa->e) > OPENSSL_RSA_MAX_PUBEXP_BITS) {
 173                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
 174                         return -1;
 175                 }
 176         }
 177
 178         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 179                 goto err;
 180
 181         BN_CTX_start(ctx);
 182         f = BN_CTX_get(ctx);
 183         ret = BN_CTX_get(ctx);
 184         num = BN_num_bytes(rsa->n);
 185         buf = malloc(num);
 186
 187         if (f == NULL || ret == NULL || buf == NULL) {
 188                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 189                 goto err;
 190         }
 191
 192         switch (padding) {
 193         case RSA_PKCS1_PADDING:
 194                 i = RSA_padding_add_PKCS1_type_2(buf, num, from, flen);
 195                 break;
 196 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
 197         case RSA_PKCS1_OAEP_PADDING:
 198                 i = RSA_padding_add_PKCS1_OAEP(buf, num, from, flen, NULL, 0);
 199                 break;
 200 #endif
 201         case RSA_SSLV23_PADDING:
 202                 i = RSA_padding_add_SSLv23(buf, num, from, flen);
 203                 break;
 204         case RSA_NO_PADDING:
 205                 i = RSA_padding_add_none(buf, num, from, flen);
 206                 break;
 207         default:
 208                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT,
 209                     RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
 210                 goto err;
 211         }
 212         if (i <= 0)
 213                 goto err;
 214
 215         if (BN_bin2bn(buf, num, f) == NULL)
 216                 goto err;
 217
 218         if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
 219                 /* usually the padding functions would catch this */
 220                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_ENCRYPT,
 221                     RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
 222                 goto err;
 223         }
 224
 225         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
 226                 if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_n,
 227                     CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
 228                         goto err;
 229
 230         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f,rsa->e, rsa->n, ctx,
 231             rsa->_method_mod_n))
 232                 goto err;
 233
 234         /* put in leading 0 bytes if the number is less than the
 235          * length of the modulus */
 236         j = BN_num_bytes(ret);
 237         i = BN_bn2bin(ret, &(to[num - j]));
 238         for (k = 0; k < num - i; k++)
 239                 to[k] = 0;
 240
 241         r = num;
 242 err:
 243         if (ctx != NULL) {
 244                 BN_CTX_end(ctx);
 245                 BN_CTX_free(ctx);
 246         }
 247         if (buf != NULL) {
 248                 explicit_bzero(buf, num);
 249                 free(buf);
 250         }
 251         return r;
 252 }
 253
 254 static BN_BLINDING *
 255 rsa_get_blinding(RSA *rsa, int *local, BN_CTX *ctx)
 256 {
 257         BN_BLINDING *ret;
 258         int got_write_lock = 0;
 259         CRYPTO_THREADID cur;
 260
 261         CRYPTO_r_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 262
 263         if (rsa->blinding == NULL) {
 264                 CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 265                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 266                 got_write_lock = 1;
 267
 268                 if (rsa->blinding == NULL)
 269                         rsa->blinding = RSA_setup_blinding(rsa, ctx);
 270         }
 271
 272         ret = rsa->blinding;
 273         if (ret == NULL)
 274                 goto err;
 275
 276         CRYPTO_THREADID_current(&cur);
 277         if (!CRYPTO_THREADID_cmp(&cur, BN_BLINDING_thread_id(ret))) {
 278                 /* rsa->blinding is ours! */
 279                 *local = 1;
 280         } else {
 281                 /* resort to rsa->mt_blinding instead */
 282                 /*
 283                  * Instruct rsa_blinding_convert(), rsa_blinding_invert()
 284                  * that the BN_BLINDING is shared, meaning that accesses
 285                  * require locks, and that the blinding factor must be
 286                  * stored outside the BN_BLINDING
 287                  */
 288                 *local = 0;
 289
 290                 if (rsa->mt_blinding == NULL) {
 291                         if (!got_write_lock) {
 292                                 CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 293                                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 294                                 got_write_lock = 1;
 295                         }
 296
 297                         if (rsa->mt_blinding == NULL)
 298                                 rsa->mt_blinding = RSA_setup_blinding(rsa, ctx);
 299                 }
 300                 ret = rsa->mt_blinding;
 301         }
 302
 303 err:
 304         if (got_write_lock)
 305                 CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 306         else
 307                 CRYPTO_r_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA);
 308         return ret;
 309 }
 310
 311 static int
 312 rsa_blinding_convert(BN_BLINDING *b, BIGNUM *f, BIGNUM *unblind, BN_CTX *ctx)
 313 {
 314         if (unblind == NULL)
 315                 /*
 316                  * Local blinding: store the unblinding factor
 317                  * in BN_BLINDING.
 318                  */
 319                 return BN_BLINDING_convert_ex(f, NULL, b, ctx);
 320         else {
 321                 /*
 322                  * Shared blinding: store the unblinding factor
 323                  * outside BN_BLINDING.
 324                  */
 325                 int ret;
 326                 CRYPTO_w_lock(CRYPTO_LOCK_RSA_BLINDING);
 327                 ret = BN_BLINDING_convert_ex(f, unblind, b, ctx);
 328                 CRYPTO_w_unlock(CRYPTO_LOCK_RSA_BLINDING);
 329                 return ret;
 330         }
 331 }
 332
 333 static int
 334 rsa_blinding_invert(BN_BLINDING *b, BIGNUM *f, BIGNUM *unblind, BN_CTX *ctx)
 335 {
 336         /*
 337          * For local blinding, unblind is set to NULL, and BN_BLINDING_invert_ex
 338          * will use the unblinding factor stored in BN_BLINDING.
 339          * If BN_BLINDING is shared between threads, unblind must be non-null:
 340          * BN_BLINDING_invert_ex will then use the local unblinding factor,
 341          * and will only read the modulus from BN_BLINDING.
 342          * In both cases it's safe to access the blinding without a lock.
 343          */
 344         return BN_BLINDING_invert_ex(f, unblind, b, ctx);
 345 }
 346
 347 /* signing */
 348 static int
 349 RSA_eay_private_encrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 350     RSA *rsa, int padding)
 351 {
 352         BIGNUM *f, *ret, *res;
 353         int i, j, k, num = 0, r = -1;
 354         unsigned char *buf = NULL;
 355         BN_CTX *ctx = NULL;
 356         int local_blinding = 0;
 357         /*
 358          * Used only if the blinding structure is shared. A non-NULL unblind
 359          * instructs rsa_blinding_convert() and rsa_blinding_invert() to store
 360          * the unblinding factor outside the blinding structure.
 361          */
 362         BIGNUM *unblind = NULL;
 363         BN_BLINDING *blinding = NULL;
 364
 365         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 366                 goto err;
 367
 368         BN_CTX_start(ctx);
 369         f = BN_CTX_get(ctx);
 370         ret = BN_CTX_get(ctx);
 371         num = BN_num_bytes(rsa->n);
 372         buf = malloc(num);
 373
 374         if (f == NULL || ret == NULL || buf == NULL) {
 375                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 376                 goto err;
 377         }
 378
 379         switch (padding) {
 380         case RSA_PKCS1_PADDING:
 381                 i = RSA_padding_add_PKCS1_type_1(buf, num, from, flen);
 382                 break;
 383         case RSA_X931_PADDING:
 384                 i = RSA_padding_add_X931(buf, num, from, flen);
 385                 break;
 386         case RSA_NO_PADDING:
 387                 i = RSA_padding_add_none(buf, num, from, flen);
 388                 break;
 389         case RSA_SSLV23_PADDING:
 390         default:
 391                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT,
 392                     RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
 393                 goto err;
 394         }
 395         if (i <= 0)
 396                 goto err;
 397
 398         if (BN_bin2bn(buf, num, f) == NULL)
 399                 goto err;
 400
 401         if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
 402                 /* usually the padding functions would catch this */
 403                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT,
 404                     RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
 405                 goto err;
 406         }
 407
 408         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_BLINDING)) {
 409                 blinding = rsa_get_blinding(rsa, &local_blinding, ctx);
 410                 if (blinding == NULL) {
 411                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT,
 412                             ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 413                         goto err;
 414                 }
 415         }
 416
 417         if (blinding != NULL) {
 418                 if (!local_blinding && ((unblind = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)) {
 419                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_ENCRYPT,
 420                             ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 421                         goto err;
 422                 }
 423                 if (!rsa_blinding_convert(blinding, f, unblind, ctx))
 424                         goto err;
 425         }
 426
 427         if ((rsa->flags & RSA_FLAG_EXT_PKEY) ||
 428             (rsa->p != NULL && rsa->q != NULL && rsa->dmp1 != NULL &&
 429             rsa->dmq1 != NULL && rsa->iqmp != NULL)) {
 430                 if (!rsa->meth->rsa_mod_exp(ret, f, rsa, ctx))
 431                         goto err;
 432         } else {
 433                 BIGNUM d;
 434
 435                 BN_init(&d);
 436                 BN_with_flags(&d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
 437
 438                 if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
 439                         if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_n,
 440                             CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
 441                                 goto err;
 442
 443                 if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, &d, rsa->n, ctx,
 444                     rsa->_method_mod_n)) {
 445                         goto err;
 446                 }
 447         }
 448
 449         if (blinding)
 450                 if (!rsa_blinding_invert(blinding, ret, unblind, ctx))
 451                         goto err;
 452
 453         if (padding == RSA_X931_PADDING) {
 454                 BN_sub(f, rsa->n, ret);
 455                 if (BN_cmp(ret, f) > 0)
 456                         res = f;
 457                 else
 458                         res = ret;
 459         } else
 460                 res = ret;
 461
 462         /* put in leading 0 bytes if the number is less than the
 463          * length of the modulus */
 464         j = BN_num_bytes(res);
 465         i = BN_bn2bin(res, &(to[num - j]));
 466         for (k = 0; k < num - i; k++)
 467                 to[k] = 0;
 468
 469         r = num;
 470 err:
 471         if (ctx != NULL) {
 472                 BN_CTX_end(ctx);
 473                 BN_CTX_free(ctx);
 474         }
 475         if (buf != NULL) {
 476                 explicit_bzero(buf, num);
 477                 free(buf);
 478         }
 479         return r;
 480 }
 481
 482 static int
 483 RSA_eay_private_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 484     RSA *rsa, int padding)
 485 {
 486         BIGNUM *f, *ret;
 487         int j, num = 0, r = -1;
 488         unsigned char *p;
 489         unsigned char *buf = NULL;
 490         BN_CTX *ctx = NULL;
 491         int local_blinding = 0;
 492         /*
 493          * Used only if the blinding structure is shared. A non-NULL unblind
 494          * instructs rsa_blinding_convert() and rsa_blinding_invert() to store
 495          * the unblinding factor outside the blinding structure.
 496          */
 497         BIGNUM *unblind = NULL;
 498         BN_BLINDING *blinding = NULL;
 499
 500         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 501                 goto err;
 502
 503         BN_CTX_start(ctx);
 504         f = BN_CTX_get(ctx);
 505         ret = BN_CTX_get(ctx);
 506         num = BN_num_bytes(rsa->n);
 507         buf = malloc(num);
 508
 509         if (!f || !ret || !buf) {
 510                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 511                 goto err;
 512         }
 513
 514         /* This check was for equality but PGP does evil things
 515          * and chops off the top '0' bytes */
 516         if (flen > num) {
 517                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 518                     RSA_R_DATA_GREATER_THAN_MOD_LEN);
 519                 goto err;
 520         }
 521
 522         /* make data into a big number */
 523         if (BN_bin2bn(from, (int)flen, f) == NULL)
 524                 goto err;
 525
 526         if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
 527                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 528                     RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
 529                 goto err;
 530         }
 531
 532         if (!(rsa->flags & RSA_FLAG_NO_BLINDING)) {
 533                 blinding = rsa_get_blinding(rsa, &local_blinding, ctx);
 534                 if (blinding == NULL) {
 535                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 536                             ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 537                         goto err;
 538                 }
 539         }
 540
 541         if (blinding != NULL) {
 542                 if (!local_blinding && ((unblind = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)) {
 543                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 544                             ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 545                         goto err;
 546                 }
 547                 if (!rsa_blinding_convert(blinding, f, unblind, ctx))
 548                         goto err;
 549         }
 550
 551         /* do the decrypt */
 552         if ((rsa->flags & RSA_FLAG_EXT_PKEY) ||
 553             (rsa->p != NULL && rsa->q != NULL && rsa->dmp1 != NULL &&
 554             rsa->dmq1 != NULL && rsa->iqmp != NULL)) {
 555                 if (!rsa->meth->rsa_mod_exp(ret, f, rsa, ctx))
 556                         goto err;
 557         } else {
 558                 BIGNUM d;
 559
 560                 BN_init(&d);
 561                 BN_with_flags(&d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
 562
 563                 if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
 564                         if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_n,
 565                             CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
 566                                 goto err;
 567
 568                 if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, &d, rsa->n, ctx,
 569                     rsa->_method_mod_n)) {
 570                         goto err;
 571                 }
 572         }
 573
 574         if (blinding)
 575                 if (!rsa_blinding_invert(blinding, ret, unblind, ctx))
 576                         goto err;
 577
 578         p = buf;
 579         j = BN_bn2bin(ret, p); /* j is only used with no-padding mode */
 580
 581         switch (padding) {
 582         case RSA_PKCS1_PADDING:
 583                 r = RSA_padding_check_PKCS1_type_2(to, num, buf, j, num);
 584                 break;
 585 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
 586         case RSA_PKCS1_OAEP_PADDING:
 587                 r = RSA_padding_check_PKCS1_OAEP(to, num, buf, j, num, NULL, 0);
 588                 break;
 589 #endif
 590         case RSA_SSLV23_PADDING:
 591                 r = RSA_padding_check_SSLv23(to, num, buf, j, num);
 592                 break;
 593         case RSA_NO_PADDING:
 594                 r = RSA_padding_check_none(to, num, buf, j, num);
 595                 break;
 596         default:
 597                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 598                     RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
 599                 goto err;
 600         }
 601         if (r < 0)
 602                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PRIVATE_DECRYPT,
 603                     RSA_R_PADDING_CHECK_FAILED);
 604
 605 err:
 606         if (ctx != NULL) {
 607                 BN_CTX_end(ctx);
 608                 BN_CTX_free(ctx);
 609         }
 610         if (buf != NULL) {
 611                 explicit_bzero(buf, num);
 612                 free(buf);
 613         }
 614         return r;
 615 }
 616
 617 /* signature verification */
 618 static int
 619 RSA_eay_public_decrypt(int flen, const unsigned char *from, unsigned char *to,
 620     RSA *rsa, int padding)
 621 {
 622         BIGNUM *f, *ret;
 623         int i, num = 0, r = -1;
 624         unsigned char *p;
 625         unsigned char *buf = NULL;
 626         BN_CTX *ctx = NULL;
 627
 628         if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_MAX_MODULUS_BITS) {
 629                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_MODULUS_TOO_LARGE);
 630                 return -1;
 631         }
 632
 633         if (BN_ucmp(rsa->n, rsa->e) <= 0) {
 634                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
 635                 return -1;
 636         }
 637
 638         /* for large moduli, enforce exponent limit */
 639         if (BN_num_bits(rsa->n) > OPENSSL_RSA_SMALL_MODULUS_BITS) {
 640                 if (BN_num_bits(rsa->e) > OPENSSL_RSA_MAX_PUBEXP_BITS) {
 641                         RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, RSA_R_BAD_E_VALUE);
 642                         return -1;
 643                 }
 644         }
 645
 646         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 647                 goto err;
 648
 649         BN_CTX_start(ctx);
 650         f = BN_CTX_get(ctx);
 651         ret = BN_CTX_get(ctx);
 652         num = BN_num_bytes(rsa->n);
 653         buf = malloc(num);
 654
 655         if (!f || !ret || !buf) {
 656                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 657                 goto err;
 658         }
 659
 660         /* This check was for equality but PGP does evil things
 661          * and chops off the top '0' bytes */
 662         if (flen > num) {
 663                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT,
 664                     RSA_R_DATA_GREATER_THAN_MOD_LEN);
 665                 goto err;
 666         }
 667
 668         if (BN_bin2bn(from, flen, f) == NULL)
 669                 goto err;
 670
 671         if (BN_ucmp(f, rsa->n) >= 0) {
 672                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT,
 673                     RSA_R_DATA_TOO_LARGE_FOR_MODULUS);
 674                 goto err;
 675         }
 676
 677         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
 678                 if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_n,
 679                     CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
 680                         goto err;
 681
 682         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(ret, f, rsa->e, rsa->n, ctx,
 683             rsa->_method_mod_n))
 684                 goto err;
 685
 686         if (padding == RSA_X931_PADDING && (ret->d[0] & 0xf) != 12)
 687                 if (!BN_sub(ret, rsa->n, ret))
 688                         goto err;
 689
 690         p = buf;
 691         i = BN_bn2bin(ret, p);
 692
 693         switch (padding) {
 694         case RSA_PKCS1_PADDING:
 695                 r = RSA_padding_check_PKCS1_type_1(to, num, buf, i, num);
 696                 break;
 697         case RSA_X931_PADDING:
 698                 r = RSA_padding_check_X931(to, num, buf, i, num);
 699                 break;
 700         case RSA_NO_PADDING:
 701                 r = RSA_padding_check_none(to, num, buf, i, num);
 702                 break;
 703         default:
 704                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT,
 705                     RSA_R_UNKNOWN_PADDING_TYPE);
 706                 goto err;
 707         }
 708         if (r < 0)
 709                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT,
 710                     RSA_R_PADDING_CHECK_FAILED);
 711
 712 err:
 713         if (ctx != NULL) {
 714                 BN_CTX_end(ctx);
 715                 BN_CTX_free(ctx);
 716         }
 717         if (buf != NULL) {
 718                 explicit_bzero(buf, num);
 719                 free(buf);
 720         }
 721         return r;
 722 }
 723
 724 static int
 725 RSA_eay_mod_exp(BIGNUM *r0, const BIGNUM *I, RSA *rsa, BN_CTX *ctx)
 726 {
 727         BIGNUM *r1, *m1, *vrfy;
 728         BIGNUM dmp1, dmq1, c, pr1;
 729         int ret = 0;
 730
 731         BN_CTX_start(ctx);
 732         r1 = BN_CTX_get(ctx);
 733         m1 = BN_CTX_get(ctx);
 734         vrfy = BN_CTX_get(ctx);
 735         if (r1 == NULL || m1 == NULL || vrfy == NULL) {
 736                 RSAerr(RSA_F_RSA_EAY_MOD_EXP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 737                 goto err;
 738         }
 739
 740         {
 741                 BIGNUM p, q;
 742
 743                 /*
 744                  * Make sure BN_mod_inverse in Montgomery intialization uses the
 745                  * BN_FLG_CONSTTIME flag
 746                  */
 747                 BN_init(&p);
 748                 BN_init(&q);
 749                 BN_with_flags(&p, rsa->p, BN_FLG_CONSTTIME);
 750                 BN_with_flags(&q, rsa->q, BN_FLG_CONSTTIME);
 751
 752                 if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE) {
 753                         if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_p,
 754                              CRYPTO_LOCK_RSA, &p, ctx) ||
 755                             !BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_q,
 756                              CRYPTO_LOCK_RSA, &q, ctx)) {
 757                                 goto err;
 758                         }
 759                 }
 760         }
 761
 762         if (rsa->flags & RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC)
 763                 if (!BN_MONT_CTX_set_locked(&rsa->_method_mod_n,
 764                     CRYPTO_LOCK_RSA, rsa->n, ctx))
 765                         goto err;
 766
 767         /* compute I mod q */
 768         BN_init(&c);
 769         BN_with_flags(&c, I, BN_FLG_CONSTTIME);
 770
 771         if (!BN_mod(r1, &c, rsa->q, ctx))
 772                 goto err;
 773
 774         /* compute r1^dmq1 mod q */
 775         BN_init(&dmq1);
 776         BN_with_flags(&dmq1, rsa->dmq1, BN_FLG_CONSTTIME);
 777
 778         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(m1, r1, &dmq1, rsa->q, ctx,
 779             rsa->_method_mod_q))
 780                 goto err;
 781
 782         /* compute I mod p */
 783         BN_with_flags(&c, I, BN_FLG_CONSTTIME);
 784
 785         if (!BN_mod(r1, &c, rsa->p, ctx))
 786                 goto err;
 787
 788         /* compute r1^dmp1 mod p */
 789         BN_init(&dmp1);
 790         BN_with_flags(&dmp1, rsa->dmp1, BN_FLG_CONSTTIME);
 791
 792         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(r0, r1, &dmp1, rsa->p, ctx,
 793             rsa->_method_mod_p))
 794                 goto err;
 795
 796         if (!BN_sub(r0, r0, m1))
 797                 goto err;
 798
 799         /*
 800          * This will help stop the size of r0 increasing, which does
 801          * affect the multiply if it optimised for a power of 2 size
 802          */
 803         if (BN_is_negative(r0))
 804                 if (!BN_add(r0, r0, rsa->p))
 805                         goto err;
 806
 807         if (!BN_mul(r1, r0, rsa->iqmp, ctx))
 808                 goto err;
 809
 810         /* Turn BN_FLG_CONSTTIME flag on before division operation */
 811         BN_init(&pr1);
 812         BN_with_flags(&pr1, r1, BN_FLG_CONSTTIME);
 813
 814         if (!BN_mod(r0, &pr1, rsa->p, ctx))
 815                 goto err;
 816
 817         /*
 818          * If p < q it is occasionally possible for the correction of
 819          * adding 'p' if r0 is negative above to leave the result still
 820          * negative. This can break the private key operations: the following
 821          * second correction should *always* correct this rare occurrence.
 822          * This will *never* happen with OpenSSL generated keys because
 823          * they ensure p > q [steve]
 824          */
 825         if (BN_is_negative(r0))
 826                 if (!BN_add(r0, r0, rsa->p))
 827                         goto err;
 828         if (!BN_mul(r1, r0, rsa->q, ctx))
 829                 goto err;
 830         if (!BN_add(r0, r1, m1))
 831                 goto err;
 832
 833         if (rsa->e && rsa->n) {
 834                 if (!rsa->meth->bn_mod_exp(vrfy, r0, rsa->e, rsa->n, ctx,
 835                     rsa->_method_mod_n))
 836                         goto err;
 837                 /*
 838                  * If 'I' was greater than (or equal to) rsa->n, the operation
 839                  * will be equivalent to using 'I mod n'. However, the result of
 840                  * the verify will *always* be less than 'n' so we don't check
 841                  * for absolute equality, just congruency.
 842                  */
 843                 if (!BN_sub(vrfy, vrfy, I))
 844                         goto err;
 845                 if (!BN_mod(vrfy, vrfy, rsa->n, ctx))
 846                         goto err;
 847                 if (BN_is_negative(vrfy))
 848                         if (!BN_add(vrfy, vrfy, rsa->n))
 849                                 goto err;
 850                 if (!BN_is_zero(vrfy)) {
 851                         /*
 852                          * 'I' and 'vrfy' aren't congruent mod n. Don't leak
 853                          * miscalculated CRT output, just do a raw (slower)
 854                          * mod_exp and return that instead.
 855                          */
 856                         BIGNUM d;
 857
 858                         BN_init(&d);
 859                         BN_with_flags(&d, rsa->d, BN_FLG_CONSTTIME);
 860
 861                         if (!rsa->meth->bn_mod_exp(r0, I, &d, rsa->n, ctx,
 862                             rsa->_method_mod_n)) {
 863                                 goto err;
 864                         }
 865                 }
 866         }
 867         ret = 1;
 868 err:
 869         BN_CTX_end(ctx);
 870         return ret;
 871 }
 872
 873 static int
 874 RSA_eay_init(RSA *rsa)
 875 {
 876         rsa->flags |= RSA_FLAG_CACHE_PUBLIC | RSA_FLAG_CACHE_PRIVATE;
 877         return 1;
 878 }
 879
 880 static int
 881 RSA_eay_finish(RSA *rsa)
 882 {
 883         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_n);
 884         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_p);
 885         BN_MONT_CTX_free(rsa->_method_mod_q);
 886
 887         return 1;
 888 }