gost_ameth.c

   1 /**********************************************************************
   2  *                          gost_ameth.c                              *
   3  *             Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD                  *
   4  *         This file is distributed under the same license as OpenSSL *
   5  *                                                                    *
   6  *       Implementation of RFC 4490/4491 ASN1 method                  *
   7  *       for OpenSSL                                                  *
   8  *          Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation                    *
   9  **********************************************************************/
  10 #include <string.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include <openssl/err.h>
  13 #include <openssl/engine.h>
  14 #include <openssl/evp.h>
  15 #include <openssl/asn1.h>
  16 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
  17 # include <openssl/cms.h>
  18 #endif
  19 #include "gost_lcl.h"
  20 #include "e_gost_err.h"
  21
  22 #define PK_WRAP_PARAM "LEGACY_PK_WRAP"
  23
  24 /*
  25  * Pack bignum into byte buffer of given size, filling all leading bytes by
  26  * zeros
  27  */
  28 int store_bignum(const BIGNUM *bn, unsigned char *buf, int len)
  29 {
  30     int bytes = BN_num_bytes(bn);
  31
  32     if (bytes > len)
  33         return 0;
  34     memset(buf, 0, len);
  35     BN_bn2bin(bn, buf + len - bytes);
  36     return 1;
  37 }
  38
  39 static int pkey_bits_gost(const EVP_PKEY *pk)
  40 {
  41     if (!pk)
  42         return -1;
  43
  44     switch (EVP_PKEY_base_id(pk)) {
  45     case NID_id_GostR3410_2001:
  46     case NID_id_GostR3410_2012_256:
  47         return 256;
  48     case NID_id_GostR3410_2012_512:
  49         return 512;
  50     }
  51
  52     return -1;
  53 }
  54
  55 static ASN1_STRING *encode_gost_algor_params(const EVP_PKEY *key)
  56 {
  57     ASN1_STRING *params = ASN1_STRING_new();
  58     GOST_KEY_PARAMS *gkp = GOST_KEY_PARAMS_new();
  59     int pkey_param_nid = NID_undef;
  60     void *key_ptr = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)key);
  61     int result = 0;
  62
  63     if (!params || !gkp) {
  64         GOSTerr(GOST_F_ENCODE_GOST_ALGOR_PARAMS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  65         goto err;
  66     }
  67     switch (EVP_PKEY_base_id(key)) {
  68     case NID_id_GostR3410_2012_256:
  69         pkey_param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(key_ptr));
  70         switch (pkey_param_nid) {
  71             case NID_id_GostR3410_2001_TestParamSet:
  72             case NID_id_GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet:
  73             case NID_id_GostR3410_2001_CryptoPro_B_ParamSet:
  74             case NID_id_GostR3410_2001_CryptoPro_C_ParamSet:
  75             case NID_id_GostR3410_2001_CryptoPro_XchA_ParamSet:
  76             case NID_id_GostR3410_2001_CryptoPro_XchB_ParamSet:
  77                 gkp->hash_params = OBJ_nid2obj(NID_id_GostR3411_2012_256);
  78         }
  79         break;
  80     case NID_id_GostR3410_2012_512:
  81         pkey_param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(key_ptr));
  82         break;
  83     case NID_id_GostR3410_2001:
  84         pkey_param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(key_ptr));
  85         gkp->hash_params = OBJ_nid2obj(NID_id_GostR3411_94_CryptoProParamSet);
  86         break;
  87     }
  88
  89     if (pkey_param_nid == NID_undef) {
  90         GOSTerr(GOST_F_ENCODE_GOST_ALGOR_PARAMS, GOST_R_INVALID_PARAMSET);
  91         goto err;
  92     }
  93
  94     gkp->key_params = OBJ_nid2obj(pkey_param_nid);
  95     /*
  96      * gkp->cipher_params = OBJ_nid2obj(cipher_param_nid);
  97      */
  98     params->length = i2d_GOST_KEY_PARAMS(gkp, &params->data);
  99     if (params->length <= 0) {
 100         GOSTerr(GOST_F_ENCODE_GOST_ALGOR_PARAMS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 101         goto err;
 102     }
 103     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 104     result = 1;
 105  err:
 106     if (gkp)
 107         GOST_KEY_PARAMS_free(gkp);
 108     if (result == 0) {          /* if error */
 109         if (params)
 110             ASN1_STRING_free(params);
 111         return NULL;
 112     }
 113     return params;
 114 }
 115
 116 static int gost_decode_nid_params(EVP_PKEY *pkey, int pkey_nid, int param_nid)
 117 {
 118     void *key_ptr = EVP_PKEY_get0(pkey);
 119
 120     switch (pkey_nid) {
 121     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 122     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 123     case NID_id_GostR3410_2001:
 124         if (!key_ptr) {
 125             key_ptr = EC_KEY_new();
 126             if (!EVP_PKEY_assign(pkey, pkey_nid, key_ptr)) {
 127                 EC_KEY_free(key_ptr);
 128                 break;
 129             }
 130         }
 131         return fill_GOST_EC_params(key_ptr, param_nid);
 132     }
 133
 134     return 0;
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Parses GOST algorithm parameters from X509_ALGOR and modifies pkey setting
 139  * NID and parameters
 140  */
 141 static int decode_gost_algor_params(EVP_PKEY *pkey,
 142                                     const X509_ALGOR *palg)
 143 {
 144     const ASN1_OBJECT *palg_obj = NULL;
 145     int ptype = V_ASN1_UNDEF;
 146     int pkey_nid = NID_undef, param_nid = NID_undef;
 147     ASN1_STRING *pval = NULL;
 148     const unsigned char *p;
 149     GOST_KEY_PARAMS *gkp = NULL;
 150
 151     if (!pkey || !palg)
 152         return 0;
 153     X509_ALGOR_get0(&palg_obj, &ptype, (const void **)&pval, palg);
 154     if (ptype != V_ASN1_SEQUENCE) {
 155         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS,
 156                 GOST_R_BAD_KEY_PARAMETERS_FORMAT);
 157         return 0;
 158     }
 159     p = pval->data;
 160     pkey_nid = OBJ_obj2nid(palg_obj);
 161
 162     gkp = d2i_GOST_KEY_PARAMS(NULL, &p, pval->length);
 163     if (!gkp) {
 164         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS,
 165                 GOST_R_BAD_PKEY_PARAMETERS_FORMAT);
 166         return 0;
 167     }
 168     param_nid = OBJ_obj2nid(gkp->key_params);
 169     GOST_KEY_PARAMS_free(gkp);
 170     if (!EVP_PKEY_set_type(pkey, pkey_nid)) {
 171         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 172         return 0;
 173     }
 174     return gost_decode_nid_params(pkey, pkey_nid, param_nid);
 175 }
 176
 177 static int gost_set_priv_key(EVP_PKEY *pkey, BIGNUM *priv)
 178 {
 179     switch (EVP_PKEY_base_id(pkey)) {
 180     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 181     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 182     case NID_id_GostR3410_2001:
 183         {
 184             EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0(pkey);
 185             if (!ec) {
 186                 ec = EC_KEY_new();
 187                 EVP_PKEY_assign(pkey, EVP_PKEY_base_id(pkey), ec);
 188             }
 189             if (!EC_KEY_set_private_key(ec, priv))
 190                 return 0;
 191             if (!EVP_PKEY_missing_parameters(pkey))
 192                 return gost_ec_compute_public(ec);
 193             break;
 194         }
 195     default:
 196         return 0;
 197     }
 198     return 1;
 199 }
 200
 201 BIGNUM *gost_get0_priv_key(const EVP_PKEY *pkey)
 202 {
 203     switch (EVP_PKEY_base_id(pkey)) {
 204     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 205     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 206     case NID_id_GostR3410_2001:
 207         {
 208             EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 209             if (ec)
 210                 return (BIGNUM *)EC_KEY_get0_private_key(ec);
 211             break;
 212         }
 213     }
 214     return NULL;
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Control function
 219  */
 220 static int pkey_ctrl_gost(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 221 {
 222     int nid = EVP_PKEY_base_id(pkey), md_nid = NID_undef;
 223     X509_ALGOR *alg1 = NULL, *alg2 = NULL;
 224
 225     switch (nid) {
 226     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 227         md_nid = NID_id_GostR3411_2012_512;
 228         break;
 229     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 230         md_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
 231         break;
 232     case NID_id_GostR3410_2001:
 233     case NID_id_GostR3410_94:
 234         md_nid = NID_id_GostR3411_94;
 235         break;
 236     default:
 237         return -1;
 238     }
 239
 240     switch (op) {
 241     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 242         if (arg1 == 0) {
 243             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs((PKCS7_SIGNER_INFO *)arg2, NULL,
 244                                         &alg1, &alg2);
 245             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(md_nid), V_ASN1_NULL, 0);
 246             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(nid), V_ASN1_NULL, 0);
 247         }
 248         return 1;
 249 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 250     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 251         if (arg1 == 0) {
 252             CMS_SignerInfo_get0_algs((CMS_SignerInfo *)arg2, NULL, NULL,
 253                                      &alg1, &alg2);
 254             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(md_nid), V_ASN1_NULL, 0);
 255             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(nid), V_ASN1_NULL, 0);
 256         }
 257         return 1;
 258 #endif
 259     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_ENCRYPT:
 260         if (arg1 == 0) {
 261             ASN1_STRING *params = encode_gost_algor_params(pkey);
 262             if (!params) {
 263                 return -1;
 264             }
 265             PKCS7_RECIP_INFO_get0_alg((PKCS7_RECIP_INFO *)arg2, &alg1);
 266             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_id(pkey)),
 267                             V_ASN1_SEQUENCE, params);
 268         }
 269         return 1;
 270 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 271     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_ENVELOPE:
 272         if (arg1 == 0) {
 273             ASN1_STRING *params = encode_gost_algor_params(pkey);
 274             if (!params) {
 275                 return -1;
 276             }
 277             CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs((CMS_RecipientInfo *)arg2, NULL,
 278                                              NULL, &alg1);
 279             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_id(pkey)),
 280                             V_ASN1_SEQUENCE, params);
 281         }
 282         return 1;
 283 #endif
 284     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 285         *(int *)arg2 = md_nid;
 286         return 2;
 287     }
 288
 289     return -2;
 290 }
 291
 292 /* --------------------- free functions * ------------------------------*/
 293 static void pkey_free_gost_ec(EVP_PKEY *key)
 294 {
 295     EC_KEY_free((EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(key));
 296 }
 297
 298 /* ------------------ private key functions  -----------------------------*/
 299
 300 static BIGNUM *unmask_priv_key(EVP_PKEY *pk,
 301                                const unsigned char *buf, int len, int num_masks)
 302 {
 303     BIGNUM *pknum_masked = NULL, *q = NULL;
 304     const EC_KEY *key_ptr = (pk) ? EVP_PKEY_get0(pk) : NULL;
 305     const EC_GROUP *group = (key_ptr) ? EC_KEY_get0_group(key_ptr) : NULL;
 306
 307     pknum_masked = hashsum2bn(buf, len);
 308     if (!pknum_masked)
 309         return NULL;
 310
 311     if (num_masks > 0) {
 312         /*
 313          * XXX Remove sign by gost94
 314          */
 315         const unsigned char *p = buf + num_masks * len;
 316
 317         q = BN_new();
 318         if (!q || !group || EC_GROUP_get_order(group, q, NULL) <= 0) {
 319             BN_free(pknum_masked);
 320             pknum_masked = NULL;
 321             goto end;
 322         }
 323
 324         for (; p != buf; p -= len) {
 325             BIGNUM *mask = hashsum2bn(p, len);
 326             BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
 327
 328             BN_mod_mul(pknum_masked, pknum_masked, mask, q, ctx);
 329
 330             BN_CTX_free(ctx);
 331             BN_free(mask);
 332         }
 333     }
 334
 335  end:
 336     if (q)
 337         BN_free(q);
 338     return pknum_masked;
 339 }
 340
 341 static int priv_decode_gost(EVP_PKEY *pk,
 342                             const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8inf)
 343 {
 344     const unsigned char *pkey_buf = NULL, *p = NULL;
 345     int priv_len = 0;
 346     BIGNUM *pk_num = NULL;
 347     int ret = 0;
 348     const X509_ALGOR *palg = NULL;
 349     const ASN1_OBJECT *palg_obj = NULL;
 350     ASN1_INTEGER *priv_key = NULL;
 351     int expected_key_len;
 352
 353     if (!PKCS8_pkey_get0(&palg_obj, &pkey_buf, &priv_len, &palg, p8inf))
 354         return 0;
 355     p = pkey_buf;
 356     if (!decode_gost_algor_params(pk, palg)) {
 357         return 0;
 358     }
 359
 360     expected_key_len = pkey_bits_gost(pk) > 0 ? pkey_bits_gost(pk) / 8 : 0;
 361     if (expected_key_len == 0) {
 362         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 363         return 0;
 364     }
 365
 366     if (priv_len % expected_key_len == 0) {
 367         /* Key is not wrapped but masked */
 368         pk_num = unmask_priv_key(pk, pkey_buf, expected_key_len,
 369                                  priv_len / expected_key_len - 1);
 370     } else if (V_ASN1_OCTET_STRING == *p) {
 371         /* New format - Little endian octet string */
 372         ASN1_OCTET_STRING *s = d2i_ASN1_OCTET_STRING(NULL, &p, priv_len);
 373         if (!s || ((s->length != 32) && (s->length != 64))) {
 374             ASN1_STRING_free(s);
 375             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 376             return 0;
 377         }
 378         pk_num = hashsum2bn(s->data, s->length);
 379         ASN1_STRING_free(s);
 380     } else if (V_ASN1_INTEGER == *p) {
 381         priv_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, priv_len);
 382         if (!priv_key) {
 383             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 384             return 0;
 385         }
 386         pk_num = ASN1_INTEGER_to_BN(priv_key, NULL);
 387         ASN1_INTEGER_free(priv_key);
 388     } else if ((V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED) == *p) {
 389         MASKED_GOST_KEY *mgk = NULL;
 390         mgk = d2i_MASKED_GOST_KEY(NULL, &p, priv_len);
 391
 392         if (!mgk) {
 393             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 394             return 0;
 395         }
 396
 397         priv_len = mgk->masked_priv_key->length;
 398         if (priv_len % expected_key_len) {
 399             MASKED_GOST_KEY_free(mgk);
 400             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 401             return 0;
 402         }
 403
 404         pk_num = unmask_priv_key(pk, mgk->masked_priv_key->data,
 405                                  expected_key_len,
 406                                  priv_len / expected_key_len - 1);
 407         MASKED_GOST_KEY_free(mgk);
 408     } else {
 409         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 410         return 0;
 411     }
 412
 413     if (pk_num == NULL) {
 414         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 415         return 0;
 416     }
 417
 418     ret = gost_set_priv_key(pk, pk_num);
 419     BN_free(pk_num);
 420     return ret;
 421 }
 422
 423 /* ----------------------------------------------------------------------*/
 424 static int priv_encode_gost(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pk)
 425 {
 426     ASN1_OBJECT *algobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_base_id(pk));
 427     ASN1_STRING *params = encode_gost_algor_params(pk);
 428     unsigned char *buf = NULL;
 429     int key_len = pkey_bits_gost(pk), i = 0;
 430     /* unmasked private key */
 431     const char *pk_format = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_PK_FORMAT);
 432
 433     if (!params) {
 434         return 0;
 435     }
 436
 437     key_len = (key_len < 0) ? 0 : key_len / 8;
 438     if (key_len == 0 || !(buf = OPENSSL_malloc(key_len))) {
 439         return 0;
 440     }
 441
 442     if (!store_bignum(gost_get0_priv_key(pk), buf, key_len)) {
 443         OPENSSL_free(buf);
 444         return 0;
 445     }
 446
 447     /* Convert buf to Little-endian */
 448     for (i = 0; i < key_len / 2; i++) {
 449         unsigned char tmp = buf[i];
 450         buf[i] = buf[key_len - 1 - i];
 451         buf[key_len - 1 - i] = tmp;
 452     }
 453
 454     if (pk_format != NULL && strcmp(pk_format, PK_WRAP_PARAM) == 0) {
 455         ASN1_STRING *octet = NULL;
 456         int priv_len = 0;
 457         unsigned char *priv_buf = NULL;
 458
 459         octet = ASN1_STRING_new();
 460         ASN1_OCTET_STRING_set(octet, buf, key_len);
 461         priv_len = i2d_ASN1_OCTET_STRING(octet, &priv_buf);
 462         ASN1_STRING_free(octet);
 463         OPENSSL_free(buf);
 464
 465         return PKCS8_pkey_set0(p8, algobj, 0, V_ASN1_SEQUENCE, params,
 466                                priv_buf, priv_len);
 467     }
 468
 469     return PKCS8_pkey_set0(p8, algobj, 0, V_ASN1_SEQUENCE, params,
 470                            buf, key_len);
 471 }
 472
 473 /* --------- printing keys --------------------------------*/
 474 static int print_gost_priv(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 475 {
 476     BIGNUM *key;
 477
 478     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 479         return 0;
 480     BIO_printf(out, "Private key: ");
 481     key = gost_get0_priv_key(pkey);
 482     if (!key)
 483         BIO_printf(out, "<undefined>");
 484     else
 485         BN_print(out, key);
 486     BIO_printf(out, "\n");
 487
 488     return 1;
 489 }
 490
 491 static int print_gost_ec_pub(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 492 {
 493     BN_CTX *ctx;
 494     BIGNUM *X, *Y;
 495     const EC_POINT *pubkey;
 496     const EC_GROUP *group;
 497     EC_KEY *key = (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 498     int ok = 0;
 499
 500     ctx = BN_CTX_new();
 501     if (!ctx) {
 502         GOSTerr(GOST_F_PRINT_GOST_EC_PUB, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 503         return 0;
 504     }
 505
 506     BN_CTX_start(ctx);
 507     X = BN_CTX_get(ctx);
 508     Y = BN_CTX_get(ctx);
 509     pubkey = (key) ? EC_KEY_get0_public_key(key) : NULL;
 510     group = (key) ? EC_KEY_get0_group(key) : NULL;
 511     if (!pubkey || !group)
 512         goto err;
 513
 514     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, pubkey, X, Y, ctx)) {
 515         GOSTerr(GOST_F_PRINT_GOST_EC_PUB, ERR_R_EC_LIB);
 516         goto err;
 517     }
 518     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 519         goto err;
 520     BIO_printf(out, "Public key:\n");
 521     if (!BIO_indent(out, indent + 3, 128))
 522         goto err;
 523     BIO_printf(out, "X:");
 524     BN_print(out, X);
 525     BIO_printf(out, "\n");
 526     if (!BIO_indent(out, indent + 3, 128))
 527         goto err;
 528     BIO_printf(out, "Y:");
 529     BN_print(out, Y);
 530     BIO_printf(out, "\n");
 531     ok = 1;
 532  err:
 533     BN_CTX_end(ctx);
 534     BN_CTX_free(ctx);
 535
 536     return ok;
 537 }
 538
 539 static int print_gost_ec_param(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 540 {
 541     EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 542     const EC_GROUP *group = (ec) ? EC_KEY_get0_group(ec) : NULL;
 543     int param_nid;
 544
 545     if (!group)
 546         return 0;
 547
 548     param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(group);
 549     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 550         return 0;
 551     BIO_printf(out, "Parameter set: %s\n", OBJ_nid2ln(param_nid));
 552
 553     return 1;
 554 }
 555
 556 static int print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 557                          ASN1_PCTX *pctx, int type)
 558 {
 559     if (type == 2) {
 560         if (print_gost_priv(out, pkey, indent) == 0)
 561             return 0;
 562     }
 563     if (type >= 1) {
 564         if (print_gost_ec_pub(out, pkey, indent) == 0)
 565             return 0;
 566     }
 567
 568     return print_gost_ec_param(out, pkey, indent);
 569 }
 570
 571 static int param_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 572                                ASN1_PCTX *pctx)
 573 {
 574     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 0);
 575 }
 576
 577 static int pub_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 578                              ASN1_PCTX *pctx)
 579 {
 580     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 1);
 581 }
 582
 583 static int priv_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 584                               ASN1_PCTX *pctx)
 585 {
 586     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 2);
 587 }
 588
 589 /* ---------------------------------------------------------------------*/
 590 static int param_missing_gost_ec(const EVP_PKEY *pk)
 591 {
 592     const EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pk);
 593     if (!ec)
 594         return 1;
 595     if (!EC_KEY_get0_group(ec))
 596         return 1;
 597     return 0;
 598 }
 599
 600 static int param_copy_gost_ec(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 601 {
 602     EC_KEY *eto = EVP_PKEY_get0(to);
 603     const EC_KEY *efrom = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)from);
 604     if (EVP_PKEY_base_id(from) != EVP_PKEY_base_id(to)) {
 605         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, GOST_R_INCOMPATIBLE_ALGORITHMS);
 606         return 0;
 607     }
 608     if (!efrom) {
 609         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, GOST_R_KEY_PARAMETERS_MISSING);
 610         return 0;
 611     }
 612     if (!eto) {
 613         eto = EC_KEY_new();
 614         if (!eto) {
 615             GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 616             return 0;
 617         }
 618         if (!EVP_PKEY_assign(to, EVP_PKEY_base_id(from), eto)) {
 619             GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 620             EC_KEY_free(eto);
 621             return 0;
 622         }
 623     }
 624     if (!EC_KEY_set_group(eto, EC_KEY_get0_group(efrom))) {
 625         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 626         return 0;
 627     }
 628     if (EC_KEY_get0_private_key(eto)) {
 629         return gost_ec_compute_public(eto);
 630     }
 631     return 1;
 632 }
 633
 634 static int param_cmp_gost_ec(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 635 {
 636     const EC_GROUP *group_a, *group_b;
 637     EC_KEY *ec_a = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)a);
 638     EC_KEY *ec_b = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)b);
 639     if (!ec_a || !ec_b)
 640         return 0;
 641
 642     group_a = EC_KEY_get0_group(ec_a);
 643     group_b = EC_KEY_get0_group(ec_b);
 644     if (!group_a || !group_b)
 645         return 0;
 646
 647     if (EC_GROUP_get_curve_name(group_a) == EC_GROUP_get_curve_name(group_b)) {
 648         return 1;
 649     }
 650     return 0;
 651 }
 652
 653 /* ---------- Public key functions * --------------------------------------*/
 654 static int pub_decode_gost_ec(EVP_PKEY *pk, X509_PUBKEY *pub)
 655 {
 656     X509_ALGOR *palg = NULL;
 657     const unsigned char *pubkey_buf = NULL;
 658     unsigned char *databuf;
 659     ASN1_OBJECT *palgobj = NULL;
 660     int pub_len;
 661     EC_POINT *pub_key;
 662     BIGNUM *X, *Y;
 663     ASN1_OCTET_STRING *octet = NULL;
 664     size_t len;
 665     const EC_GROUP *group;
 666
 667     if (!X509_PUBKEY_get0_param(&palgobj, &pubkey_buf, &pub_len, &palg, pub))
 668         return 0;
 669     EVP_PKEY_assign(pk, OBJ_obj2nid(palgobj), NULL);
 670     if (!decode_gost_algor_params(pk, palg))
 671         return 0;
 672     group = EC_KEY_get0_group(EVP_PKEY_get0(pk));
 673     octet = d2i_ASN1_OCTET_STRING(NULL, &pubkey_buf, pub_len);
 674     if (!octet) {
 675         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 676         return 0;
 677     }
 678     databuf = OPENSSL_malloc(octet->length);
 679     if (databuf == NULL) {
 680         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 681         ASN1_OCTET_STRING_free(octet);
 682         return 0;
 683     }
 684
 685     BUF_reverse(databuf, octet->data, octet->length);
 686     len = octet->length / 2;
 687     ASN1_OCTET_STRING_free(octet);
 688
 689     Y = BN_bin2bn(databuf, len, NULL);
 690     X = BN_bin2bn(databuf + len, len, NULL);
 691     OPENSSL_free(databuf);
 692     pub_key = EC_POINT_new(group);
 693     if (!EC_POINT_set_affine_coordinates(group, pub_key, X, Y, NULL)) {
 694         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_EC_LIB);
 695         EC_POINT_free(pub_key);
 696         BN_free(X);
 697         BN_free(Y);
 698         return 0;
 699     }
 700     BN_free(X);
 701     BN_free(Y);
 702     if (!EC_KEY_set_public_key(EVP_PKEY_get0(pk), pub_key)) {
 703         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_EC_LIB);
 704         EC_POINT_free(pub_key);
 705         return 0;
 706     }
 707     EC_POINT_free(pub_key);
 708     return 1;
 709
 710 }
 711
 712 static int pub_encode_gost_ec(X509_PUBKEY *pub, const EVP_PKEY *pk)
 713 {
 714     ASN1_OBJECT *algobj = NULL;
 715     ASN1_OCTET_STRING *octet = NULL;
 716     void *pval = NULL;
 717     unsigned char *buf = NULL, *databuf = NULL;
 718     int data_len, ret = -1;
 719     const EC_POINT *pub_key;
 720     BIGNUM *X = NULL, *Y = NULL, *order = NULL;
 721     const EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pk);
 722     int ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 723     ASN1_STRING *params;
 724
 725     algobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_base_id(pk));
 726
 727     params = encode_gost_algor_params(pk);
 728     pval = params;
 729
 730     order = BN_new();
 731     if (!order) {
 732         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 733         goto err;
 734     }
 735     EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(ec), order, NULL);
 736     pub_key = EC_KEY_get0_public_key(ec);
 737     if (!pub_key) {
 738         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, GOST_R_PUBLIC_KEY_UNDEFINED);
 739         goto err;
 740     }
 741     X = BN_new();
 742     Y = BN_new();
 743     if (!X || !Y) {
 744         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 745         goto err;
 746     }
 747     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(EC_KEY_get0_group(ec),
 748                                              pub_key, X, Y, NULL)) {
 749         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 750         goto err;
 751     }
 752     data_len = 2 * BN_num_bytes(order);
 753     databuf = OPENSSL_zalloc(data_len);
 754     if (databuf == NULL) {
 755         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 756         goto err;
 757     }
 758
 759     store_bignum(X, databuf + data_len / 2, data_len / 2);
 760     store_bignum(Y, databuf, data_len / 2);
 761
 762     BUF_reverse(databuf, NULL, data_len);
 763
 764     octet = ASN1_OCTET_STRING_new();
 765     if (octet == NULL) {
 766         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 767         goto err;
 768     }
 769
 770     if (0 == ASN1_STRING_set(octet, databuf, data_len)) {
 771         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 772         goto err;
 773     }
 774
 775     ret = i2d_ASN1_OCTET_STRING(octet, &buf);
 776  err:
 777     ASN1_BIT_STRING_free(octet);
 778     if (X)
 779         BN_free(X);
 780     if (Y)
 781         BN_free(Y);
 782     if (order)
 783         BN_free(order);
 784     if (databuf)
 785         OPENSSL_free(databuf);
 786
 787     if (ret < 0)
 788         return 0;
 789     return X509_PUBKEY_set0_param(pub, algobj, ptype, pval, buf, ret);
 790 }
 791
 792 static int pub_cmp_gost_ec(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 793 {
 794     const EC_KEY *ea = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)a);
 795     const EC_KEY *eb = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)b);
 796     const EC_POINT *ka, *kb;
 797     if (!ea || !eb)
 798         return 0;
 799     ka = EC_KEY_get0_public_key(ea);
 800     kb = EC_KEY_get0_public_key(eb);
 801     if (!ka || !kb)
 802         return 0;
 803     return (0 == EC_POINT_cmp(EC_KEY_get0_group(ea), ka, kb, NULL));
 804 }
 805
 806 static int pkey_size_gost(const EVP_PKEY *pk)
 807 {
 808     if (!pk)
 809         return -1;
 810
 811     switch (EVP_PKEY_base_id(pk)) {
 812     case NID_id_GostR3410_94:
 813     case NID_id_GostR3410_2001:
 814     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 815         return 64;
 816     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 817         return 128;
 818     }
 819
 820     return -1;
 821 }
 822
 823 /* ---------------------- ASN1 METHOD for GOST MAC  -------------------*/
 824 static void mackey_free_gost(EVP_PKEY *pk)
 825 {
 826     OPENSSL_free(EVP_PKEY_get0(pk));
 827 }
 828
 829 static int mac_ctrl_gost(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 830 {
 831     switch (op) {
 832     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 833         if (arg2) {
 834             *(int *)arg2 = NID_id_Gost28147_89_MAC;
 835             return 2;
 836         }
 837     }
 838     return -2;
 839 }
 840
 841 static int mac_ctrl_gost_12(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 842 {
 843     switch (op) {
 844     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 845         if (arg2) {
 846             *(int *)arg2 = NID_gost_mac_12;
 847             return 2;
 848         }
 849     }
 850     return -2;
 851 }
 852
 853 static int mac_ctrl_magma(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 854 {
 855     switch (op) {
 856     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 857         if (arg2) {
 858             *(int *)arg2 = NID_magma_mac;
 859             return 2;
 860         }
 861     }
 862     return -2;
 863 }
 864
 865 static int mac_ctrl_grasshopper(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 866 {
 867     switch (op) {
 868     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 869         if (arg2) {
 870             *(int *)arg2 = NID_grasshopper_mac;
 871             return 2;
 872         }
 873     }
 874     return -2;
 875 }
 876
 877 static int gost2001_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 878 {
 879     int nid =
 880         EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group
 881                                 (EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey)));
 882     return i2d_ASN1_OBJECT(OBJ_nid2obj(nid), pder);
 883 }
 884
 885 static int gost2001_param_decode(EVP_PKEY *pkey, const unsigned char **pder,
 886                                  int derlen)
 887 {
 888     ASN1_OBJECT *obj = NULL;
 889     int nid;
 890     if (d2i_ASN1_OBJECT(&obj, pder, derlen) == NULL) {
 891         return 0;
 892     }
 893     nid = OBJ_obj2nid(obj);
 894     ASN1_OBJECT_free(obj);
 895
 896     return gost_decode_nid_params(pkey, NID_id_GostR3410_2001, nid);
 897 }
 898
 899 /* ----------------------------------------------------------------------*/
 900 int register_ameth_gost(int nid, EVP_PKEY_ASN1_METHOD **ameth,
 901                         const char *pemstr, const char *info)
 902 {
 903     *ameth = EVP_PKEY_asn1_new(nid, ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL, pemstr, info);
 904     if (!*ameth)
 905         return 0;
 906     switch (nid) {
 907     case NID_id_GostR3410_2001:
 908         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, pkey_free_gost_ec);
 909         EVP_PKEY_asn1_set_private(*ameth,
 910                                   priv_decode_gost, priv_encode_gost,
 911                                   priv_print_gost_ec);
 912
 913         EVP_PKEY_asn1_set_param(*ameth,
 914                                 gost2001_param_decode, gost2001_param_encode,
 915                                 param_missing_gost_ec, param_copy_gost_ec,
 916                                 param_cmp_gost_ec, param_print_gost_ec);
 917         EVP_PKEY_asn1_set_public(*ameth,
 918                                  pub_decode_gost_ec, pub_encode_gost_ec,
 919                                  pub_cmp_gost_ec, pub_print_gost_ec,
 920                                  pkey_size_gost, pkey_bits_gost);
 921
 922         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, pkey_ctrl_gost);
 923         EVP_PKEY_asn1_set_security_bits(*ameth, pkey_bits_gost);
 924         break;
 925     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 926     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 927         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, pkey_free_gost_ec);
 928         EVP_PKEY_asn1_set_private(*ameth,
 929                                   priv_decode_gost, priv_encode_gost,
 930                                   priv_print_gost_ec);
 931
 932         EVP_PKEY_asn1_set_param(*ameth,
 933                                 NULL, NULL,
 934                                 param_missing_gost_ec, param_copy_gost_ec,
 935                                 param_cmp_gost_ec, NULL);
 936
 937         EVP_PKEY_asn1_set_public(*ameth,
 938                                  pub_decode_gost_ec, pub_encode_gost_ec,
 939                                  pub_cmp_gost_ec, pub_print_gost_ec,
 940                                  pkey_size_gost, pkey_bits_gost);
 941
 942         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, pkey_ctrl_gost);
 943         EVP_PKEY_asn1_set_security_bits(*ameth, pkey_bits_gost);
 944         break;
 945     case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 946         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 947         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_gost);
 948         break;
 949     case NID_gost_mac_12:
 950         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 951         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_gost_12);
 952         break;
 953     case NID_magma_mac:
 954         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 955         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_magma);
 956         break;
 957     case NID_grasshopper_mac:
 958         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 959         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_grasshopper);
 960         break;
 961     }
 962     return 1;
 963 }