xref: /freebsd/contrib/libfido2/src/es384.c (revision 2ccfa855)
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6  */
7 
8 #include <openssl/bn.h>
9 #include <openssl/ecdsa.h>
10 #include <openssl/obj_mac.h>
11 
12 #include "fido.h"
13 #include "fido/es384.h"
14 
15 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x30000000
16 #define get0_EC_KEY(x)	EVP_PKEY_get0_EC_KEY((x))
17 #else
18 #define get0_EC_KEY(x)	EVP_PKEY_get0((x))
19 #endif
20 
21 static int
decode_coord(const cbor_item_t * item,void * xy,size_t xy_len)22 decode_coord(const cbor_item_t *item, void *xy, size_t xy_len)
23 {
24 	if (cbor_isa_bytestring(item) == false ||
25 	    cbor_bytestring_is_definite(item) == false ||
26 	    cbor_bytestring_length(item) != xy_len) {
27 		fido_log_debug("%s: cbor type", __func__);
28 		return (-1);
29 	}
30 
31 	memcpy(xy, cbor_bytestring_handle(item), xy_len);
32 
33 	return (0);
34 }
35 
36 static int
decode_pubkey_point(const cbor_item_t * key,const cbor_item_t * val,void * arg)37 decode_pubkey_point(const cbor_item_t *key, const cbor_item_t *val, void *arg)
38 {
39 	es384_pk_t *k = arg;
40 
41 	if (cbor_isa_negint(key) == false ||
42 	    cbor_int_get_width(key) != CBOR_INT_8)
43 		return (0); /* ignore */
44 
45 	switch (cbor_get_uint8(key)) {
46 	case 1: /* x coordinate */
47 		return (decode_coord(val, &k->x, sizeof(k->x)));
48 	case 2: /* y coordinate */
49 		return (decode_coord(val, &k->y, sizeof(k->y)));
50 	}
51 
52 	return (0); /* ignore */
53 }
54 
55 int
es384_pk_decode(const cbor_item_t * item,es384_pk_t * k)56 es384_pk_decode(const cbor_item_t *item, es384_pk_t *k)
57 {
58 	if (cbor_isa_map(item) == false ||
59 	    cbor_map_is_definite(item) == false ||
60 	    cbor_map_iter(item, k, decode_pubkey_point) < 0) {
61 		fido_log_debug("%s: cbor type", __func__);
62 		return (-1);
63 	}
64 
65 	return (0);
66 }
67 
68 es384_pk_t *
es384_pk_new(void)69 es384_pk_new(void)
70 {
71 	return (calloc(1, sizeof(es384_pk_t)));
72 }
73 
74 void
es384_pk_free(es384_pk_t ** pkp)75 es384_pk_free(es384_pk_t **pkp)
76 {
77 	es384_pk_t *pk;
78 
79 	if (pkp == NULL || (pk = *pkp) == NULL)
80 		return;
81 
82 	freezero(pk, sizeof(*pk));
83 	*pkp = NULL;
84 }
85 
86 int
es384_pk_from_ptr(es384_pk_t * pk,const void * ptr,size_t len)87 es384_pk_from_ptr(es384_pk_t *pk, const void *ptr, size_t len)
88 {
89 	const uint8_t	*p = ptr;
90 	EVP_PKEY	*pkey;
91 
92 	if (len < sizeof(*pk))
93 		return (FIDO_ERR_INVALID_ARGUMENT);
94 
95 	if (len == sizeof(*pk) + 1 && *p == 0x04)
96 		memcpy(pk, ++p, sizeof(*pk)); /* uncompressed format */
97 	else
98 		memcpy(pk, ptr, sizeof(*pk)); /* libfido2 x||y format */
99 
100 	if ((pkey = es384_pk_to_EVP_PKEY(pk)) == NULL) {
101 		fido_log_debug("%s: es384_pk_to_EVP_PKEY", __func__);
102 		explicit_bzero(pk, sizeof(*pk));
103 		return (FIDO_ERR_INVALID_ARGUMENT);
104 	}
105 
106 	EVP_PKEY_free(pkey);
107 
108 	return (FIDO_OK);
109 }
110 
111 EVP_PKEY *
es384_pk_to_EVP_PKEY(const es384_pk_t * k)112 es384_pk_to_EVP_PKEY(const es384_pk_t *k)
113 {
114 	BN_CTX		*bnctx = NULL;
115 	EC_KEY		*ec = NULL;
116 	EC_POINT	*q = NULL;
117 	EVP_PKEY	*pkey = NULL;
118 	BIGNUM		*x = NULL;
119 	BIGNUM		*y = NULL;
120 	const EC_GROUP	*g = NULL;
121 	int		 ok = -1;
122 
123 	if ((bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
124 		goto fail;
125 
126 	BN_CTX_start(bnctx);
127 
128 	if ((x = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
129 	    (y = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL)
130 		goto fail;
131 
132 	if (BN_bin2bn(k->x, sizeof(k->x), x) == NULL ||
133 	    BN_bin2bn(k->y, sizeof(k->y), y) == NULL) {
134 		fido_log_debug("%s: BN_bin2bn", __func__);
135 		goto fail;
136 	}
137 
138 	if ((ec = EC_KEY_new_by_curve_name(NID_secp384r1)) == NULL ||
139 	    (g = EC_KEY_get0_group(ec)) == NULL) {
140 		fido_log_debug("%s: EC_KEY init", __func__);
141 		goto fail;
142 	}
143 
144 	if ((q = EC_POINT_new(g)) == NULL ||
145 	    EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(g, q, x, y, bnctx) == 0 ||
146 	    EC_KEY_set_public_key(ec, q) == 0) {
147 		fido_log_debug("%s: EC_KEY_set_public_key", __func__);
148 		goto fail;
149 	}
150 
151 	if ((pkey = EVP_PKEY_new()) == NULL ||
152 	    EVP_PKEY_assign_EC_KEY(pkey, ec) == 0) {
153 		fido_log_debug("%s: EVP_PKEY_assign_EC_KEY", __func__);
154 		goto fail;
155 	}
156 
157 	ec = NULL; /* at this point, ec belongs to evp */
158 
159 	ok = 0;
160 fail:
161 	if (bnctx != NULL) {
162 		BN_CTX_end(bnctx);
163 		BN_CTX_free(bnctx);
164 	}
165 
166 	if (ec != NULL)
167 		EC_KEY_free(ec);
168 	if (q != NULL)
169 		EC_POINT_free(q);
170 
171 	if (ok < 0 && pkey != NULL) {
172 		EVP_PKEY_free(pkey);
173 		pkey = NULL;
174 	}
175 
176 	return (pkey);
177 }
178 
179 int
es384_pk_from_EC_KEY(es384_pk_t * pk,const EC_KEY * ec)180 es384_pk_from_EC_KEY(es384_pk_t *pk, const EC_KEY *ec)
181 {
182 	BN_CTX		*bnctx = NULL;
183 	BIGNUM		*x = NULL;
184 	BIGNUM		*y = NULL;
185 	const EC_POINT	*q = NULL;
186 	EC_GROUP	*g = NULL;
187 	size_t		 dx;
188 	size_t		 dy;
189 	int		 ok = FIDO_ERR_INTERNAL;
190 	int		 nx;
191 	int		 ny;
192 
193 	if ((q = EC_KEY_get0_public_key(ec)) == NULL ||
194 	    (g = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_secp384r1)) == NULL ||
195 	    (bnctx = BN_CTX_new()) == NULL)
196 		goto fail;
197 
198 	BN_CTX_start(bnctx);
199 
200 	if ((x = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL ||
201 	    (y = BN_CTX_get(bnctx)) == NULL)
202 		goto fail;
203 
204 	if (EC_POINT_is_on_curve(g, q, bnctx) != 1) {
205 		fido_log_debug("%s: EC_POINT_is_on_curve", __func__);
206 		ok = FIDO_ERR_INVALID_ARGUMENT;
207 		goto fail;
208 	}
209 
210 	if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(g, q, x, y, bnctx) == 0 ||
211 	    (nx = BN_num_bytes(x)) < 0 || (size_t)nx > sizeof(pk->x) ||
212 	    (ny = BN_num_bytes(y)) < 0 || (size_t)ny > sizeof(pk->y)) {
213 		fido_log_debug("%s: EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp",
214 		    __func__);
215 		goto fail;
216 	}
217 
218 	dx = sizeof(pk->x) - (size_t)nx;
219 	dy = sizeof(pk->y) - (size_t)ny;
220 
221 	if ((nx = BN_bn2bin(x, pk->x + dx)) < 0 || (size_t)nx > sizeof(pk->x) ||
222 	    (ny = BN_bn2bin(y, pk->y + dy)) < 0 || (size_t)ny > sizeof(pk->y)) {
223 		fido_log_debug("%s: BN_bn2bin", __func__);
224 		goto fail;
225 	}
226 
227 	ok = FIDO_OK;
228 fail:
229 	EC_GROUP_free(g);
230 
231 	if (bnctx != NULL) {
232 		BN_CTX_end(bnctx);
233 		BN_CTX_free(bnctx);
234 	}
235 
236 	return (ok);
237 }
238 
239 int
es384_pk_from_EVP_PKEY(es384_pk_t * pk,const EVP_PKEY * pkey)240 es384_pk_from_EVP_PKEY(es384_pk_t *pk, const EVP_PKEY *pkey)
241 {
242 	const EC_KEY *ec;
243 
244 	if (EVP_PKEY_base_id(pkey) != EVP_PKEY_EC ||
245 	    (ec = get0_EC_KEY(pkey)) == NULL)
246 		return (FIDO_ERR_INVALID_ARGUMENT);
247 
248 	return (es384_pk_from_EC_KEY(pk, ec));
249 }
250 
251 int
es384_verify_sig(const fido_blob_t * dgst,EVP_PKEY * pkey,const fido_blob_t * sig)252 es384_verify_sig(const fido_blob_t *dgst, EVP_PKEY *pkey,
253     const fido_blob_t *sig)
254 {
255 	EVP_PKEY_CTX	*pctx = NULL;
256 	int		 ok = -1;
257 
258 	if (EVP_PKEY_base_id(pkey) != EVP_PKEY_EC) {
259 		fido_log_debug("%s: EVP_PKEY_base_id", __func__);
260 		goto fail;
261 	}
262 
263 	if ((pctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL)) == NULL ||
264 	    EVP_PKEY_verify_init(pctx) != 1 ||
265 	    EVP_PKEY_verify(pctx, sig->ptr, sig->len, dgst->ptr,
266 	    dgst->len) != 1) {
267 		fido_log_debug("%s: EVP_PKEY_verify", __func__);
268 		goto fail;
269 	}
270 
271 	ok = 0;
272 fail:
273 	EVP_PKEY_CTX_free(pctx);
274 
275 	return (ok);
276 }
277 
278 int
es384_pk_verify_sig(const fido_blob_t * dgst,const es384_pk_t * pk,const fido_blob_t * sig)279 es384_pk_verify_sig(const fido_blob_t *dgst, const es384_pk_t *pk,
280     const fido_blob_t *sig)
281 {
282 	EVP_PKEY	*pkey;
283 	int		 ok = -1;
284 
285 	if ((pkey = es384_pk_to_EVP_PKEY(pk)) == NULL ||
286 	    es384_verify_sig(dgst, pkey, sig) < 0) {
287 		fido_log_debug("%s: es384_verify_sig", __func__);
288 		goto fail;
289 	}
290 
291 	ok = 0;
292 fail:
293 	EVP_PKEY_free(pkey);
294 
295 	return (ok);
296 }
297