ssh-rsa.c

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