source: trunk/library/dhm.c @ 1256

Revision 1256, 7.0 KB checked in by paul, 3 weeks ago (diff)
  • Added extra sanity check to DHM values
Line 
1/*
2 *  Diffie-Hellman-Merkle key exchange
3 *
4 *  Copyright (C) 2006-2010, Brainspark B.V.
5 *
6 *  This file is part of PolarSSL (http://www.polarssl.org)
7 *  Lead Maintainer: Paul Bakker <polarssl_maintainer at polarssl.org>
8 *
9 *  All rights reserved.
10 *
11 *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
13 *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
14 *  (at your option) any later version.
15 *
16 *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
17 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19 *  GNU General Public License for more details.
20 *
21 *  You should have received a copy of the GNU General Public License along
22 *  with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
23 *  51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
24 */
25/*
26 *  Reference:
27 *
28 *  http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/ (chapter 12)
29 */
30
31#include "polarssl/config.h"
32
33#if defined(POLARSSL_DHM_C)
34
35#include "polarssl/dhm.h"
36
37/*
38 * helper to validate the mpi size and import it
39 */
40static int dhm_read_bignum( mpi *X,
41                            unsigned char **p,
42                            const unsigned char *end )
43{
44    int ret, n;
45
46    if( end - *p < 2 )
47        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
48
49    n = ( (*p)[0] << 8 ) | (*p)[1];
50    (*p) += 2;
51
52    if( (int)( end - *p ) < n )
53        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
54
55    if( ( ret = mpi_read_binary( X, *p, n ) ) != 0 )
56        return( POLARSSL_ERR_DHM_READ_PARAMS_FAILED + ret );
57
58    (*p) += n;
59
60    return( 0 );
61}
62
63/*
64 * Verify sanity of parameter with regards to P
65 *
66 * Parameter should be: 2 <= public_param <= P - 2
67 *
68 * For more information on the attack, see:
69 *  http://www.cl.cam.ac.uk/~rja14/Papers/psandqs.pdf
70 *  http://web.nvd.nist.gov/view/vuln/detail?vulnId=CVE-2005-2643
71 */
72static int dhm_check_range( const mpi *param, const mpi *P )
73{
74    mpi L, U;
75    int ret = POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA;
76
77    mpi_init( &L ); mpi_init( &U );
78    mpi_lset( &L, 2 );
79    mpi_sub_int( &U, P, 2 );
80
81    if( mpi_cmp_mpi( param, &L ) >= 0 &&
82        mpi_cmp_mpi( param, &U ) <= 0 )
83    {
84        ret = 0;
85    }
86
87    mpi_free( &L ); mpi_free( &U );
88
89    return( ret );
90}
91
92/*
93 * Parse the ServerKeyExchange parameters
94 */
95int dhm_read_params( dhm_context *ctx,
96                     unsigned char **p,
97                     const unsigned char *end )
98{
99    int ret;
100
101    memset( ctx, 0, sizeof( dhm_context ) );
102
103    if( ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->P,  p, end ) ) != 0 ||
104        ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->G,  p, end ) ) != 0 ||
105        ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->GY, p, end ) ) != 0 )
106        return( ret );
107
108    if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GY, &ctx->P ) ) != 0 )
109        return( ret );
110
111    ctx->len = mpi_size( &ctx->P );
112
113    if( end - *p < 2 )
114        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
115
116    return( 0 );
117}
118
119/*
120 * Setup and write the ServerKeyExchange parameters
121 */
122int dhm_make_params( dhm_context *ctx, int x_size,
123                     unsigned char *output, size_t *olen,
124                     int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
125                     void *p_rng )
126{
127    int ret, count = 0;
128    size_t n1, n2, n3;
129    unsigned char *p;
130
131    /*
132     * Generate X as large as possible ( < P )
133     */
134    do
135    {
136        mpi_fill_random( &ctx->X, x_size, f_rng, p_rng );
137
138        while( mpi_cmp_mpi( &ctx->X, &ctx->P ) >= 0 )
139            mpi_shift_r( &ctx->X, 1 );
140
141        if( count++ > 10 )
142            return( POLARSSL_ERR_DHM_MAKE_PARAMS_FAILED );
143    }
144    while( dhm_check_range( &ctx->X, &ctx->P ) != 0 );
145
146    /*
147     * Calculate GX = G^X mod P
148     */
149    MPI_CHK( mpi_exp_mod( &ctx->GX, &ctx->G, &ctx->X,
150                          &ctx->P , &ctx->RP ) );
151
152    if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GX, &ctx->P ) ) != 0 )
153        return( ret );
154
155    /*
156     * export P, G, GX
157     */
158#define DHM_MPI_EXPORT(X,n)                     \
159    MPI_CHK( mpi_write_binary( X, p + 2, n ) ); \
160    *p++ = (unsigned char)( n >> 8 );           \
161    *p++ = (unsigned char)( n      ); p += n;
162
163    n1 = mpi_size( &ctx->);
164    n2 = mpi_size( &ctx->);
165    n3 = mpi_size( &ctx->GX );
166
167    p = output;
168    DHM_MPI_EXPORT( &ctx->P , n1 );
169    DHM_MPI_EXPORT( &ctx->G , n2 );
170    DHM_MPI_EXPORT( &ctx->GX, n3 );
171
172    *olen  = p - output;
173
174    ctx->len = n1;
175
176cleanup:
177
178    if( ret != 0 )
179        return( POLARSSL_ERR_DHM_MAKE_PARAMS_FAILED + ret );
180
181    return( 0 );
182}
183
184/*
185 * Import the peer's public value G^Y
186 */
187int dhm_read_public( dhm_context *ctx,
188                     const unsigned char *input, size_t ilen )
189{
190    int ret;
191
192    if( ctx == NULL || ilen < 1 || ilen > ctx->len )
193        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
194
195    if( ( ret = mpi_read_binary( &ctx->GY, input, ilen ) ) != 0 )
196        return( POLARSSL_ERR_DHM_READ_PUBLIC_FAILED + ret );
197
198    return( 0 );
199}
200
201/*
202 * Create own private value X and export G^X
203 */
204int dhm_make_public( dhm_context *ctx, int x_size,
205                     unsigned char *output, size_t olen,
206                     int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
207                     void *p_rng )
208{
209    int ret, count = 0;
210
211    if( ctx == NULL || olen < 1 || olen > ctx->len )
212        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
213
214    /*
215     * generate X and calculate GX = G^X mod P
216     */
217    do
218    {
219        mpi_fill_random( &ctx->X, x_size, f_rng, p_rng );
220
221        while( mpi_cmp_mpi( &ctx->X, &ctx->P ) >= 0 )
222            mpi_shift_r( &ctx->X, 1 );
223
224        if( count++ > 10 )
225            return( POLARSSL_ERR_DHM_MAKE_PUBLIC_FAILED );
226    }
227    while( dhm_check_range( &ctx->X, &ctx->P ) != 0 );
228
229    MPI_CHK( mpi_exp_mod( &ctx->GX, &ctx->G, &ctx->X,
230                          &ctx->P , &ctx->RP ) );
231
232    if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GX, &ctx->P ) ) != 0 )
233        return( ret );
234
235    MPI_CHK( mpi_write_binary( &ctx->GX, output, olen ) );
236
237cleanup:
238
239    if( ret != 0 )
240        return( POLARSSL_ERR_DHM_MAKE_PUBLIC_FAILED + ret );
241
242    return( 0 );
243}
244
245/*
246 * Derive and export the shared secret (G^Y)^X mod P
247 */
248int dhm_calc_secret( dhm_context *ctx,
249                     unsigned char *output, size_t *olen )
250{
251    int ret;
252
253    if( ctx == NULL || *olen < ctx->len )
254        return( POLARSSL_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
255
256    MPI_CHK( mpi_exp_mod( &ctx->K, &ctx->GY, &ctx->X,
257                          &ctx->P, &ctx->RP ) );
258
259    if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GY, &ctx->P ) ) != 0 )
260        return( ret );
261
262    *olen = mpi_size( &ctx->K );
263
264    MPI_CHK( mpi_write_binary( &ctx->K, output, *olen ) );
265
266cleanup:
267
268    if( ret != 0 )
269        return( POLARSSL_ERR_DHM_CALC_SECRET_FAILED + ret );
270
271    return( 0 );
272}
273
274/*
275 * Free the components of a DHM key
276 */
277void dhm_free( dhm_context *ctx )
278{
279    mpi_free( &ctx->RP ); mpi_free( &ctx->K ); mpi_free( &ctx->GY );
280    mpi_free( &ctx->GX ); mpi_free( &ctx->X ); mpi_free( &ctx->G );
281    mpi_free( &ctx->P );
282}
283
284#if defined(POLARSSL_SELF_TEST)
285
286/*
287 * Checkup routine
288 */
289int dhm_self_test( int verbose )
290{
291    return( verbose++ );
292}
293
294#endif
295
296#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.

What are you looking for?