ssh-rsa.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  14  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  15  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  16  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  17  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  18  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  19  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  20  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  21  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  22  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  23  */
  24
  25 #include "includes.h"
  26 RCSID("$OpenBSD: ssh-rsa.c,v 1.28 2003/02/12 09:33:04 markus Exp $");
  27
  28 #include <openssl/evp.h>
  29 #include <openssl/err.h>
  30
  31 #include "xmalloc.h"
  32 #include "log.h"
  33 #include "buffer.h"
  34 #include "bufaux.h"
  35 #include "key.h"
  36 #include "compat.h"
  37 #include "ssh.h"
  38
  39 static int openssh_RSA_verify(int, u_char *, u_int, u_char *, u_int, RSA *);
  40
  41 /* RSASSA-PKCS1-v1_5 (PKCS #1 v2.0 signature) with SHA1 */
  42 int
  43 ssh_rsa_sign(Key *key, u_char **sigp, u_int *lenp,
  44     u_char *data, u_int datalen)
  45 {
  46         const EVP_MD *evp_md;
  47         EVP_MD_CTX md;
  48         u_char digest[EVP_MAX_MD_SIZE], *sig;
  49         u_int slen, dlen, len;
  50         int ok, nid;
  51         Buffer b;
  52
  53         if (key == NULL || key->type != KEY_RSA || key->rsa == NULL) {
  54                 error("ssh_rsa_sign: no RSA key");
  55                 return -1;
  56         }
  57         nid = (datafellows & SSH_BUG_RSASIGMD5) ? NID_md5 : NID_sha1;
  58         if ((evp_md = EVP_get_digestbynid(nid)) == NULL) {
  59                 error("ssh_rsa_sign: EVP_get_digestbynid %d failed", nid);
  60                 return -1;
  61         }
  62         EVP_DigestInit(&md, evp_md);
  63         EVP_DigestUpdate(&md, data, datalen);
  64         EVP_DigestFinal(&md, digest, &dlen);
  65
  66         slen = RSA_size(key->rsa);
  67         sig = xmalloc(slen);
  68
  69         ok = RSA_sign(nid, digest, dlen, sig, &len, key->rsa);
  70         memset(digest, 'd', sizeof(digest));
  71
  72         if (ok != 1) {
  73                 int ecode = ERR_get_error();
  74                 error("ssh_rsa_sign: RSA_sign failed: %s",
  75                     ERR_error_string(ecode, NULL));
  76                 xfree(sig);
  77                 return -1;
  78         }
  79         if (len < slen) {
  80                 u_int diff = slen - len;
  81                 debug("slen %u > len %u", slen, len);
  82                 memmove(sig + diff, sig, len);
  83                 memset(sig, 0, diff);
  84         } else if (len > slen) {
  85                 error("ssh_rsa_sign: slen %u slen2 %u", slen, len);
  86                 xfree(sig);
  87                 return -1;
  88         }
  89         /* encode signature */
  90         buffer_init(&b);
  91         buffer_put_cstring(&b, "ssh-rsa");
  92         buffer_put_string(&b, sig, slen);
  93         len = buffer_len(&b);
  94         if (lenp != NULL)
  95                 *lenp = len;
  96         if (sigp != NULL) {
  97                 *sigp = xmalloc(len);
  98                 memcpy(*sigp, buffer_ptr(&b), len);
  99         }
 100         buffer_free(&b);
 101         memset(sig, 's', slen);
 102         xfree(sig);
 103
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 int
 108 ssh_rsa_verify(Key *key, u_char *signature, u_int signaturelen,
 109     u_char *data, u_int datalen)
 110 {
 111         Buffer b;
 112         const EVP_MD *evp_md;
 113         EVP_MD_CTX md;
 114         char *ktype;
 115         u_char digest[EVP_MAX_MD_SIZE], *sigblob;
 116         u_int len, dlen, modlen;
 117         int rlen, ret, nid;
 118
 119         if (key == NULL || key->type != KEY_RSA || key->rsa == NULL) {
 120                 error("ssh_rsa_verify: no RSA key");
 121                 return -1;
 122         }
 123         if (BN_num_bits(key->rsa->n) < SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE) {
 124                 error("ssh_rsa_verify: RSA modulus too small: %d < minimum %d bits",
 125                     BN_num_bits(key->rsa->n), SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE);
 126                 return -1;
 127         }
 128         buffer_init(&b);
 129         buffer_append(&b, signature, signaturelen);
 130         ktype = buffer_get_string(&b, NULL);
 131         if (strcmp("ssh-rsa", ktype) != 0) {
 132                 error("ssh_rsa_verify: cannot handle type %s", ktype);
 133                 buffer_free(&b);
 134                 xfree(ktype);
 135                 return -1;
 136         }
 137         xfree(ktype);
 138         sigblob = buffer_get_string(&b, &len);
 139         rlen = buffer_len(&b);
 140         buffer_free(&b);
 141         if (rlen != 0) {
 142                 error("ssh_rsa_verify: remaining bytes in signature %d", rlen);
 143                 xfree(sigblob);
 144                 return -1;
 145         }
 146         /* RSA_verify expects a signature of RSA_size */
 147         modlen = RSA_size(key->rsa);
 148         if (len > modlen) {
 149                 error("ssh_rsa_verify: len %u > modlen %u", len, modlen);
 150                 xfree(sigblob);
 151                 return -1;
 152         } else if (len < modlen) {
 153                 u_int diff = modlen - len;
 154                 debug("ssh_rsa_verify: add padding: modlen %u > len %u",
 155                     modlen, len);
 156                 sigblob = xrealloc(sigblob, modlen);
 157                 memmove(sigblob + diff, sigblob, len);
 158                 memset(sigblob, 0, diff);
 159                 len = modlen;
 160         }
 161         nid = (datafellows & SSH_BUG_RSASIGMD5) ? NID_md5 : NID_sha1;
 162         if ((evp_md = EVP_get_digestbynid(nid)) == NULL) {
 163                 error("ssh_rsa_verify: EVP_get_digestbynid %d failed", nid);
 164                 xfree(sigblob);
 165                 return -1;
 166         }
 167         EVP_DigestInit(&md, evp_md);
 168         EVP_DigestUpdate(&md, data, datalen);
 169         EVP_DigestFinal(&md, digest, &dlen);
 170
 171         ret = openssh_RSA_verify(nid, digest, dlen, sigblob, len, key->rsa);
 172         memset(digest, 'd', sizeof(digest));
 173         memset(sigblob, 's', len);
 174         xfree(sigblob);
 175         debug("ssh_rsa_verify: signature %scorrect", (ret==0) ? "in" : "");
 176         return ret;
 177 }
 178
 179 /*
 180  * See:
 181  * http://www.rsasecurity.com/rsalabs/pkcs/pkcs-1/
 182  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/pkcs/pkcs-1/pkcs-1v2-1.asn
 183  */
 184 /*
 185  * id-sha1 OBJECT IDENTIFIER ::= { iso(1) identified-organization(3)
 186  *      oiw(14) secsig(3) algorithms(2) 26 }
 187  */
 188 static const u_char id_sha1[] = {
 189         0x30, 0x21, /* type Sequence, length 0x21 (33) */
 190         0x30, 0x09, /* type Sequence, length 0x09 */
 191         0x06, 0x05, /* type OID, length 0x05 */
 192         0x2b, 0x0e, 0x03, 0x02, 0x1a, /* id-sha1 OID */
 193         0x05, 0x00, /* NULL */
 194         0x04, 0x14  /* Octet string, length 0x14 (20), followed by sha1 hash */
 195 };
 196 /*
 197  * id-md5 OBJECT IDENTIFIER ::= { iso(1) member-body(2) us(840)
 198  *      rsadsi(113549) digestAlgorithm(2) 5 }
 199  */
 200 static const u_char id_md5[] = {
 201         0x30, 0x20, /* type Sequence, length 0x20 (32) */
 202         0x30, 0x0c, /* type Sequence, length 0x09 */
 203         0x06, 0x08, /* type OID, length 0x05 */
 204         0x2a, 0x86, 0x48, 0x86, 0xF7, 0x0D, 0x02, 0x05, /* id-md5 */
 205         0x05, 0x00, /* NULL */
 206         0x04, 0x10  /* Octet string, length 0x10 (16), followed by md5 hash */
 207 };
 208
 209 static int
 210 openssh_RSA_verify(int type, u_char *hash, u_int hashlen,
 211     u_char *sigbuf, u_int siglen, RSA *rsa)
 212 {
 213         u_int ret, rsasize, oidlen = 0, hlen = 0;
 214         int len;
 215         const u_char *oid = NULL;
 216         u_char *decrypted = NULL;
 217
 218         ret = 0;
 219         switch (type) {
 220         case NID_sha1:
 221                 oid = id_sha1;
 222                 oidlen = sizeof(id_sha1);
 223                 hlen = 20;
 224                 break;
 225         case NID_md5:
 226                 oid = id_md5;
 227                 oidlen = sizeof(id_md5);
 228                 hlen = 16;
 229                 break;
 230         default:
 231                 goto done;
 232                 break;
 233         }
 234         if (hashlen != hlen) {
 235                 error("bad hashlen");
 236                 goto done;
 237         }
 238         rsasize = RSA_size(rsa);
 239         if (siglen == 0 || siglen > rsasize) {
 240                 error("bad siglen");
 241                 goto done;
 242         }
 243         decrypted = xmalloc(rsasize);
 244         if ((len = RSA_public_decrypt(siglen, sigbuf, decrypted, rsa,
 245             RSA_PKCS1_PADDING)) < 0) {
 246                 error("RSA_public_decrypt failed: %s",
 247                     ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 248                 goto done;
 249         }
 250         if (len != hlen + oidlen) {
 251                 error("bad decrypted len: %d != %d + %d", len, hlen, oidlen);
 252                 goto done;
 253         }
 254         if (memcmp(decrypted, oid, oidlen) != 0) {
 255                 error("oid mismatch");
 256                 goto done;
 257         }
 258         if (memcmp(decrypted + oidlen, hash, hlen) != 0) {
 259                 error("hash mismatch");
 260                 goto done;
 261         }
 262         ret = 1;
 263 done:
 264         if (decrypted)
 265                 xfree(decrypted);
 266         return ret;
 267 }