rsa/rsaes_oaep.c

   1
   2 /* rsa_oaep.c */
   3 /*
   4     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   5     Copyright (C) 2006-2015 Daniel Otte (bg@nerilex.org)
   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 "rsaes_oaep.h"
  29
  30 #include "random_dummy.h"
  31
  32 #include "hfal/hfal_sha1.h"
  33
  34 #define DEBUG 0
  35
  36 #if DEBUG
  37 #include "cli.h"
  38 #endif
  39
  40 mgf1_parameter_t mgf1_default_parameter = {
  41                 &sha1_desc
  42 };
  43
  44 rsa_oaep_parameter_t rsa_oaep_default_parameter = {
  45                 mgf1,
  46                 &sha1_desc,
  47                 &mgf1_default_parameter
  48 };
  49
  50 rsa_label_t rsa_oaep_default_label = {
  51                 0, NULL
  52 };
  53
  54 uint8_t rsa_encrypt_oaep(void *dest, uint16_t *out_length,
  55                               const void *src, uint16_t length_B,
  56                               rsa_publickey_t *key, const rsa_oaep_parameter_t *p,
  57                               const rsa_label_t *label, const void *seed){
  58
  59         if(!p){
  60                 p = &rsa_oaep_default_parameter;
  61         }
  62         if(!label){
  63                 label = &rsa_oaep_default_label;
  64         }
  65         uint16_t hv_len = (hfal_hash_getHashsize(p->hf)+7)/8;
  66         if(length_B > bigint_length_B(&key->modulus) - 2*hv_len - 2){
  67                 /* message too long */
  68                 return 1;
  69         }
  70         uint16_t buffer_len = bigint_length_B(&key->modulus);
  71 #if DEBUG
  72         cli_putstr("\r\n buffer_len = ");
  73         cli_hexdump_rev(&buffer_len, 2);
  74         cli_putstr("\r\n modulus_len = ");
  75         cli_hexdump_rev(&key->modulus.length_W, 2);
  76 #endif
  77         uint8_t *buffer = (uint8_t*)dest;
  78         uint8_t off;
  79         /* the following needs some explanation:
  80          * off is the offset which is used for compensating the effect of
  81          * changeendian() when it operates on multi-byte words.
  82          * */
  83         off = (sizeof(bigint_word_t) - (bigint_get_first_set_bit(&key->modulus)/8+1) % sizeof(bigint_word_t))
  84                         % (sizeof(bigint_word_t));
  85         buffer += off;
  86     buffer_len -= off;
  87         uint8_t *seed_buffer = buffer + 1;
  88         uint16_t db_len = buffer_len - hv_len - 1;
  89         uint8_t *db = seed_buffer + hv_len;
  90         uint16_t maskbuffer_len = db_len>hv_len?db_len:hv_len;
  91         uint8_t maskbuffer[maskbuffer_len];
  92         bigint_t x;
  93
  94         memset(dest, 0, seed_buffer - buffer + off);
  95         memset(db + hv_len, 0, db_len - hv_len - length_B -1);
  96         hfal_hash_mem(p->hf, db, label->label, label->length_b);
  97         db[db_len - length_B - 1] = 0x01;
  98         memcpy(db+db_len - length_B, src, length_B);
  99         if(seed){
 100                 memcpy(seed_buffer, seed, hv_len);
 101         }else{
 102                 /* generate random seed */
 103                 if(!prng_get_byte){
 104                         return 2; /* ERROR: no random generator specified */
 105                 }
 106                 uint16_t i;
 107                 for(i=0; i<hv_len; ++i){
 108                         seed_buffer[i] = prng_get_byte();
 109                 }
 110         }
 111 #if DEBUG
 112         cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-feistel):\r\n");
 113         cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(&key->modulus), 4, 16);
 114 #endif
 115         p->mgf(maskbuffer, seed_buffer, hv_len, db_len, p->mgf_parameter);
 116         memxor(db, maskbuffer, db_len);
 117         p->mgf(maskbuffer, db, db_len, hv_len, p->mgf_parameter);
 118         memxor(seed_buffer, maskbuffer, hv_len);
 119 #if DEBUG
 120         cli_putstr("\r\n  msg (raw, post-feistel):\r\n");
 121         cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(&key->modulus), 4, 16);
 122 #endif
 123         x.info = 0;
 124         x.length_W = key->modulus.length_W;
 125         x.wordv = dest;
 126         bigint_adjust(&x);
 127         rsa_os2ip(&x, NULL, bigint_length_B(&key->modulus));
 128 #if DEBUG
 129         cli_putstr("\r\ninput-msg (pre enc):\r\n");
 130         cli_hexdump_rev(&src, 2);
 131         cli_hexdump_block(src, length_B, 4, 16);
 132 #endif
 133         rsa_enc(&x, key);
 134 #if DEBUG
 135         cli_putstr("\r\ninput-msg (post enc):\r\n");
 136         cli_hexdump_rev(&src, 2);
 137         cli_hexdump_block(src, length_B, 4, 16);
 138 #endif
 139         rsa_i2osp(NULL, &x, out_length);
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 uint8_t rsa_decrypt_oaep(void *dest, uint16_t *out_length,
 144                               const void *src, uint16_t length_B,
 145                               rsa_privatekey_t *key, const rsa_oaep_parameter_t *p,
 146                               const rsa_label_t *label, void *seed){
 147
 148 //      cli_putstr("\r\n -->rsa_decrypt_oaep()"); uart_flush(0);
 149         if(!label){
 150                 label = &rsa_oaep_default_label;
 151         }
 152         if(!p){
 153                 p = &rsa_oaep_default_parameter;
 154         }
 155         uint16_t x_len, data_len;
 156         bigint_t x;
 157         uint16_t hv_len = hfal_hash_getHashsize(p->hf)/8;
 158         uint8_t label_hv[hv_len];
 159         uint16_t msg_len = bigint_get_first_set_bit(&key->modulus) / 8 + 1;
 160         uint16_t db_len = msg_len - hv_len - 1;
 161         uint8_t maskbuffer[db_len>hv_len?db_len:hv_len];
 162
 163         uint8_t *seed_buffer = dest;
 164         uint8_t *db_buffer = seed_buffer + hv_len;
 165
 166         x_len = bigint_get_first_set_bit(&key->modulus)/8;
 167         memset(dest, 0, bigint_length_B(&key->modulus) - length_B);
 168         memcpy((uint8_t*)dest + bigint_length_B(&key->modulus) - length_B, src, length_B);
 169
 170 //      cli_putc('a'); uart_flush(0);
 171
 172         x.wordv = dest;
 173         x.length_W = key->modulus.length_W;
 174         x.info = 0;
 175         bigint_adjust(&x);
 176
 177
 178 //      cli_putc('b'); uart_flush(0);
 179         rsa_os2ip(&x, NULL, bigint_length_B(&key->modulus));
 180 #if DEBUG
 181         cli_putstr_P(PSTR("\r\n rsa decrypting ..."));
 182 #endif
 183         rsa_dec(&x, key);
 184 #if DEBUG
 185         cli_putstr_P(PSTR(" [done]"));
 186 #endif
 187         rsa_i2osp(NULL, &x, &data_len);
 188
 189 //      cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-move):\r\n");
 190 //      cli_hexdump_block(dest, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 191
 192         if(data_len > x_len){
 193                 return 7;
 194         }
 195 /*
 196         cli_putstr("\r\n moving some bytes; x_len = ");
 197         cli_hexdump_rev(&x_len, 2);
 198         cli_putstr("  data_len = ");
 199         cli_hexdump_rev(&data_len, 2);
 200         uart_flush(0);
 201 */
 202         if(x_len != data_len){
 203                 memmove((uint8_t*)dest + x_len - data_len, dest, data_len);
 204 //              cli_putstr("  (oh, not dead yet?!)");
 205 //              uart_flush(0);
 206                 memset(dest, 0, x_len - data_len);
 207         }
 208
 209         hfal_hash_mem(p->hf, label_hv, label->label, label->length_b);
 210 /*
 211         cli_putstr("\r\n  msg (raw, pre-feistel):\r\n");
 212         cli_hexdump_block(seed_buffer, bigint_length_B(key->modulus), 4, 16);
 213         uart_flush(0);
 214 */
 215         p->mgf(maskbuffer, db_buffer, db_len, hv_len, p->mgf_parameter);
 216         memxor(seed_buffer, maskbuffer, hv_len);
 217         p->mgf(maskbuffer, seed_buffer, hv_len, db_len, p->mgf_parameter);
 218         memxor(db_buffer, maskbuffer, db_len);
 219
 220         if(memcmp(label_hv, db_buffer, hv_len)){
 221 //              cli_putstr("\r\nDBG: DB:\r\n");
 222 //              cli_hexdump_block(db_buffer, db_len, 4, 16);
 223                 return 2;
 224         }
 225
 226         uint16_t ps_len=0;
 227         while(db_buffer[hv_len + ps_len++] == 0)
 228                 ;
 229
 230         --ps_len;
 231         if(db_buffer[hv_len + ps_len] != 1){
 232                 return 3;
 233         }
 234
 235         if(seed){
 236                 memcpy(seed, seed_buffer, hv_len);
 237         }
 238
 239         msg_len = db_len - hv_len - 1 - ps_len;
 240         memmove(dest, db_buffer + hv_len + ps_len + 1, msg_len);
 241
 242         *out_length = msg_len;
 243
 244         return 0;
 245 }
 246
 247