test_src/main-rsaes_oaep-test.c

   1 /* main-dsa-test.c */
   2 /*
   3     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2015 Daniel Otte (bg@nerilex.org)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
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  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  15
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  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19 /*
  20  * RSA test-suit
  21  *
  22 */
  23 #include "main-test-common.h"
  24
  25 #include "noekeon.h"
  26 #include "noekeon_prng.h"
  27 #include "bigint.h"
  28 #include "bigint_io.h"
  29 #include "random_dummy.h"
  30 #include "rsa_basic.h"
  31 #include "rsaes_oaep.h"
  32
  33 #include "performance_test.h"
  34
  35 const char *algo_name = "RSAES-OAEP";
  36
  37 #define BIGINT_CEIL(x) ((((x) + sizeof(bigint_word_t) - 1) / sizeof(bigint_word_t)) *  sizeof(bigint_word_t))
  38 #define BIGINT_OFF(x) ((sizeof(bigint_word_t) - (x) % sizeof(bigint_word_t)) % sizeof(bigint_word_t))
  39
  40 /*****************************************************************************
  41  *  additional validation-functions                                                                                      *
  42  *****************************************************************************/
  43 #if 0
  44 /* ==================================
  45  * Example 1: A 1024-bit RSA Key Pair
  46  * ================================== */
  47
  48 /* ------------------------------
  49  * Components of the RSA Key Pair
  50  * ------------------------------ */
  51
  52 /* RSA modulus n: */
  53 const uint8_t modulus[] = {
  54 0xa8, 0xb3, 0xb2, 0x84, 0xaf, 0x8e, 0xb5, 0x0b, 0x38, 0x70, 0x34, 0xa8, 0x60, 0xf1, 0x46, 0xc4,
  55 0x91, 0x9f, 0x31, 0x87, 0x63, 0xcd, 0x6c, 0x55, 0x98, 0xc8, 0xae, 0x48, 0x11, 0xa1, 0xe0, 0xab,
  56 0xc4, 0xc7, 0xe0, 0xb0, 0x82, 0xd6, 0x93, 0xa5, 0xe7, 0xfc, 0xed, 0x67, 0x5c, 0xf4, 0x66, 0x85,
  57 0x12, 0x77, 0x2c, 0x0c, 0xbc, 0x64, 0xa7, 0x42, 0xc6, 0xc6, 0x30, 0xf5, 0x33, 0xc8, 0xcc, 0x72,
  58 0xf6, 0x2a, 0xe8, 0x33, 0xc4, 0x0b, 0xf2, 0x58, 0x42, 0xe9, 0x84, 0xbb, 0x78, 0xbd, 0xbf, 0x97,
  59 0xc0, 0x10, 0x7d, 0x55, 0xbd, 0xb6, 0x62, 0xf5, 0xc4, 0xe0, 0xfa, 0xb9, 0x84, 0x5c, 0xb5, 0x14,
  60 0x8e, 0xf7, 0x39, 0x2d, 0xd3, 0xaa, 0xff, 0x93, 0xae, 0x1e, 0x6b, 0x66, 0x7b, 0xb3, 0xd4, 0x24,
  61 0x76, 0x16, 0xd4, 0xf5, 0xba, 0x10, 0xd4, 0xcf, 0xd2, 0x26, 0xde, 0x88, 0xd3, 0x9f, 0x16, 0xfb
  62 };
  63
  64 /* RSA public exponent e: */
  65 const uint8_t public_exponent[] = {
  66 0x00, 0x01, 0x00, 0x01
  67 };
  68
  69 /* RSA private exponent d: */
  70 const uint8_t private_exponent[] = {
  71 0x53, 0x33, 0x9c, 0xfd, 0xb7, 0x9f, 0xc8, 0x46, 0x6a, 0x65, 0x5c, 0x73, 0x16, 0xac, 0xa8, 0x5c,
  72 0x55, 0xfd, 0x8f, 0x6d, 0xd8, 0x98, 0xfd, 0xaf, 0x11, 0x95, 0x17, 0xef, 0x4f, 0x52, 0xe8, 0xfd,
  73 0x8e, 0x25, 0x8d, 0xf9, 0x3f, 0xee, 0x18, 0x0f, 0xa0, 0xe4, 0xab, 0x29, 0x69, 0x3c, 0xd8, 0x3b,
  74 0x15, 0x2a, 0x55, 0x3d, 0x4a, 0xc4, 0xd1, 0x81, 0x2b, 0x8b, 0x9f, 0xa5, 0xaf, 0x0e, 0x7f, 0x55,
  75 0xfe, 0x73, 0x04, 0xdf, 0x41, 0x57, 0x09, 0x26, 0xf3, 0x31, 0x1f, 0x15, 0xc4, 0xd6, 0x5a, 0x73,
  76 0x2c, 0x48, 0x31, 0x16, 0xee, 0x3d, 0x3d, 0x2d, 0x0a, 0xf3, 0x54, 0x9a, 0xd9, 0xbf, 0x7c, 0xbf,
  77 0xb7, 0x8a, 0xd8, 0x84, 0xf8, 0x4d, 0x5b, 0xeb, 0x04, 0x72, 0x4d, 0xc7, 0x36, 0x9b, 0x31, 0xde,
  78 0xf3, 0x7d, 0x0c, 0xf5, 0x39, 0xe9, 0xcf, 0xcd, 0xd3, 0xde, 0x65, 0x37, 0x29, 0xea, 0xd5, 0xd1
  79 };
  80
  81 /* Prime p: */
  82 const uint8_t p[] = {
  83 0xd3, 0x27, 0x37, 0xe7, 0x26, 0x7f, 0xfe, 0x13, 0x41, 0xb2, 0xd5, 0xc0, 0xd1, 0x50, 0xa8, 0x1b,
  84 0x58, 0x6f, 0xb3, 0x13, 0x2b, 0xed, 0x2f, 0x8d, 0x52, 0x62, 0x86, 0x4a, 0x9c, 0xb9, 0xf3, 0x0a,
  85 0xf3, 0x8b, 0xe4, 0x48, 0x59, 0x8d, 0x41, 0x3a, 0x17, 0x2e, 0xfb, 0x80, 0x2c, 0x21, 0xac, 0xf1,
  86 0xc1, 0x1c, 0x52, 0x0c, 0x2f, 0x26, 0xa4, 0x71, 0xdc, 0xad, 0x21, 0x2e, 0xac, 0x7c, 0xa3, 0x9d
  87 };
  88
  89 /* Prime q: */
  90 const uint8_t q[] = {
  91 0xcc, 0x88, 0x53, 0xd1, 0xd5, 0x4d, 0xa6, 0x30, 0xfa, 0xc0, 0x04, 0xf4, 0x71, 0xf2, 0x81, 0xc7,
  92 0xb8, 0x98, 0x2d, 0x82, 0x24, 0xa4, 0x90, 0xed, 0xbe, 0xb3, 0x3d, 0x3e, 0x3d, 0x5c, 0xc9, 0x3c,
  93 0x47, 0x65, 0x70, 0x3d, 0x1d, 0xd7, 0x91, 0x64, 0x2f, 0x1f, 0x11, 0x6a, 0x0d, 0xd8, 0x52, 0xbe,
  94 0x24, 0x19, 0xb2, 0xaf, 0x72, 0xbf, 0xe9, 0xa0, 0x30, 0xe8, 0x60, 0xb0, 0x28, 0x8b, 0x5d, 0x77
  95 };
  96
  97 /* p's CRT exponent dP: */
  98 const uint8_t dp[] = {
  99 0x0e, 0x12, 0xbf, 0x17, 0x18, 0xe9, 0xce, 0xf5, 0x59, 0x9b, 0xa1, 0xc3, 0x88, 0x2f, 0xe8, 0x04,
 100 0x6a, 0x90, 0x87, 0x4e, 0xef, 0xce, 0x8f, 0x2c, 0xcc, 0x20, 0xe4, 0xf2, 0x74, 0x1f, 0xb0, 0xa3,
 101 0x3a, 0x38, 0x48, 0xae, 0xc9, 0xc9, 0x30, 0x5f, 0xbe, 0xcb, 0xd2, 0xd7, 0x68, 0x19, 0x96, 0x7d,
 102 0x46, 0x71, 0xac, 0xc6, 0x43, 0x1e, 0x40, 0x37, 0x96, 0x8d, 0xb3, 0x78, 0x78, 0xe6, 0x95, 0xc1
 103 };
 104
 105 /* q's CRT exponent dQ: */
 106 const uint8_t dq[] = {
 107 0x95, 0x29, 0x7b, 0x0f, 0x95, 0xa2, 0xfa, 0x67, 0xd0, 0x07, 0x07, 0xd6, 0x09, 0xdf, 0xd4, 0xfc,
 108 0x05, 0xc8, 0x9d, 0xaf, 0xc2, 0xef, 0x6d, 0x6e, 0xa5, 0x5b, 0xec, 0x77, 0x1e, 0xa3, 0x33, 0x73,
 109 0x4d, 0x92, 0x51, 0xe7, 0x90, 0x82, 0xec, 0xda, 0x86, 0x6e, 0xfe, 0xf1, 0x3c, 0x45, 0x9e, 0x1a,
 110 0x63, 0x13, 0x86, 0xb7, 0xe3, 0x54, 0xc8, 0x99, 0xf5, 0xf1, 0x12, 0xca, 0x85, 0xd7, 0x15, 0x83
 111 };
 112
 113 /* CRT coefficient qInv: */
 114 const uint8_t qinv[] = {
 115 0x4f, 0x45, 0x6c, 0x50, 0x24, 0x93, 0xbd, 0xc0, 0xed, 0x2a, 0xb7, 0x56, 0xa3, 0xa6, 0xed, 0x4d,
 116 0x67, 0x35, 0x2a, 0x69, 0x7d, 0x42, 0x16, 0xe9, 0x32, 0x12, 0xb1, 0x27, 0xa6, 0x3d, 0x54, 0x11,
 117 0xce, 0x6f, 0xa9, 0x8d, 0x5d, 0xbe, 0xfd, 0x73, 0x26, 0x3e, 0x37, 0x28, 0x14, 0x27, 0x43, 0x81,
 118 0x81, 0x66, 0xed, 0x7d, 0xd6, 0x36, 0x87, 0xdd, 0x2a, 0x8c, 0xa1, 0xd2, 0xf4, 0xfb, 0xd8, 0xe1
 119 };
 120
 121 /* ---------------------------------
 122  * RSAES-OAEP Encryption Example 1.1
 123  * --------------------------------- */
 124
 125 /* Message to be, encrypted: */
 126 const uint8_t message[] = {
 127 0x66, 0x28, 0x19, 0x4e, 0x12, 0x07, 0x3d, 0xb0, 0x3b, 0xa9, 0x4c, 0xda, 0x9e, 0xf9, 0x53, 0x23,
 128 0x97, 0xd5, 0x0d, 0xba, 0x79, 0xb9, 0x87, 0x00, 0x4a, 0xfe, 0xfe, 0x34
 129 };
 130
 131 /* Seed: */
 132 const uint8_t seed[] = {
 133 0x18, 0xb7, 0x76, 0xea, 0x21, 0x06, 0x9d, 0x69, 0x77, 0x6a, 0x33, 0xe9, 0x6b, 0xad, 0x48, 0xe1,
 134 0xdd, 0xa0, 0xa5, 0xef
 135 };
 136
 137 /* Encryption: */
 138 const uint8_t encrypted[] = {
 139 0x35, 0x4f, 0xe6, 0x7b, 0x4a, 0x12, 0x6d, 0x5d, 0x35, 0xfe, 0x36, 0xc7, 0x77, 0x79, 0x1a, 0x3f,
 140 0x7b, 0xa1, 0x3d, 0xef, 0x48, 0x4e, 0x2d, 0x39, 0x08, 0xaf, 0xf7, 0x22, 0xfa, 0xd4, 0x68, 0xfb,
 141 0x21, 0x69, 0x6d, 0xe9, 0x5d, 0x0b, 0xe9, 0x11, 0xc2, 0xd3, 0x17, 0x4f, 0x8a, 0xfc, 0xc2, 0x01,
 142 0x03, 0x5f, 0x7b, 0x6d, 0x8e, 0x69, 0x40, 0x2d, 0xe5, 0x45, 0x16, 0x18, 0xc2, 0x1a, 0x53, 0x5f,
 143 0xa9, 0xd7, 0xbf, 0xc5, 0xb8, 0xdd, 0x9f, 0xc2, 0x43, 0xf8, 0xcf, 0x92, 0x7d, 0xb3, 0x13, 0x22,
 144 0xd6, 0xe8, 0x81, 0xea, 0xa9, 0x1a, 0x99, 0x61, 0x70, 0xe6, 0x57, 0xa0, 0x5a, 0x26, 0x64, 0x26,
 145 0xd9, 0x8c, 0x88, 0x00, 0x3f, 0x84, 0x77, 0xc1, 0x22, 0x70, 0x94, 0xa0, 0xd9, 0xfa, 0x1e, 0x8c,
 146 0x40, 0x24, 0x30, 0x9c, 0xe1, 0xec, 0xcc, 0xb5, 0x21, 0x00, 0x35, 0xd4, 0x7a, 0xc7, 0x2e, 0x8a
 147 };
 148
 149 /* Message to be encrypted: */
 150 const uint8_t message2[] = {
 151 0x75, 0x0c, 0x40, 0x47, 0xf5, 0x47, 0xe8, 0xe4, 0x14, 0x11, 0x85, 0x65, 0x23, 0x29, 0x8a, 0xc9,
 152 0xba, 0xe2, 0x45, 0xef, 0xaf, 0x13, 0x97, 0xfb, 0xe5, 0x6f, 0x9d, 0xd5
 153 };
 154
 155 /* Seed: */
 156 const uint8_t seed2[] = {
 157 0x0c, 0xc7, 0x42, 0xce, 0x4a, 0x9b, 0x7f, 0x32, 0xf9, 0x51, 0xbc, 0xb2, 0x51, 0xef, 0xd9, 0x25,
 158 0xfe, 0x4f, 0xe3, 0x5f
 159 };
 160
 161 /* Encryption: */
 162 const uint8_t encrypted2[] = {
 163 0x64, 0x0d, 0xb1, 0xac, 0xc5, 0x8e, 0x05, 0x68, 0xfe, 0x54, 0x07, 0xe5, 0xf9, 0xb7, 0x01, 0xdf,
 164 0xf8, 0xc3, 0xc9, 0x1e, 0x71, 0x6c, 0x53, 0x6f, 0xc7, 0xfc, 0xec, 0x6c, 0xb5, 0xb7, 0x1c, 0x11,
 165 0x65, 0x98, 0x8d, 0x4a, 0x27, 0x9e, 0x15, 0x77, 0xd7, 0x30, 0xfc, 0x7a, 0x29, 0x93, 0x2e, 0x3f,
 166 0x00, 0xc8, 0x15, 0x15, 0x23, 0x6d, 0x8d, 0x8e, 0x31, 0x01, 0x7a, 0x7a, 0x09, 0xdf, 0x43, 0x52,
 167 0xd9, 0x04, 0xcd, 0xeb, 0x79, 0xaa, 0x58, 0x3a, 0xdc, 0xc3, 0x1e, 0xa6, 0x98, 0xa4, 0xc0, 0x52,
 168 0x83, 0xda, 0xba, 0x90, 0x89, 0xbe, 0x54, 0x91, 0xf6, 0x7c, 0x1a, 0x4e, 0xe4, 0x8d, 0xc7, 0x4b,
 169 0xbb, 0xe6, 0x64, 0x3a, 0xef, 0x84, 0x66, 0x79, 0xb4, 0xcb, 0x39, 0x5a, 0x35, 0x2d, 0x5e, 0xd1,
 170 0x15, 0x91, 0x2d, 0xf6, 0x96, 0xff, 0xe0, 0x70, 0x29, 0x32, 0x94, 0x6d, 0x71, 0x49, 0x2b, 0x44
 171 };
 172
 173 /**********************************************************************************************/
 174 /* ---------------------------------
 175  * RSAES-OAEP Encryption Example 2.1
 176  * --------------------------------- */
 177
 178 /* Message to be encrypted: */
 179 const uint8_t message3[] = {
 180 0x8f, 0xf0, 0x0c, 0xaa, 0x60, 0x5c, 0x70, 0x28, 0x30, 0x63, 0x4d, 0x9a, 0x6c, 0x3d, 0x42, 0xc6,
 181 0x52, 0xb5, 0x8c, 0xf1, 0xd9, 0x2f, 0xec, 0x57, 0x0b, 0xee, 0xe7
 182 };
 183
 184 /* Seed: */
 185 const uint8_t seed3[] = {
 186 0x8c, 0x40, 0x7b, 0x5e, 0xc2, 0x89, 0x9e, 0x50, 0x99, 0xc5, 0x3e, 0x8c, 0xe7, 0x93, 0xbf, 0x94,
 187 0xe7, 0x1b, 0x17, 0x82
 188 };
 189
 190 /* Encryption: */
 191 const uint8_t encrypted3[] = {
 192 0x01, 0x81, 0xaf, 0x89, 0x22, 0xb9, 0xfc, 0xb4, 0xd7, 0x9d, 0x92, 0xeb, 0xe1, 0x98, 0x15, 0x99,
 193 0x2f, 0xc0, 0xc1, 0x43, 0x9d, 0x8b, 0xcd, 0x49, 0x13, 0x98, 0xa0, 0xf4, 0xad, 0x3a, 0x32, 0x9a,
 194 0x5b, 0xd9, 0x38, 0x55, 0x60, 0xdb, 0x53, 0x26, 0x83, 0xc8, 0xb7, 0xda, 0x04, 0xe4, 0xb1, 0x2a,
 195 0xed, 0x6a, 0xac, 0xdf, 0x47, 0x1c, 0x34, 0xc9, 0xcd, 0xa8, 0x91, 0xad, 0xdc, 0xc2, 0xdf, 0x34,
 196 0x56, 0x65, 0x3a, 0xa6, 0x38, 0x2e, 0x9a, 0xe5, 0x9b, 0x54, 0x45, 0x52, 0x57, 0xeb, 0x09, 0x9d,
 197 0x56, 0x2b, 0xbe, 0x10, 0x45, 0x3f, 0x2b, 0x6d, 0x13, 0xc5, 0x9c, 0x02, 0xe1, 0x0f, 0x1f, 0x8a,
 198 0xbb, 0x5d, 0xa0, 0xd0, 0x57, 0x09, 0x32, 0xda, 0xcf, 0x2d, 0x09, 0x01, 0xdb, 0x72, 0x9d, 0x0f,
 199 0xef, 0xcc, 0x05, 0x4e, 0x70, 0x96, 0x8e, 0xa5, 0x40, 0xc8, 0x1b, 0x04, 0xbc, 0xae, 0xfe, 0x72,
 200 0x0e
 201 };
 202 #endif
 203 /**********************************************************************************************/
 204
 205 /* ---------------------------------
 206  * RSAES-OAEP Encryption Example 2.4
 207  * --------------------------------- */
 208
 209 /* Message to be encrypted: */
 210 const uint8_t message4[] PROGMEM = {
 211 0xa7, 0xeb, 0x2a, 0x50, 0x36, 0x93, 0x1d, 0x27, 0xd4, 0xe8, 0x91, 0x32, 0x6d, 0x99, 0x69, 0x2f,
 212 0xfa, 0xdd, 0xa9, 0xbf, 0x7e, 0xfd, 0x3e, 0x34, 0xe6, 0x22, 0xc4, 0xad, 0xc0, 0x85, 0xf7, 0x21,
 213 0xdf, 0xe8, 0x85, 0x07, 0x2c, 0x78, 0xa2, 0x03, 0xb1, 0x51, 0x73, 0x9b, 0xe5, 0x40, 0xfa, 0x8c,
 214 0x15, 0x3a, 0x10, 0xf0, 0x0a
 215 };
 216
 217 /* Seed: */
 218 const uint8_t seed4[] PROGMEM = {
 219 0x9a, 0x7b, 0x3b, 0x0e, 0x70, 0x8b, 0xd9, 0x6f, 0x81, 0x90, 0xec, 0xab, 0x4f, 0xb9, 0xb2, 0xb3,
 220 0x80, 0x5a, 0x81, 0x56
 221 };
 222
 223 /* Encryption: */
 224 const uint8_t encrypted4[] PROGMEM = {
 225 /* 0x00,*/ 0xa4, 0x57, 0x8c, 0xbc, 0x17, 0x63, 0x18, 0xa6, 0x38, 0xfb, 0xa7, 0xd0, 0x1d, 0xf1, 0x57,
 226 0x46, 0xaf, 0x44, 0xd4, 0xf6, 0xcd, 0x96, 0xd7, 0xe7, 0xc4, 0x95, 0xcb, 0xf4, 0x25, 0xb0, 0x9c,
 227 0x64, 0x9d, 0x32, 0xbf, 0x88, 0x6d, 0xa4, 0x8f, 0xba, 0xf9, 0x89, 0xa2, 0x11, 0x71, 0x87, 0xca,
 228 0xfb, 0x1f, 0xb5, 0x80, 0x31, 0x76, 0x90, 0xe3, 0xcc, 0xd4, 0x46, 0x92, 0x0b, 0x7a, 0xf8, 0x2b,
 229 0x31, 0xdb, 0x58, 0x04, 0xd8, 0x7d, 0x01, 0x51, 0x4a, 0xcb, 0xfa, 0x91, 0x56, 0xe7, 0x82, 0xf8,
 230 0x67, 0xf6, 0xbe, 0xd9, 0x44, 0x9e, 0x0e, 0x9a, 0x2c, 0x09, 0xbc, 0xec, 0xc6, 0xaa, 0x08, 0x76,
 231 0x36, 0x96, 0x5e, 0x34, 0xb3, 0xec, 0x76, 0x6f, 0x2f, 0xe2, 0xe4, 0x30, 0x18, 0xa2, 0xfd, 0xde,
 232 0xb1, 0x40, 0x61, 0x6a, 0x0e, 0x9d, 0x82, 0xe5, 0x33, 0x10, 0x24, 0xee, 0x06, 0x52, 0xfc, 0x76,
 233 0x41
 234 };
 235
 236 /**********************************************************************************************/
 237 #if 1
 238 /* RSA modulus n: */
 239 const uint8_t modulus2[] PROGMEM = {
 240 0x01, 0x94, 0x7c, 0x7f, 0xce, 0x90, 0x42, 0x5f, 0x47, 0x27, 0x9e, 0x70, 0x85, 0x1f, 0x25, 0xd5,
 241 0xe6, 0x23, 0x16, 0xfe, 0x8a, 0x1d, 0xf1, 0x93, 0x71, 0xe3, 0xe6, 0x28, 0xe2, 0x60, 0x54, 0x3e,
 242 0x49, 0x01, 0xef, 0x60, 0x81, 0xf6, 0x8c, 0x0b, 0x81, 0x41, 0x19, 0x0d, 0x2a, 0xe8, 0xda, 0xba,
 243 0x7d, 0x12, 0x50, 0xec, 0x6d, 0xb6, 0x36, 0xe9, 0x44, 0xec, 0x37, 0x22, 0x87, 0x7c, 0x7c, 0x1d,
 244 0x0a, 0x67, 0xf1, 0x4b, 0x16, 0x94, 0xc5, 0xf0, 0x37, 0x94, 0x51, 0xa4, 0x3e, 0x49, 0xa3, 0x2d,
 245 0xde, 0x83, 0x67, 0x0b, 0x73, 0xda, 0x91, 0xa1, 0xc9, 0x9b, 0xc2, 0x3b, 0x43, 0x6a, 0x60, 0x05,
 246 0x5c, 0x61, 0x0f, 0x0b, 0xaf, 0x99, 0xc1, 0xa0, 0x79, 0x56, 0x5b, 0x95, 0xa3, 0xf1, 0x52, 0x66,
 247 0x32, 0xd1, 0xd4, 0xda, 0x60, 0xf2, 0x0e, 0xda, 0x25, 0xe6, 0x53, 0xc4, 0xf0, 0x02, 0x76, 0x6f,
 248 0x45
 249 };
 250
 251 /* RSA public exponent e: */
 252 const uint8_t public_exponent2[] PROGMEM = {
 253 0x01, 0x00, 0x01
 254 };
 255
 256 /* RSA private exponent d: */
 257 const uint8_t private_exponent2[] PROGMEM = {
 258 0x08, 0x23, 0xf2, 0x0f, 0xad, 0xb5, 0xda, 0x89, 0x08, 0x8a, 0x9d, 0x00, 0x89, 0x3e, 0x21, 0xfa,
 259 0x4a, 0x1b, 0x11, 0xfb, 0xc9, 0x3c, 0x64, 0xa3, 0xbe, 0x0b, 0xaa, 0xea, 0x97, 0xfb, 0x3b, 0x93,
 260 0xc3, 0xff, 0x71, 0x37, 0x04, 0xc1, 0x9c, 0x96, 0x3c, 0x1d, 0x10, 0x7a, 0xae, 0x99, 0x05, 0x47,
 261 0x39, 0xf7, 0x9e, 0x02, 0xe1, 0x86, 0xde, 0x86, 0xf8, 0x7a, 0x6d, 0xde, 0xfe, 0xa6, 0xd8, 0xcc,
 262 0xd1, 0xd3, 0xc8, 0x1a, 0x47, 0xbf, 0xa7, 0x25, 0x5b, 0xe2, 0x06, 0x01, 0xa4, 0xa4, 0xb2, 0xf0,
 263 0x8a, 0x16, 0x7b, 0x5e, 0x27, 0x9d, 0x71, 0x5b, 0x1b, 0x45, 0x5b, 0xdd, 0x7e, 0xab, 0x24, 0x59,
 264 0x41, 0xd9, 0x76, 0x8b, 0x9a, 0xce, 0xfb, 0x3c, 0xcd, 0xa5, 0x95, 0x2d, 0xa3, 0xce, 0xe7, 0x25,
 265 0x25, 0xb4, 0x50, 0x16, 0x63, 0xa8, 0xee, 0x15, 0xc9, 0xe9, 0x92, 0xd9, 0x24, 0x62, 0xfe, 0x39
 266 };
 267
 268 /* Prime p: */
 269 const uint8_t p2[] PROGMEM = {
 270 0x01, 0x59, 0xdb, 0xde, 0x04, 0xa3, 0x3e, 0xf0, 0x6f, 0xb6, 0x08, 0xb8, 0x0b, 0x19, 0x0f, 0x4d,
 271 0x3e, 0x22, 0xbc, 0xc1, 0x3a, 0xc8, 0xe4, 0xa0, 0x81, 0x03, 0x3a, 0xbf, 0xa4, 0x16, 0xed, 0xb0,
 272 0xb3, 0x38, 0xaa, 0x08, 0xb5, 0x73, 0x09, 0xea, 0x5a, 0x52, 0x40, 0xe7, 0xdc, 0x6e, 0x54, 0x37,
 273 0x8c, 0x69, 0x41, 0x4c, 0x31, 0xd9, 0x7d, 0xdb, 0x1f, 0x40, 0x6d, 0xb3, 0x76, 0x9c, 0xc4, 0x1a,
 274 0x43
 275 };
 276
 277 /* Prime q: */
 278 const uint8_t q2[] PROGMEM = {
 279 0x01, 0x2b, 0x65, 0x2f, 0x30, 0x40, 0x3b, 0x38, 0xb4, 0x09, 0x95, 0xfd, 0x6f, 0xf4, 0x1a, 0x1a,
 280 0xcc, 0x8a, 0xda, 0x70, 0x37, 0x32, 0x36, 0xb7, 0x20, 0x2d, 0x39, 0xb2, 0xee, 0x30, 0xcf, 0xb4,
 281 0x6d, 0xb0, 0x95, 0x11, 0xf6, 0xf3, 0x07, 0xcc, 0x61, 0xcc, 0x21, 0x60, 0x6c, 0x18, 0xa7, 0x5b,
 282 0x8a, 0x62, 0xf8, 0x22, 0xdf, 0x03, 0x1b, 0xa0, 0xdf, 0x0d, 0xaf, 0xd5, 0x50, 0x6f, 0x56, 0x8b,
 283 0xd7
 284 };
 285
 286 /* p's CRT exponent dP: */
 287 const uint8_t dp2[] PROGMEM = {
 288 0x43, 0x6e, 0xf5, 0x08, 0xde, 0x73, 0x65, 0x19, 0xc2, 0xda, 0x4c, 0x58, 0x0d, 0x98, 0xc8, 0x2c,
 289 0xb7, 0x45, 0x2a, 0x3f, 0xb5, 0xef, 0xad, 0xc3, 0xb9, 0xc7, 0x78, 0x9a, 0x1b, 0xc6, 0x58, 0x4f,
 290 0x79, 0x5a, 0xdd, 0xbb, 0xd3, 0x24, 0x39, 0xc7, 0x46, 0x86, 0x55, 0x2e, 0xcb, 0x6c, 0x2c, 0x30,
 291 0x7a, 0x4d, 0x3a, 0xf7, 0xf5, 0x39, 0xee, 0xc1, 0x57, 0x24, 0x8c, 0x7b, 0x31, 0xf1, 0xa2, 0x55
 292 };
 293
 294 /* q's CRT exponent dQ: */
 295 const uint8_t dq2[] PROGMEM = {
 296 0x01, 0x2b, 0x15, 0xa8, 0x9f, 0x3d, 0xfb, 0x2b, 0x39, 0x07, 0x3e, 0x73, 0xf0, 0x2b, 0xdd, 0x0c,
 297 0x1a, 0x7b, 0x37, 0x9d, 0xd4, 0x35, 0xf0, 0x5c, 0xdd, 0xe2, 0xef, 0xf9, 0xe4, 0x62, 0x94, 0x8b,
 298 0x7c, 0xec, 0x62, 0xee, 0x90, 0x50, 0xd5, 0xe0, 0x81, 0x6e, 0x07, 0x85, 0xa8, 0x56, 0xb4, 0x91,
 299 0x08, 0xdc, 0xb7, 0x5f, 0x36, 0x83, 0x87, 0x4d, 0x1c, 0xa6, 0x32, 0x9a, 0x19, 0x01, 0x30, 0x66,
 300 0xff
 301 };
 302
 303 /* CRT coefficient qInv: */
 304 const uint8_t qinv2[] PROGMEM = {
 305 0x02, 0x70, 0xdb, 0x17, 0xd5, 0x91, 0x4b, 0x01, 0x8d, 0x76, 0x11, 0x8b, 0x24, 0x38, 0x9a, 0x73,
 306 0x50, 0xec, 0x83, 0x6b, 0x00, 0x63, 0xa2, 0x17, 0x21, 0x23, 0x6f, 0xd8, 0xed, 0xb6, 0xd8, 0x9b,
 307 0x51, 0xe7, 0xee, 0xb8, 0x7b, 0x61, 0x1b, 0x71, 0x32, 0xcb, 0x7e, 0xa7, 0x35, 0x6c, 0x23, 0x15,
 308 0x1c, 0x1e, 0x77, 0x51, 0x50, 0x7c, 0x78, 0x6d, 0x9e, 0xe1, 0x79, 0x41, 0x70, 0xa8, 0xc8, 0xe8
 309 };
 310
 311 #endif
 312 /**********************************************************************************************/
 313
 314
 315 uint8_t keys_allocated = 0;
 316 rsa_publickey_t pub_key;
 317 rsa_privatekey_t priv_key;
 318
 319 #if 0
 320   #define MSG       message
 321   #define SEED      seed
 322   #define ENCRYPTED encrypted
 323   #define MODULUS modulus
 324   #define PUB_EXPONENT public_exponent
 325   #define PRIV_EXPONENT private_exponent
 326   #define P p
 327   #define Q q
 328   #define DP dp
 329   #define DQ dq
 330   #define QINV qinv
 331 #else
 332         #define MSG       message4
 333         #define SEED      seed4
 334         #define ENCRYPTED encrypted4
 335         #define MODULUS modulus2
 336         #define PUB_EXPONENT public_exponent2
 337         #define PRIV_EXPONENT private_exponent2
 338         #define P p2
 339         #define Q q2
 340         #define DP dp2
 341         #define DQ dq2
 342         #define QINV qinv2
 343 #endif
 344
 345
 346 uint8_t convert_nibble(uint8_t c){
 347         if(c>='0' && c<='9'){
 348                 return c - '0';
 349         }
 350         c |= 'A' ^ 'a';
 351         if(c>='a' && c<='f'){
 352                 return c - 'a' + 10;
 353         }
 354         return 0xff;
 355 }
 356
 357 const char *block_ignore_string=" \t\r\n,;";
 358 #define BUFFER_LIMIT 120
 359 uint16_t read_os(void *dst, uint16_t length, const char *ignore_string){
 360         uint16_t counter = 0;
 361         uint16_t c;
 362         uint8_t v, tmp = 0, idx = 0;
 363         if(!ignore_string){
 364                 ignore_string = block_ignore_string;
 365         }
 366         while(counter < length){
 367                 c = cli_getc();
 368                 if(c > 0xff){
 369                         return counter;
 370                 }
 371                 if(strchr(ignore_string, c)){
 372                         continue;
 373                 }
 374                 v = convert_nibble(c);
 375                 if(v > 0x0f){
 376                         return counter;
 377                 }
 378                 if(idx){
 379                         ((uint8_t*)dst)[counter++] = (tmp << 4) | v;
 380                         idx = 0;
 381                         if(counter % (BUFFER_LIMIT/2) == 0){
 382                                 cli_putc('.');
 383                         }
 384                 }else{
 385                         tmp = v;
 386                         idx = 1;
 387                 }
 388         }
 389         return counter;
 390 }
 391
 392 uint16_t own_atou(const char *str){
 393         uint16_t r=0;
 394         while(*str && *str >= '0' && *str <= '9'){
 395                 r *= 10;
 396                 r += *str++ - '0';
 397         }
 398         return r;
 399 }
 400
 401 uint8_t read_bigint(bigint_t *a, char *prompt){
 402         uint16_t read_length, actual_length;
 403         uint8_t off;
 404         uint8_t *buffer;
 405         char read_int_str[18];
 406         cli_putstr(prompt);
 407         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  length: "));
 408         cli_getsn(read_int_str, 16);
 409         read_length = own_atou(read_int_str);
 410         off = (sizeof(bigint_word_t) - (read_length % sizeof(bigint_word_t))) % sizeof(bigint_word_t);
 411         buffer = malloc(((read_length + sizeof(bigint_word_t) - 1) / sizeof(bigint_word_t)) * sizeof(bigint_word_t));
 412         if(!buffer){
 413                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 414                 return 2;
 415         }
 416         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  data: "));
 417         memset(buffer, 0, sizeof(bigint_word_t));
 418         actual_length = read_os(buffer + off, read_length, NULL);
 419         if(actual_length != read_length){
 420                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: unexpected end of data!"));
 421                 free(buffer);
 422                 return 1;
 423         }
 424         a->wordv = (bigint_word_t*)buffer;
 425         a->length_W = (read_length + sizeof(bigint_word_t) - 1) / sizeof(bigint_word_t);
 426         a->info = 0;
 427         bigint_changeendianess(a);
 428         bigint_adjust(a);
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 uint8_t pre_alloc_key_crt(void){
 433         priv_key.n = 5;
 434         priv_key.components = malloc(5 * sizeof(bigint_t));
 435         if(!priv_key.components){
 436                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 437                 return 2;
 438         }
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 void free_key(void){
 443         uint8_t c;
 444         free(pub_key.modulus.wordv);
 445         free(pub_key.exponent.wordv);
 446         for(c = 0; c < priv_key.n; ++c){
 447                 free(priv_key.components[c].wordv);
 448         }
 449         free(priv_key.components);
 450         keys_allocated = 0;
 451 }
 452
 453 uint8_t read_key_crt(void){
 454         uint8_t r;
 455         cli_putstr_P(PSTR("\r\n== reading key (crt) =="));
 456         r = pre_alloc_key_crt();
 457         if(r) return r;
 458         r = read_bigint(&pub_key.modulus,"\r\n = module =");
 459         if(r) return r;
 460         memcpy(&priv_key.modulus, &pub_key.modulus, sizeof(bigint_t));
 461         r = read_bigint(&pub_key.exponent,"\r\n = public exponent =");
 462         if(r) return r;
 463         r = read_bigint(&(priv_key.components[0]),"\r\n = p (first prime) =");
 464         if(r) return r;
 465         r = read_bigint(&(priv_key.components[1]),"\r\n = q (second prime) =");
 466         if(r) return r;
 467         r = read_bigint(&(priv_key.components[2]),"\r\n = dp (p's exponent) =");
 468         if(r) return r;
 469         r = read_bigint(&(priv_key.components[3]),"\r\n = dq (q's exponent) =");
 470         if(r) return r;
 471         r = read_bigint(&(priv_key.components[4]),"\r\n = qInv (q' coefficient) =");
 472         return r;
 473 }
 474
 475 uint8_t read_key_conv(void){
 476         uint8_t r;
 477         priv_key.components = malloc(sizeof(bigint_t));
 478         if(!priv_key.components){
 479                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 480                 return 2;
 481         }
 482         cli_putstr_P(PSTR("\r\n== reading key (conv) =="));
 483         r = read_bigint(&pub_key.modulus,"\r\n = module =");
 484         if(r) return r;
 485         memcpy(&priv_key.modulus, &pub_key.modulus, sizeof(bigint_t));
 486         priv_key.n = 1;
 487         r = read_bigint(&pub_key.exponent,"\r\n = public exponent =");
 488         if(r) return r;
 489         r = read_bigint(priv_key.components,"\r\n = private exponent =");
 490         return r;
 491 }
 492
 493 uint8_t load_bigint_from_os(bigint_t *a, PGM_VOID_P os, uint16_t length_B){
 494         a->length_W = BIGINT_CEIL(length_B) / sizeof(bigint_word_t);
 495         a->wordv = malloc(BIGINT_CEIL(length_B));
 496         if(!a->wordv){
 497                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nOOM!\r\n"));
 498                 return 1;
 499         }
 500         memset(a->wordv, 0, sizeof(bigint_word_t));
 501         memcpy_P((uint8_t*)a->wordv + BIGINT_OFF(length_B), os, length_B);
 502         a->info = 0;
 503         bigint_changeendianess(a);
 504         bigint_adjust(a);
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 void load_fix_rsa(void){
 509         if(keys_allocated){
 510                 free_key();
 511         }
 512         keys_allocated = 1;
 513
 514         if(pre_alloc_key_crt()){
 515                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nOOM!\r\n"));
 516                 return;
 517         }
 518
 519         load_bigint_from_os(&pub_key.modulus, MODULUS, sizeof(MODULUS));
 520         memcpy(&priv_key.modulus, &pub_key.modulus, sizeof(bigint_t));
 521         load_bigint_from_os(&pub_key.exponent, PUB_EXPONENT, sizeof(PUB_EXPONENT));
 522         priv_key.n = 5;
 523         load_bigint_from_os(&(priv_key.components[0]), P, sizeof(P));
 524         load_bigint_from_os(&(priv_key.components[1]), Q, sizeof(Q));
 525         load_bigint_from_os(&(priv_key.components[2]), DP, sizeof(DP));
 526         load_bigint_from_os(&(priv_key.components[3]), DQ, sizeof(DQ));
 527         load_bigint_from_os(&(priv_key.components[4]), QINV, sizeof(QINV));
 528 }
 529
 530 void quick_test(void){
 531         uint8_t *ciphertext, *plaintext, rc;
 532         uint8_t seed[sizeof(SEED)];
 533         uint16_t clen, plen;
 534         if(!keys_allocated){
 535                 load_fix_rsa();
 536         }
 537         ciphertext = malloc(clen = pub_key.modulus.length_W * sizeof(bigint_word_t));
 538         plaintext = malloc(pub_key.modulus.length_W * sizeof(bigint_word_t));
 539         memcpy_P(plaintext, MSG, sizeof(MSG));
 540         memcpy_P(seed, SEED, sizeof(SEED));
 541         cli_putstr_P(PSTR("\r\nplaintext:"));
 542         cli_hexdump_block(plaintext, sizeof(MSG), 4, 16);
 543         cli_putstr_P(PSTR("\r\nencrypting: ..."));
 544         rc = rsa_encrypt_oaep(ciphertext, &clen, plaintext, sizeof(MSG), &pub_key, NULL, NULL, seed);
 545         if(rc){
 546                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: rsa_encrypt_oaep returned: "));
 547                 cli_hexdump_byte(rc);
 548                 return;
 549
 550         }
 551
 552         cli_putstr_P(PSTR("\r\n\r\nciphertext:"));
 553         cli_hexdump_block(ciphertext, clen, 4, 8);
 554         if(clen!=sizeof(ENCRYPTED)){
 555                         cli_putstr_P(PSTR("\r\n>>FAIL (no size match)<<"));
 556         }else{
 557                 if(memcmp_P(ciphertext, ENCRYPTED, clen)){
 558                         cli_putstr_P(PSTR("\r\n>>FAIL (no content match)<<"));
 559                 }else{
 560                         cli_putstr_P(PSTR("\r\n>>OK<<"));
 561                 }
 562         }
 563
 564         cli_putstr_P(PSTR("\r\ndecrypting: ..."));
 565         rc = rsa_decrypt_oaep(plaintext, &plen, ciphertext, clen, &priv_key, NULL, NULL, NULL);
 566         if(rc){
 567                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: rsa_decrypt_oaep returned: "));
 568                 cli_hexdump_byte(rc);
 569                 return;
 570         }
 571         cli_putstr_P(PSTR("\r\n\r\nplaintext:"));
 572         cli_hexdump_block(plaintext, plen, 4, 8);
 573
 574         free(ciphertext);
 575         free(plaintext);
 576 }
 577
 578 void run_seed_test(void){
 579         uint8_t *msg, *ciph, *msg_;
 580         uint16_t msg_len, ciph_len, msg_len_;
 581         uint8_t seed[20], seed_out[20];
 582         char read_int_str[18];
 583         cli_putstr_P(PSTR("\r\n== test with given seed =="));
 584         cli_putstr_P(PSTR("\r\n = message ="));
 585         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  length: "));
 586         cli_getsn(read_int_str, 16);
 587         msg_len = own_atou(read_int_str);
 588         msg = malloc(msg_len);
 589         if(!msg){
 590                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 591                 return;
 592         }
 593         ciph = malloc(bigint_length_B(&pub_key.modulus));
 594         if(!ciph){
 595                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 596                 return;
 597         }
 598         msg_ = malloc(bigint_length_B(&pub_key.modulus) + sizeof(bigint_word_t));
 599         if(!msg_){
 600                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: OOM!"));
 601                 return;
 602         }
 603         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  data: "));
 604         read_os(msg, msg_len, NULL);
 605         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  seed (20 bytes): "));
 606         read_os(seed, 20, NULL);
 607
 608         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  encrypting ..."));
 609         rsa_encrypt_oaep(ciph, &ciph_len, msg, msg_len, &pub_key, NULL, NULL, seed);
 610         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  ciphertext:"));
 611         cli_hexdump_block(ciph, ciph_len, 4, 16);
 612         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  decrypting ... "));
 613         rsa_decrypt_oaep(msg_, &msg_len_, ciph, ciph_len, &priv_key, NULL, NULL, seed_out);
 614         cli_putstr_P(PSTR("[done]"));
 615         if(msg_len != msg_len_){
 616                 char tstr[16];
 617                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: wrong decrypted message length ("));
 618                 itoa(msg_len_, tstr, 10);
 619                 cli_putstr(tstr);
 620                 cli_putstr_P(PSTR(" instead of "));
 621                 itoa(msg_len, tstr, 10);
 622                 cli_putstr(tstr);
 623                 cli_putc(')');
 624                 goto end;
 625         }
 626         if(memcmp(msg, msg_, msg_len)){
 627                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: wrong decrypted message:"));
 628                 cli_hexdump_block(msg_, msg_len_, 4, 16);
 629                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nreference:"));
 630                 cli_hexdump_block(msg, msg_len, 4, 16);
 631                 goto end;
 632         }
 633
 634         if(memcmp(seed, seed_out, 20)){
 635                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nERROR: wrong decrypted seed:"));
 636                 cli_hexdump_block(seed_out, 20, 4, 16);
 637                 cli_putstr_P(PSTR("\r\nreference:"));
 638                 cli_hexdump_block(seed, 20, 4, 16);
 639                 goto end;
 640         }
 641         cli_putstr_P(PSTR("\r\n  >>OK<<"));
 642 end:
 643         free(msg);
 644         free(msg_);
 645         free(ciph);
 646 }
 647
 648 void reset_prng(void){
 649         uint8_t buf[16];
 650         memset(buf, 0, 16);
 651         random_seed(buf);
 652         cli_putstr_P(PSTR("\r\nPRNG reset"));
 653 }
 654
 655 void rsa_init(void){
 656         prng_get_byte = random8;
 657 }
 658
 659 void load_key(void){
 660         if(keys_allocated){
 661                 free_key();
 662         }
 663         keys_allocated = 1;
 664         read_key_crt();
 665 }
 666
 667 void test_dump(void){
 668         char lstr[16];
 669         int len;
 670         cli_putstr_P(PSTR("\r\nenter dump length: "));
 671         cli_getsn_cecho(lstr, 15);
 672         len = own_atou(lstr);
 673         cli_putstr_P(PSTR("\r\ndumping 0x"));
 674         cli_hexdump_rev(&len, 2);
 675         cli_putstr_P(PSTR(" byte:"));
 676         cli_hexdump_block(pub_key.modulus.wordv, len, 4, 8);
 677 }
 678
 679 /*****************************************************************************
 680  *  main                                                                                                                                         *
 681  *****************************************************************************/
 682
 683 const char echo_test_str[]    PROGMEM = "echo-test";
 684 const char reset_prng_str[]   PROGMEM = "reset-prng";
 685 const char load_key_str[]     PROGMEM = "load-key";
 686 const char load_fix_key_str[] PROGMEM = "load-fix-key";
 687 const char quick_test_str[]   PROGMEM = "quick-test";
 688 const char seed_test_str[]    PROGMEM = "seed-test";
 689 const char dump_test_str[]    PROGMEM = "dump-test";
 690 const char performance_str[]  PROGMEM = "performance";
 691 const char echo_str[]         PROGMEM = "echo";
 692
 693 const cmdlist_entry_t cmdlist[] PROGMEM = {
 694         { reset_prng_str,       NULL, reset_prng                    },
 695         { load_key_str,         NULL, load_key                      },
 696         { load_fix_key_str,     NULL, load_fix_rsa                  },
 697         { quick_test_str,       NULL, quick_test                    },
 698         { seed_test_str,        NULL, run_seed_test                 },
 699         { dump_test_str,        NULL, test_dump                     },
 700 //      { performance_str,      NULL, testrun_performance_bigint    },
 701         { echo_str,         (void*)1, (void_fpt)echo_ctrl           },
 702         { NULL,                 NULL, NULL                          }
 703 };
 704
 705 void dump_sp(void){
 706         uint8_t x;
 707         uint8_t *xa = &x;
 708         cli_putstr_P(PSTR("\r\nstack pointer: ~"));
 709         cli_hexdump_rev(&xa, 4);
 710 }
 711
 712 int main (void){
 713         main_setup();
 714
 715         for(;;){
 716                 welcome_msg(algo_name);
 717                 rsa_init();
 718                 cmd_interface(cmdlist);
 719         }
 720 }