xref: /freebsd/crypto/openssl/crypto/cms/cms_rsa.c (revision e0c4386e)
1b077aed3SPierre Pronchery /*
2aa795734SPierre Pronchery  * Copyright 2006-2023 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3b077aed3SPierre Pronchery  *
4b077aed3SPierre Pronchery  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
5b077aed3SPierre Pronchery  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6b077aed3SPierre Pronchery  * in the file LICENSE in the source distribution or at
7b077aed3SPierre Pronchery  * https://www.openssl.org/source/license.html
8b077aed3SPierre Pronchery  */
9b077aed3SPierre Pronchery 
10b077aed3SPierre Pronchery #include <assert.h>
11b077aed3SPierre Pronchery #include <openssl/cms.h>
12b077aed3SPierre Pronchery #include <openssl/err.h>
13b077aed3SPierre Pronchery #include <openssl/core_names.h>
14b077aed3SPierre Pronchery #include "crypto/asn1.h"
15b077aed3SPierre Pronchery #include "crypto/rsa.h"
16aa795734SPierre Pronchery #include "crypto/evp.h"
17b077aed3SPierre Pronchery #include "cms_local.h"
18b077aed3SPierre Pronchery 
rsa_oaep_decode(const X509_ALGOR * alg)19b077aed3SPierre Pronchery static RSA_OAEP_PARAMS *rsa_oaep_decode(const X509_ALGOR *alg)
20b077aed3SPierre Pronchery {
21b077aed3SPierre Pronchery     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
22b077aed3SPierre Pronchery 
23b077aed3SPierre Pronchery     oaep = ASN1_TYPE_unpack_sequence(ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS),
24b077aed3SPierre Pronchery                                      alg->parameter);
25b077aed3SPierre Pronchery 
26b077aed3SPierre Pronchery     if (oaep == NULL)
27b077aed3SPierre Pronchery         return NULL;
28b077aed3SPierre Pronchery 
29b077aed3SPierre Pronchery     if (oaep->maskGenFunc != NULL) {
30b077aed3SPierre Pronchery         oaep->maskHash = ossl_x509_algor_mgf1_decode(oaep->maskGenFunc);
31b077aed3SPierre Pronchery         if (oaep->maskHash == NULL) {
32b077aed3SPierre Pronchery             RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
33b077aed3SPierre Pronchery             return NULL;
34b077aed3SPierre Pronchery         }
35b077aed3SPierre Pronchery     }
36b077aed3SPierre Pronchery     return oaep;
37b077aed3SPierre Pronchery }
38b077aed3SPierre Pronchery 
rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo * ri)39b077aed3SPierre Pronchery static int rsa_cms_decrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
40b077aed3SPierre Pronchery {
41b077aed3SPierre Pronchery     EVP_PKEY_CTX *pkctx;
42b077aed3SPierre Pronchery     X509_ALGOR *cmsalg;
43b077aed3SPierre Pronchery     int nid;
44b077aed3SPierre Pronchery     int rv = -1;
45b077aed3SPierre Pronchery     unsigned char *label = NULL;
46b077aed3SPierre Pronchery     int labellen = 0;
47b077aed3SPierre Pronchery     const EVP_MD *mgf1md = NULL, *md = NULL;
48b077aed3SPierre Pronchery     RSA_OAEP_PARAMS *oaep;
49b077aed3SPierre Pronchery 
50b077aed3SPierre Pronchery     pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
51b077aed3SPierre Pronchery     if (pkctx == NULL)
52b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
53b077aed3SPierre Pronchery     if (!CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &cmsalg))
54b077aed3SPierre Pronchery         return -1;
55b077aed3SPierre Pronchery     nid = OBJ_obj2nid(cmsalg->algorithm);
56b077aed3SPierre Pronchery     if (nid == NID_rsaEncryption)
57b077aed3SPierre Pronchery         return 1;
58b077aed3SPierre Pronchery     if (nid != NID_rsaesOaep) {
59b077aed3SPierre Pronchery         ERR_raise(ERR_LIB_CMS, CMS_R_UNSUPPORTED_ENCRYPTION_TYPE);
60b077aed3SPierre Pronchery         return -1;
61b077aed3SPierre Pronchery     }
62b077aed3SPierre Pronchery     /* Decode OAEP parameters */
63b077aed3SPierre Pronchery     oaep = rsa_oaep_decode(cmsalg);
64b077aed3SPierre Pronchery 
65b077aed3SPierre Pronchery     if (oaep == NULL) {
66b077aed3SPierre Pronchery         ERR_raise(ERR_LIB_CMS, CMS_R_INVALID_OAEP_PARAMETERS);
67b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
68b077aed3SPierre Pronchery     }
69b077aed3SPierre Pronchery 
70b077aed3SPierre Pronchery     mgf1md = ossl_x509_algor_get_md(oaep->maskHash);
71b077aed3SPierre Pronchery     if (mgf1md == NULL)
72b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
73b077aed3SPierre Pronchery     md = ossl_x509_algor_get_md(oaep->hashFunc);
74b077aed3SPierre Pronchery     if (md == NULL)
75b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
76b077aed3SPierre Pronchery 
77b077aed3SPierre Pronchery     if (oaep->pSourceFunc != NULL) {
78b077aed3SPierre Pronchery         X509_ALGOR *plab = oaep->pSourceFunc;
79b077aed3SPierre Pronchery 
80b077aed3SPierre Pronchery         if (OBJ_obj2nid(plab->algorithm) != NID_pSpecified) {
81b077aed3SPierre Pronchery             ERR_raise(ERR_LIB_CMS, CMS_R_UNSUPPORTED_LABEL_SOURCE);
82b077aed3SPierre Pronchery             goto err;
83b077aed3SPierre Pronchery         }
84b077aed3SPierre Pronchery         if (plab->parameter->type != V_ASN1_OCTET_STRING) {
85b077aed3SPierre Pronchery             ERR_raise(ERR_LIB_CMS, CMS_R_INVALID_LABEL);
86b077aed3SPierre Pronchery             goto err;
87b077aed3SPierre Pronchery         }
88b077aed3SPierre Pronchery 
89b077aed3SPierre Pronchery         label = plab->parameter->value.octet_string->data;
90b077aed3SPierre Pronchery         /* Stop label being freed when OAEP parameters are freed */
91b077aed3SPierre Pronchery         plab->parameter->value.octet_string->data = NULL;
92b077aed3SPierre Pronchery         labellen = plab->parameter->value.octet_string->length;
93b077aed3SPierre Pronchery     }
94b077aed3SPierre Pronchery 
95b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(pkctx, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING) <= 0)
96b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
97b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_oaep_md(pkctx, md) <= 0)
98b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
99b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_set_rsa_mgf1_md(pkctx, mgf1md) <= 0)
100b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
101b077aed3SPierre Pronchery     if (label != NULL
102*e0c4386eSCy Schubert             && EVP_PKEY_CTX_set0_rsa_oaep_label(pkctx, label, labellen) <= 0) {
103*e0c4386eSCy Schubert         OPENSSL_free(label);
104b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
105*e0c4386eSCy Schubert     }
106b077aed3SPierre Pronchery     /* Carry on */
107b077aed3SPierre Pronchery     rv = 1;
108b077aed3SPierre Pronchery 
109b077aed3SPierre Pronchery  err:
110b077aed3SPierre Pronchery     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
111b077aed3SPierre Pronchery     return rv;
112b077aed3SPierre Pronchery }
113b077aed3SPierre Pronchery 
rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo * ri)114b077aed3SPierre Pronchery static int rsa_cms_encrypt(CMS_RecipientInfo *ri)
115b077aed3SPierre Pronchery {
116b077aed3SPierre Pronchery     const EVP_MD *md, *mgf1md;
117b077aed3SPierre Pronchery     RSA_OAEP_PARAMS *oaep = NULL;
118b077aed3SPierre Pronchery     ASN1_STRING *os = NULL;
119*e0c4386eSCy Schubert     ASN1_OCTET_STRING *los = NULL;
120b077aed3SPierre Pronchery     X509_ALGOR *alg;
121b077aed3SPierre Pronchery     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_RecipientInfo_get0_pkey_ctx(ri);
122b077aed3SPierre Pronchery     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING, rv = 0, labellen;
123b077aed3SPierre Pronchery     unsigned char *label;
124b077aed3SPierre Pronchery 
125b077aed3SPierre Pronchery     if (CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs(ri, NULL, NULL, &alg) <= 0)
126b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
127b077aed3SPierre Pronchery     if (pkctx != NULL) {
128b077aed3SPierre Pronchery         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
129b077aed3SPierre Pronchery             return 0;
130b077aed3SPierre Pronchery     }
131*e0c4386eSCy Schubert     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING)
132*e0c4386eSCy Schubert         return X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption),
133*e0c4386eSCy Schubert                                V_ASN1_NULL, NULL);
134*e0c4386eSCy Schubert 
135b077aed3SPierre Pronchery     /* Not supported */
136b077aed3SPierre Pronchery     if (pad_mode != RSA_PKCS1_OAEP_PADDING)
137b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
138b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_oaep_md(pkctx, &md) <= 0)
139b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
140b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_mgf1_md(pkctx, &mgf1md) <= 0)
141b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
142b077aed3SPierre Pronchery     labellen = EVP_PKEY_CTX_get0_rsa_oaep_label(pkctx, &label);
143b077aed3SPierre Pronchery     if (labellen < 0)
144b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
145b077aed3SPierre Pronchery     oaep = RSA_OAEP_PARAMS_new();
146b077aed3SPierre Pronchery     if (oaep == NULL)
147b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
148b077aed3SPierre Pronchery     if (!ossl_x509_algor_new_from_md(&oaep->hashFunc, md))
149b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
150b077aed3SPierre Pronchery     if (!ossl_x509_algor_md_to_mgf1(&oaep->maskGenFunc, mgf1md))
151b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
152b077aed3SPierre Pronchery     if (labellen > 0) {
153b077aed3SPierre Pronchery         oaep->pSourceFunc = X509_ALGOR_new();
154b077aed3SPierre Pronchery         if (oaep->pSourceFunc == NULL)
155b077aed3SPierre Pronchery             goto err;
156b077aed3SPierre Pronchery         los = ASN1_OCTET_STRING_new();
157b077aed3SPierre Pronchery         if (los == NULL)
158b077aed3SPierre Pronchery             goto err;
159*e0c4386eSCy Schubert         if (!ASN1_OCTET_STRING_set(los, label, labellen))
160b077aed3SPierre Pronchery             goto err;
161*e0c4386eSCy Schubert 
162*e0c4386eSCy Schubert         if (!X509_ALGOR_set0(oaep->pSourceFunc, OBJ_nid2obj(NID_pSpecified),
163*e0c4386eSCy Schubert                         V_ASN1_OCTET_STRING, los))
164*e0c4386eSCy Schubert             goto err;
165*e0c4386eSCy Schubert 
166*e0c4386eSCy Schubert         los = NULL;
167b077aed3SPierre Pronchery     }
168*e0c4386eSCy Schubert     /* create string with oaep parameter encoding. */
169b077aed3SPierre Pronchery     if (!ASN1_item_pack(oaep, ASN1_ITEM_rptr(RSA_OAEP_PARAMS), &os))
170b077aed3SPierre Pronchery         goto err;
171*e0c4386eSCy Schubert     if (!X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaesOaep), V_ASN1_SEQUENCE, os))
172*e0c4386eSCy Schubert         goto err;
173b077aed3SPierre Pronchery     os = NULL;
174b077aed3SPierre Pronchery     rv = 1;
175b077aed3SPierre Pronchery  err:
176b077aed3SPierre Pronchery     RSA_OAEP_PARAMS_free(oaep);
177b077aed3SPierre Pronchery     ASN1_STRING_free(os);
178*e0c4386eSCy Schubert     ASN1_OCTET_STRING_free(los);
179b077aed3SPierre Pronchery     return rv;
180b077aed3SPierre Pronchery }
181b077aed3SPierre Pronchery 
ossl_cms_rsa_envelope(CMS_RecipientInfo * ri,int decrypt)182b077aed3SPierre Pronchery int ossl_cms_rsa_envelope(CMS_RecipientInfo *ri, int decrypt)
183b077aed3SPierre Pronchery {
184b077aed3SPierre Pronchery     assert(decrypt == 0 || decrypt == 1);
185b077aed3SPierre Pronchery 
186b077aed3SPierre Pronchery     if (decrypt == 1)
187b077aed3SPierre Pronchery         return rsa_cms_decrypt(ri);
188b077aed3SPierre Pronchery 
189b077aed3SPierre Pronchery     if (decrypt == 0)
190b077aed3SPierre Pronchery         return rsa_cms_encrypt(ri);
191b077aed3SPierre Pronchery 
192b077aed3SPierre Pronchery     ERR_raise(ERR_LIB_CMS, CMS_R_NOT_SUPPORTED_FOR_THIS_KEY_TYPE);
193b077aed3SPierre Pronchery     return 0;
194b077aed3SPierre Pronchery }
195b077aed3SPierre Pronchery 
rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo * si)196b077aed3SPierre Pronchery static int rsa_cms_sign(CMS_SignerInfo *si)
197b077aed3SPierre Pronchery {
198b077aed3SPierre Pronchery     int pad_mode = RSA_PKCS1_PADDING;
199b077aed3SPierre Pronchery     X509_ALGOR *alg;
200b077aed3SPierre Pronchery     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
201b077aed3SPierre Pronchery     unsigned char aid[128];
202b077aed3SPierre Pronchery     const unsigned char *pp = aid;
203b077aed3SPierre Pronchery     size_t aid_len = 0;
204b077aed3SPierre Pronchery     OSSL_PARAM params[2];
205b077aed3SPierre Pronchery 
206b077aed3SPierre Pronchery     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
207b077aed3SPierre Pronchery     if (pkctx != NULL) {
208b077aed3SPierre Pronchery         if (EVP_PKEY_CTX_get_rsa_padding(pkctx, &pad_mode) <= 0)
209b077aed3SPierre Pronchery             return 0;
210b077aed3SPierre Pronchery     }
211b077aed3SPierre Pronchery     if (pad_mode == RSA_PKCS1_PADDING) {
212b077aed3SPierre Pronchery         X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(NID_rsaEncryption), V_ASN1_NULL, 0);
213b077aed3SPierre Pronchery         return 1;
214b077aed3SPierre Pronchery     }
215b077aed3SPierre Pronchery     /* We don't support it */
216b077aed3SPierre Pronchery     if (pad_mode != RSA_PKCS1_PSS_PADDING)
217b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
218b077aed3SPierre Pronchery 
219aa795734SPierre Pronchery     if (evp_pkey_ctx_is_legacy(pkctx)) {
220aa795734SPierre Pronchery         /* No provider -> we cannot query it for algorithm ID. */
221aa795734SPierre Pronchery         ASN1_STRING *os = NULL;
222aa795734SPierre Pronchery 
223aa795734SPierre Pronchery         os = ossl_rsa_ctx_to_pss_string(pkctx);
224aa795734SPierre Pronchery         if (os == NULL)
225aa795734SPierre Pronchery             return 0;
226aa795734SPierre Pronchery         return X509_ALGOR_set0(alg, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_RSA_PSS), V_ASN1_SEQUENCE, os);
227aa795734SPierre Pronchery     }
228aa795734SPierre Pronchery 
229b077aed3SPierre Pronchery     params[0] = OSSL_PARAM_construct_octet_string(
230b077aed3SPierre Pronchery         OSSL_SIGNATURE_PARAM_ALGORITHM_ID, aid, sizeof(aid));
231b077aed3SPierre Pronchery     params[1] = OSSL_PARAM_construct_end();
232b077aed3SPierre Pronchery 
233b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_CTX_get_params(pkctx, params) <= 0)
234b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
235b077aed3SPierre Pronchery     if ((aid_len = params[0].return_size) == 0)
236b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
237b077aed3SPierre Pronchery     if (d2i_X509_ALGOR(&alg, &pp, aid_len) == NULL)
238b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
239b077aed3SPierre Pronchery     return 1;
240b077aed3SPierre Pronchery }
241b077aed3SPierre Pronchery 
rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo * si)242b077aed3SPierre Pronchery static int rsa_cms_verify(CMS_SignerInfo *si)
243b077aed3SPierre Pronchery {
244b077aed3SPierre Pronchery     int nid, nid2;
245b077aed3SPierre Pronchery     X509_ALGOR *alg;
246b077aed3SPierre Pronchery     EVP_PKEY_CTX *pkctx = CMS_SignerInfo_get0_pkey_ctx(si);
247b077aed3SPierre Pronchery     EVP_PKEY *pkey = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pkctx);
248b077aed3SPierre Pronchery 
249b077aed3SPierre Pronchery     CMS_SignerInfo_get0_algs(si, NULL, NULL, NULL, &alg);
250b077aed3SPierre Pronchery     nid = OBJ_obj2nid(alg->algorithm);
251b077aed3SPierre Pronchery     if (nid == EVP_PKEY_RSA_PSS)
252b077aed3SPierre Pronchery         return ossl_rsa_pss_to_ctx(NULL, pkctx, alg, NULL) > 0;
253b077aed3SPierre Pronchery     /* Only PSS allowed for PSS keys */
254b077aed3SPierre Pronchery     if (EVP_PKEY_is_a(pkey, "RSA-PSS")) {
255b077aed3SPierre Pronchery         ERR_raise(ERR_LIB_RSA, RSA_R_ILLEGAL_OR_UNSUPPORTED_PADDING_MODE);
256b077aed3SPierre Pronchery         return 0;
257b077aed3SPierre Pronchery     }
258b077aed3SPierre Pronchery     if (nid == NID_rsaEncryption)
259b077aed3SPierre Pronchery         return 1;
260b077aed3SPierre Pronchery     /* Workaround for some implementation that use a signature OID */
261b077aed3SPierre Pronchery     if (OBJ_find_sigid_algs(nid, NULL, &nid2)) {
262b077aed3SPierre Pronchery         if (nid2 == NID_rsaEncryption)
263b077aed3SPierre Pronchery             return 1;
264b077aed3SPierre Pronchery     }
265b077aed3SPierre Pronchery     return 0;
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