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373
openssl-1.0.2f/engines/ccgost/gost_sign.c
Normal file
@@ -0,0 +1,373 @@
|
||||
/**********************************************************************
|
||||
* gost_sign.c *
|
||||
* Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD *
|
||||
* This file is distributed under the same license as OpenSSL *
|
||||
* *
|
||||
* Implementation of GOST R 34.10-94 signature algorithm *
|
||||
* for OpenSSL *
|
||||
* Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation *
|
||||
**********************************************************************/
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||||
#include <string.h>
|
||||
#include <openssl/rand.h>
|
||||
#include <openssl/bn.h>
|
||||
#include <openssl/dsa.h>
|
||||
#include <openssl/evp.h>
|
||||
#include <openssl/err.h>
|
||||
|
||||
#include "gost_params.h"
|
||||
#include "gost_lcl.h"
|
||||
#include "e_gost_err.h"
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||||
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||||
#ifdef DEBUG_SIGN
|
||||
void dump_signature(const char *message, const unsigned char *buffer,
|
||||
size_t len)
|
||||
{
|
||||
size_t i;
|
||||
fprintf(stderr, "signature %s Length=%d", message, len);
|
||||
for (i = 0; i < len; i++) {
|
||||
if (i % 16 == 0)
|
||||
fputc('\n', stderr);
|
||||
fprintf(stderr, " %02x", buffer[i]);
|
||||
}
|
||||
fprintf(stderr, "\nEnd of signature\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dump_dsa_sig(const char *message, DSA_SIG *sig)
|
||||
{
|
||||
fprintf(stderr, "%s\nR=", message);
|
||||
BN_print_fp(stderr, sig->r);
|
||||
fprintf(stderr, "\nS=");
|
||||
BN_print_fp(stderr, sig->s);
|
||||
fprintf(stderr, "\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
#else
|
||||
|
||||
# define dump_signature(a,b,c)
|
||||
# define dump_dsa_sig(a,b)
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Computes signature and returns it as DSA_SIG structure
|
||||
*/
|
||||
DSA_SIG *gost_do_sign(const unsigned char *dgst, int dlen, DSA *dsa)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *k = NULL, *tmp = NULL, *tmp2 = NULL;
|
||||
DSA_SIG *newsig = NULL, *ret = NULL;
|
||||
BIGNUM *md = hashsum2bn(dgst);
|
||||
/* check if H(M) mod q is zero */
|
||||
BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
|
||||
if(!ctx) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_SIGN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
BN_CTX_start(ctx);
|
||||
newsig = DSA_SIG_new();
|
||||
if (!newsig) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_SIGN, GOST_R_NO_MEMORY);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
tmp = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
k = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
tmp2 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
if(!tmp || !k || !tmp2) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_SIGN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
BN_mod(tmp, md, dsa->q, ctx);
|
||||
if (BN_is_zero(tmp)) {
|
||||
BN_one(md);
|
||||
}
|
||||
do {
|
||||
do {
|
||||
/*
|
||||
* Generate random number k less than q
|
||||
*/
|
||||
BN_rand_range(k, dsa->q);
|
||||
/* generate r = (a^x mod p) mod q */
|
||||
BN_mod_exp(tmp, dsa->g, k, dsa->p, ctx);
|
||||
if (!(newsig->r)) {
|
||||
newsig->r = BN_new();
|
||||
if(!newsig->r) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_SIGN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
BN_mod(newsig->r, tmp, dsa->q, ctx);
|
||||
}
|
||||
while (BN_is_zero(newsig->r));
|
||||
/* generate s = (xr + k(Hm)) mod q */
|
||||
BN_mod_mul(tmp, dsa->priv_key, newsig->r, dsa->q, ctx);
|
||||
BN_mod_mul(tmp2, k, md, dsa->q, ctx);
|
||||
if (!newsig->s) {
|
||||
newsig->s = BN_new();
|
||||
if(!newsig->s) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_SIGN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
BN_mod_add(newsig->s, tmp, tmp2, dsa->q, ctx);
|
||||
}
|
||||
while (BN_is_zero(newsig->s));
|
||||
|
||||
ret = newsig;
|
||||
err:
|
||||
BN_free(md);
|
||||
if(ctx) {
|
||||
BN_CTX_end(ctx);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
}
|
||||
if(!ret && newsig) {
|
||||
DSA_SIG_free(newsig);
|
||||
}
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Packs signature according to Cryptocom rules
|
||||
* and frees up DSA_SIG structure
|
||||
*/
|
||||
/*-
|
||||
int pack_sign_cc(DSA_SIG *s,int order,unsigned char *sig, size_t *siglen)
|
||||
{
|
||||
*siglen = 2*order;
|
||||
memset(sig,0,*siglen);
|
||||
store_bignum(s->r, sig,order);
|
||||
store_bignum(s->s, sig + order,order);
|
||||
dump_signature("serialized",sig,*siglen);
|
||||
DSA_SIG_free(s);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
/*
|
||||
* Packs signature according to Cryptopro rules
|
||||
* and frees up DSA_SIG structure
|
||||
*/
|
||||
int pack_sign_cp(DSA_SIG *s, int order, unsigned char *sig, size_t *siglen)
|
||||
{
|
||||
*siglen = 2 * order;
|
||||
memset(sig, 0, *siglen);
|
||||
store_bignum(s->s, sig, order);
|
||||
store_bignum(s->r, sig + order, order);
|
||||
dump_signature("serialized", sig, *siglen);
|
||||
DSA_SIG_free(s);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Verifies signature passed as DSA_SIG structure
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
int gost_do_verify(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
|
||||
DSA_SIG *sig, DSA *dsa)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *md = NULL, *tmp = NULL;
|
||||
BIGNUM *q2 = NULL;
|
||||
BIGNUM *u = NULL, *v = NULL, *z1 = NULL, *z2 = NULL;
|
||||
BIGNUM *tmp2 = NULL, *tmp3 = NULL;
|
||||
int ok = 0;
|
||||
BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
|
||||
if(!ctx) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_VERIFY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BN_CTX_start(ctx);
|
||||
if (BN_cmp(sig->s, dsa->q) >= 1 || BN_cmp(sig->r, dsa->q) >= 1) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_VERIFY, GOST_R_SIGNATURE_PARTS_GREATER_THAN_Q);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
md = hashsum2bn(dgst);
|
||||
|
||||
tmp = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
v = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
q2 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
z1 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
z2 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
tmp2 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
tmp3 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
u = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
if(!tmp || !v || !q2 || !z1 || !z2 || !tmp2 || !tmp3 || !u) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_VERIFY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BN_mod(tmp, md, dsa->q, ctx);
|
||||
if (BN_is_zero(tmp)) {
|
||||
BN_one(md);
|
||||
}
|
||||
BN_copy(q2, dsa->q);
|
||||
BN_sub_word(q2, 2);
|
||||
BN_mod_exp(v, md, q2, dsa->q, ctx);
|
||||
BN_mod_mul(z1, sig->s, v, dsa->q, ctx);
|
||||
BN_sub(tmp, dsa->q, sig->r);
|
||||
BN_mod_mul(z2, tmp, v, dsa->p, ctx);
|
||||
BN_mod_exp(tmp, dsa->g, z1, dsa->p, ctx);
|
||||
BN_mod_exp(tmp2, dsa->pub_key, z2, dsa->p, ctx);
|
||||
BN_mod_mul(tmp3, tmp, tmp2, dsa->p, ctx);
|
||||
BN_mod(u, tmp3, dsa->q, ctx);
|
||||
ok = (BN_cmp(u, sig->r) == 0);
|
||||
|
||||
if (!ok) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_DO_VERIFY, GOST_R_SIGNATURE_MISMATCH);
|
||||
}
|
||||
err:
|
||||
if(md) BN_free(md);
|
||||
if(ctx) {
|
||||
BN_CTX_end(ctx);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
}
|
||||
return ok;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Computes public keys for GOST R 34.10-94 algorithm
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
int gost94_compute_public(DSA *dsa)
|
||||
{
|
||||
/* Now fill algorithm parameters with correct values */
|
||||
BN_CTX *ctx;
|
||||
if (!dsa->g) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST94_COMPUTE_PUBLIC, GOST_R_KEY_IS_NOT_INITALIZED);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
ctx = BN_CTX_new();
|
||||
if(!ctx) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST94_COMPUTE_PUBLIC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
dsa->pub_key = BN_new();
|
||||
if(!dsa->pub_key) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST94_COMPUTE_PUBLIC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
/* Compute public key y = a^x mod p */
|
||||
BN_mod_exp(dsa->pub_key, dsa->g, dsa->priv_key, dsa->p, ctx);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Fill GOST 94 params, searching them in R3410_paramset array
|
||||
* by nid of paramset
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
int fill_GOST94_params(DSA *dsa, int nid)
|
||||
{
|
||||
R3410_params *params = R3410_paramset;
|
||||
while (params->nid != NID_undef && params->nid != nid)
|
||||
params++;
|
||||
if (params->nid == NID_undef) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_FILL_GOST94_PARAMS, GOST_R_UNSUPPORTED_PARAMETER_SET);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
#define dump_signature(a,b,c)
|
||||
if (dsa->p) {
|
||||
BN_free(dsa->p);
|
||||
}
|
||||
dsa->p = NULL;
|
||||
BN_dec2bn(&(dsa->p), params->p);
|
||||
if (dsa->q) {
|
||||
BN_free(dsa->q);
|
||||
}
|
||||
dsa->q = NULL;
|
||||
BN_dec2bn(&(dsa->q), params->q);
|
||||
if (dsa->g) {
|
||||
BN_free(dsa->g);
|
||||
}
|
||||
dsa->g = NULL;
|
||||
BN_dec2bn(&(dsa->g), params->a);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Generate GOST R 34.10-94 keypair
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
int gost_sign_keygen(DSA *dsa)
|
||||
{
|
||||
dsa->priv_key = BN_new();
|
||||
if(!dsa->priv_key) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_GOST_SIGN_KEYGEN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
BN_rand_range(dsa->priv_key, dsa->q);
|
||||
return gost94_compute_public(dsa);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Unpack signature according to cryptocom rules */
|
||||
/*-
|
||||
DSA_SIG *unpack_cc_signature(const unsigned char *sig,size_t siglen)
|
||||
{
|
||||
DSA_SIG *s;
|
||||
s = DSA_SIG_new();
|
||||
if (s == NULL)
|
||||
{
|
||||
GOSTerr(GOST_F_UNPACK_CC_SIGNATURE,GOST_R_NO_MEMORY);
|
||||
return(NULL);
|
||||
}
|
||||
s->r = getbnfrombuf(sig, siglen/2);
|
||||
s->s = getbnfrombuf(sig + siglen/2, siglen/2);
|
||||
return s;
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
/* Unpack signature according to cryptopro rules */
|
||||
DSA_SIG *unpack_cp_signature(const unsigned char *sig, size_t siglen)
|
||||
{
|
||||
DSA_SIG *s;
|
||||
|
||||
s = DSA_SIG_new();
|
||||
if (s == NULL) {
|
||||
GOSTerr(GOST_F_UNPACK_CP_SIGNATURE, GOST_R_NO_MEMORY);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
s->s = getbnfrombuf(sig, siglen / 2);
|
||||
s->r = getbnfrombuf(sig + siglen / 2, siglen / 2);
|
||||
return s;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Convert little-endian byte array into bignum */
|
||||
BIGNUM *hashsum2bn(const unsigned char *dgst)
|
||||
{
|
||||
unsigned char buf[32];
|
||||
int i;
|
||||
for (i = 0; i < 32; i++) {
|
||||
buf[31 - i] = dgst[i];
|
||||
}
|
||||
return getbnfrombuf(buf, 32);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Convert byte buffer to bignum, skipping leading zeros*/
|
||||
BIGNUM *getbnfrombuf(const unsigned char *buf, size_t len)
|
||||
{
|
||||
while (*buf == 0 && len > 0) {
|
||||
buf++;
|
||||
len--;
|
||||
}
|
||||
if (len) {
|
||||
return BN_bin2bn(buf, len, NULL);
|
||||
} else {
|
||||
BIGNUM *b = BN_new();
|
||||
BN_zero(b);
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Pack bignum into byte buffer of given size, filling all leading bytes by
|
||||
* zeros
|
||||
*/
|
||||
int store_bignum(BIGNUM *bn, unsigned char *buf, int len)
|
||||
{
|
||||
int bytes = BN_num_bytes(bn);
|
||||
if (bytes > len)
|
||||
return 0;
|
||||
memset(buf, 0, len);
|
||||
BN_bn2bin(bn, buf + len - bytes);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
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