rsa/rsa_oaep.c

   1
   2 /* rsa_oaep.c */
   3 /*
   4     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   5     Copyright (C) 2006-2012 Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   6
   7     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   8     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10     (at your option) any later version.
  11
  12     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15     GNU General Public License for more details.
  16
  17     You should have received a copy of the GNU General Public License
  18     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #include <stdint.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include "memxor.h"
  25 #include "mgf1.h"
  26 #include "bigint.h"
  27 #include "rsa_basic.h"
  28 #include "rsa_oaep.h"
  29
  30 #include "random_dummy.h"
  31
  32 #include "hfal/hfal_sha1.h"
  33
  34 #include "cli.h"
  35 #include "uart_lowlevel.h"
  36
  37 mgf1_parameter_t mgf1_default_parameter = {
  38                 &sha1_desc
  39 };
  40
  41 rsa_oaep_parameter_t rsa_oaep_default_parameter = {
  42                 mgf1,
  43                 &sha1_desc,
  44                 &mgf1_default_parameter
  45 };
  46
  47 rsa_label_t rsa_oaep_default_label = {
  48                 0, NULL
  49 };
  50
  51 uint8_t rsa_encrypt_oaep(void* dest, uint16_t* out_length,
  52                               const void* src, uint16_t length_B,
  53                               rsa_publickey_t* key, const rsa_oaep_parameter_t *p,
  54                               const rsa_label_t* label, const void* seed){
  55
  56         if(!p){
  57                 p = &rsa_oaep_default_parameter;
  58         }
  59         if(!label){
  60                 label = &rsa_oaep_default_label;
  61         }
  62         uint16_t hv_len = (hfal_hash_getHashsize(p->hf)+7)/8;
  63         if(length_B > bigint_length_B(key->modulus) - 2*hv_len - 2){
  64                 /* message too long */
  65                 return 1;
  66         }
  67         uint16_t buffer_len = bigint_length_B(key->modulus);
  68         cli_putstr("\r\n buffer_len = ");
  69         cli_hexdump_rev(&buffer_len, 2);
  70         cli_putstr("\r\n modulus_len = ");
  71         cli_hexdump_rev(&key->modulus->length_B, 2);
  72         uint8_t* buffer = (uint8_t*)dest;
  73         uint8_t off;
  74         /* the following needs some explanation:
  75          * off is the offset which is used for compensating the effect of
  76          * changeendian() when it operates on multi-byte words.
  77          * */
  78         off = (sizeof(bigint_word_t) -(bigint_get_first_set_bit(key->modulus)/8+1)%(sizeof(bigint_word_t)*8))
  79                         % (sizeof(bigint_word_t));
  80         buffer += off;
  81     buffer_len -= off;
  82     cli_putstr("\r\n  off = ");
  83     cli_hexdump_byte(off);
  84         uint8_t* seed_buffer = buffer + 1;
  85         uint16_t db_len = buffer_len - hv_len - 1;
  86         uint8_t* db = seed_buffer + hv_len;
  87         uint16_t maskbuffer_len = db_len>hv_len?db_len:hv_len;
  88         uint8_t maskbuffer[maskbuffer_len];
  89         bigint_t x;
  90
  91         memset(dest, 0, seed_buffer - buffer + off);
  92         memset(db + hv_len, 0, db_len - hv_len - length_B -1);
  93         hfal_hash_mem(p->hf, db, label->label, label->length_b);
  94         db[db_len - length_B - 1] = 0x01;
  95         memcpy(db+db_len - length_B, src, length_B);
  96         if(seed){
  97                 memcpy(seed_buffer, seed, hv_len);
  98         }else{
  99                 /* generate random seed */
 100                 if(!prng_get_byte){
 101                         return 2; /* ERROR: no random generator specified */
 102                 }
 103                 uint16_t i;
 104                 for(i=0; i<hv_len; ++i){
 105                         seed_buffer[i] = prng_get_byte();
 106                 }
 107         }
 108         cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-feistel):\r\n");
 109         cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 110         p->mgf(maskbuffer, seed_buffer, hv_len, db_len, p->mgf_parameter);
 111         memxor(db, maskbuffer, db_len);
 112         p->mgf(maskbuffer, db, db_len, hv_len, p->mgf_parameter);
 113         memxor(seed_buffer, maskbuffer, hv_len);
 114         cli_putstr("\r\n  msg (raw, post-feistel):\r\n");
 115         cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 116
 117         x.wordv = dest;
 118         x.length_B = key->modulus->length_B;
 119         bigint_adjust(&x);
 120
 121         rsa_os2ip(&x, NULL, bigint_length_B(key->modulus));
 122         rsa_enc(&x, key);
 123         rsa_i2osp(NULL, &x, out_length);
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 uint8_t rsa_decrypt_oaep(void* dest, uint16_t* out_length,
 128                               const void* src, uint16_t length_B,
 129                               rsa_privatekey_t* key, const rsa_oaep_parameter_t *p,
 130                               const rsa_label_t* label, void* seed){
 131
 132         cli_putstr("\r\n -->rsa_decrypt_oaep()"); uart_flush(0);
 133         if(!label){
 134                 label = &rsa_oaep_default_label;
 135         }
 136         if(!p){
 137                 p = &rsa_oaep_default_parameter;
 138         }
 139         uint16_t x_len, data_len;
 140         bigint_t x;
 141         uint16_t hv_len = hfal_hash_getHashsize(p->hf)/8;
 142         uint8_t label_hv[hv_len];
 143         uint16_t msg_len = bigint_get_first_set_bit(key->modulus) / 8 + 1;
 144         uint16_t db_len = msg_len - hv_len - 1;
 145         uint8_t maskbuffer[db_len>hv_len?db_len:hv_len];
 146
 147         uint8_t *seed_buffer = dest;
 148         uint8_t *db_buffer = seed_buffer + hv_len;
 149
 150         x_len = bigint_get_first_set_bit(key->modulus)/8;
 151         memset(dest, 0, bigint_length_B(key->modulus) - length_B);
 152         memcpy((uint8_t*)dest + bigint_length_B(key->modulus) - length_B, src, length_B);
 153
 154         cli_putc('a'); uart_flush(0);
 155
 156         x.wordv = dest;
 157         x.length_B = key->modulus->length_B;
 158         x.info = 0;
 159         bigint_adjust(&x);
 160
 161
 162         cli_putc('b'); uart_flush(0);
 163         rsa_os2ip(&x, NULL, bigint_length_B(key->modulus));
 164         cli_putc('c'); uart_flush(0);
 165         rsa_dec(&x, key);
 166         cli_putc('d'); uart_flush(0);
 167         rsa_i2osp(NULL, &x, &data_len);
 168
 169         cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-move):\r\n");
 170         cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 171
 172         if(data_len > x_len){
 173                 return 7;
 174         }
 175
 176         cli_putstr("\r\n moving some bytes; x_len = ");
 177         cli_hexdump_rev(&x_len, 2);
 178         cli_putstr("  data_len = ");
 179         cli_hexdump_rev(&data_len, 2);
 180         uart_flush(0);
 181
 182         if(x_len != data_len){
 183                 memmove((uint8_t*)dest + x_len - data_len, dest, data_len);
 184                 cli_putstr("  (oh, not dead yet?!)");
 185                 uart_flush(0);
 186                 memset(dest, 0, x_len - data_len);
 187         }
 188
 189         hfal_hash_mem(p->hf, label_hv, label->label, label->length_b);
 190 /*
 191         if(buffer[0] != 0){
 192                 return 1;
 193         }
 194 */
 195         cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-feistel):\r\n");
 196         cli_hexdump_block(seed_buffer, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 197
 198         uart_flush(0);
 199
 200         p->mgf(maskbuffer, db_buffer, db_len, hv_len, p->mgf_parameter);
 201         memxor(seed_buffer, maskbuffer, hv_len);
 202         p->mgf(maskbuffer, seed_buffer, hv_len, db_len, p->mgf_parameter);
 203         memxor(db_buffer, maskbuffer, db_len);
 204
 205         if(memcmp(label_hv, db_buffer, hv_len)){
 206                 cli_putstr("\r\nDBG: DB:\r\n");
 207                 cli_hexdump_block(db_buffer, db_len, 4, 16);
 208                 return 2;
 209         }
 210
 211         uint16_t ps_len=0;
 212         while(db_buffer[hv_len + ps_len++] == 0)
 213                 ;
 214
 215         --ps_len;
 216         if(db_buffer[hv_len + ps_len] != 1){
 217                 return 3;
 218         }
 219
 220         if(seed){
 221                 memcpy(seed, seed_buffer, hv_len);
 222         }
 223
 224         msg_len = db_len - hv_len - 1 - ps_len;
 225         memmove(dest, db_buffer + hv_len + ps_len + 1, msg_len);
 226
 227         *out_length = msg_len;
 228
 229         return 0;
 230 }
 231
 232