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         switch (pkey_param_nid) {
  83             case NID_id_tc26_gost_3410_2012_512_paramSetTest:
  84             case NID_id_tc26_gost_3410_2012_512_paramSetA:
  85             case NID_id_tc26_gost_3410_2012_512_paramSetB:
  86                 gkp->hash_params = OBJ_nid2obj(NID_id_GostR3411_2012_512);
  87         }
  88         break;
  89     case NID_id_GostR3410_2001:
  90         pkey_param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group(key_ptr));
  91         gkp->hash_params = OBJ_nid2obj(NID_id_GostR3411_94_CryptoProParamSet);
  92         break;
  93     }
  94
  95     if (pkey_param_nid == NID_undef) {
  96         GOSTerr(GOST_F_ENCODE_GOST_ALGOR_PARAMS, GOST_R_INVALID_PARAMSET);
  97         goto err;
  98     }
  99
 100     gkp->key_params = OBJ_nid2obj(pkey_param_nid);
 101     /*
 102      * gkp->cipher_params = OBJ_nid2obj(cipher_param_nid);
 103      */
 104     params->length = i2d_GOST_KEY_PARAMS(gkp, &params->data);
 105     if (params->length <= 0) {
 106         GOSTerr(GOST_F_ENCODE_GOST_ALGOR_PARAMS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 107         goto err;
 108     }
 109     params->type = V_ASN1_SEQUENCE;
 110     result = 1;
 111  err:
 112     if (gkp)
 113         GOST_KEY_PARAMS_free(gkp);
 114     if (result == 0) {          /* if error */
 115         if (params)
 116             ASN1_STRING_free(params);
 117         return NULL;
 118     }
 119     return params;
 120 }
 121
 122 static int gost_decode_nid_params(EVP_PKEY *pkey, int pkey_nid, int param_nid)
 123 {
 124     void *key_ptr = EVP_PKEY_get0(pkey);
 125
 126     switch (pkey_nid) {
 127     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 128     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 129     case NID_id_GostR3410_2001:
 130         if (!key_ptr) {
 131             key_ptr = EC_KEY_new();
 132             if (!EVP_PKEY_assign(pkey, pkey_nid, key_ptr)) {
 133                 EC_KEY_free(key_ptr);
 134                 break;
 135             }
 136         }
 137         return fill_GOST_EC_params(key_ptr, param_nid);
 138     }
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Parses GOST algorithm parameters from X509_ALGOR and modifies pkey setting
 145  * NID and parameters
 146  */
 147 static int decode_gost_algor_params(EVP_PKEY *pkey,
 148                                     const X509_ALGOR *palg)
 149 {
 150     const ASN1_OBJECT *palg_obj = NULL;
 151     int ptype = V_ASN1_UNDEF;
 152     int pkey_nid = NID_undef, param_nid = NID_undef;
 153     ASN1_STRING *pval = NULL;
 154     const unsigned char *p;
 155     GOST_KEY_PARAMS *gkp = NULL;
 156
 157     if (!pkey || !palg)
 158         return 0;
 159     X509_ALGOR_get0(&palg_obj, &ptype, (const void **)&pval, palg);
 160     if (ptype != V_ASN1_SEQUENCE) {
 161         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS,
 162                 GOST_R_BAD_KEY_PARAMETERS_FORMAT);
 163         return 0;
 164     }
 165     p = pval->data;
 166     pkey_nid = OBJ_obj2nid(palg_obj);
 167
 168     gkp = d2i_GOST_KEY_PARAMS(NULL, &p, pval->length);
 169     if (!gkp) {
 170         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS,
 171                 GOST_R_BAD_PKEY_PARAMETERS_FORMAT);
 172         return 0;
 173     }
 174     param_nid = OBJ_obj2nid(gkp->key_params);
 175     GOST_KEY_PARAMS_free(gkp);
 176     if (!EVP_PKEY_set_type(pkey, pkey_nid)) {
 177         GOSTerr(GOST_F_DECODE_GOST_ALGOR_PARAMS, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 178         return 0;
 179     }
 180     return gost_decode_nid_params(pkey, pkey_nid, param_nid);
 181 }
 182
 183 static int gost_set_priv_key(EVP_PKEY *pkey, BIGNUM *priv)
 184 {
 185     switch (EVP_PKEY_base_id(pkey)) {
 186     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 187     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 188     case NID_id_GostR3410_2001:
 189         {
 190             EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0(pkey);
 191             if (!ec) {
 192                 ec = EC_KEY_new();
 193                 EVP_PKEY_assign(pkey, EVP_PKEY_base_id(pkey), ec);
 194             }
 195             if (!EC_KEY_set_private_key(ec, priv))
 196                 return 0;
 197             if (!EVP_PKEY_missing_parameters(pkey))
 198                 return gost_ec_compute_public(ec);
 199             break;
 200         }
 201     default:
 202         return 0;
 203     }
 204     return 1;
 205 }
 206
 207 BIGNUM *gost_get0_priv_key(const EVP_PKEY *pkey)
 208 {
 209     switch (EVP_PKEY_base_id(pkey)) {
 210     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 211     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 212     case NID_id_GostR3410_2001:
 213         {
 214             EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 215             if (ec)
 216                 return (BIGNUM *)EC_KEY_get0_private_key(ec);
 217             break;
 218         }
 219     }
 220     return NULL;
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Control function
 225  */
 226 static int pkey_ctrl_gost(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 227 {
 228     int nid = EVP_PKEY_base_id(pkey), md_nid = NID_undef;
 229     X509_ALGOR *alg1 = NULL, *alg2 = NULL;
 230
 231     switch (nid) {
 232     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 233         md_nid = NID_id_GostR3411_2012_512;
 234         break;
 235     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 236         md_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
 237         break;
 238     case NID_id_GostR3410_2001:
 239     case NID_id_GostR3410_94:
 240         md_nid = NID_id_GostR3411_94;
 241         break;
 242     default:
 243         return -1;
 244     }
 245
 246     switch (op) {
 247     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_SIGN:
 248         if (arg1 == 0) {
 249             PKCS7_SIGNER_INFO_get0_algs((PKCS7_SIGNER_INFO *)arg2, NULL,
 250                                         &alg1, &alg2);
 251             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(md_nid), V_ASN1_NULL, 0);
 252             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(nid), V_ASN1_NULL, 0);
 253         }
 254         return 1;
 255 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 256     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_SIGN:
 257         if (arg1 == 0) {
 258             CMS_SignerInfo_get0_algs((CMS_SignerInfo *)arg2, NULL, NULL,
 259                                      &alg1, &alg2);
 260             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(md_nid), V_ASN1_NULL, 0);
 261             X509_ALGOR_set0(alg2, OBJ_nid2obj(nid), V_ASN1_NULL, 0);
 262         }
 263         return 1;
 264 #endif
 265     case ASN1_PKEY_CTRL_PKCS7_ENCRYPT:
 266         if (arg1 == 0) {
 267             ASN1_STRING *params = encode_gost_algor_params(pkey);
 268             if (!params) {
 269                 return -1;
 270             }
 271             PKCS7_RECIP_INFO_get0_alg((PKCS7_RECIP_INFO *)arg2, &alg1);
 272             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_id(pkey)),
 273                             V_ASN1_SEQUENCE, params);
 274         }
 275         return 1;
 276 #ifndef OPENSSL_NO_CMS
 277     case ASN1_PKEY_CTRL_CMS_ENVELOPE:
 278         if (arg1 == 0) {
 279             ASN1_STRING *params = encode_gost_algor_params(pkey);
 280             if (!params) {
 281                 return -1;
 282             }
 283             CMS_RecipientInfo_ktri_get0_algs((CMS_RecipientInfo *)arg2, NULL,
 284                                              NULL, &alg1);
 285             X509_ALGOR_set0(alg1, OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_id(pkey)),
 286                             V_ASN1_SEQUENCE, params);
 287         }
 288         return 1;
 289 #endif
 290     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 291         *(int *)arg2 = md_nid;
 292         return 2;
 293     }
 294
 295     return -2;
 296 }
 297
 298 /* --------------------- free functions * ------------------------------*/
 299 static void pkey_free_gost_ec(EVP_PKEY *key)
 300 {
 301     EC_KEY_free((EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(key));
 302 }
 303
 304 /* ------------------ private key functions  -----------------------------*/
 305
 306 static BIGNUM *unmask_priv_key(EVP_PKEY *pk,
 307                                const unsigned char *buf, int len, int num_masks)
 308 {
 309     BIGNUM *pknum_masked = NULL, *q = NULL;
 310     const EC_KEY *key_ptr = (pk) ? EVP_PKEY_get0(pk) : NULL;
 311     const EC_GROUP *group = (key_ptr) ? EC_KEY_get0_group(key_ptr) : NULL;
 312
 313     pknum_masked = BN_lebin2bn(buf, len, BN_secure_new());
 314     if (!pknum_masked)
 315         return NULL;
 316
 317     if (num_masks > 0) {
 318         /*
 319          * XXX Remove sign by gost94
 320          */
 321         const unsigned char *p = buf + num_masks * len;
 322
 323         q = BN_new();
 324         if (!q || !group || EC_GROUP_get_order(group, q, NULL) <= 0) {
 325             BN_free(pknum_masked);
 326             pknum_masked = NULL;
 327             goto end;
 328         }
 329
 330         for (; p != buf; p -= len) {
 331             BIGNUM *mask = BN_lebin2bn(p, len, BN_secure_new());
 332             BN_CTX *ctx = BN_CTX_secure_new();
 333
 334             BN_mod_mul(pknum_masked, pknum_masked, mask, q, ctx);
 335
 336             BN_CTX_free(ctx);
 337             BN_free(mask);
 338         }
 339     }
 340
 341  end:
 342     if (q)
 343         BN_free(q);
 344     return pknum_masked;
 345 }
 346
 347 static int priv_decode_gost(EVP_PKEY *pk,
 348                             const PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8inf)
 349 {
 350     const unsigned char *pkey_buf = NULL, *p = NULL;
 351     int priv_len = 0;
 352     BIGNUM *pk_num = NULL;
 353     int ret = 0;
 354     const X509_ALGOR *palg = NULL;
 355     const ASN1_OBJECT *palg_obj = NULL;
 356     ASN1_INTEGER *priv_key = NULL;
 357     int expected_key_len;
 358
 359     if (!PKCS8_pkey_get0(&palg_obj, &pkey_buf, &priv_len, &palg, p8inf))
 360         return 0;
 361     p = pkey_buf;
 362     if (!decode_gost_algor_params(pk, palg)) {
 363         return 0;
 364     }
 365
 366     expected_key_len = pkey_bits_gost(pk) > 0 ? pkey_bits_gost(pk) / 8 : 0;
 367     if (expected_key_len == 0) {
 368         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 369         return 0;
 370     }
 371
 372     if (priv_len % expected_key_len == 0) {
 373         /* Key is not wrapped but masked */
 374         pk_num = unmask_priv_key(pk, pkey_buf, expected_key_len,
 375                                  priv_len / expected_key_len - 1);
 376     } else if (V_ASN1_OCTET_STRING == *p) {
 377         /* New format - Little endian octet string */
 378         ASN1_OCTET_STRING *s = d2i_ASN1_OCTET_STRING(NULL, &p, priv_len);
 379         if (!s || ((s->length != 32) && (s->length != 64))) {
 380             ASN1_STRING_free(s);
 381             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 382             return 0;
 383         }
 384         pk_num = BN_lebin2bn(s->data, s->length, BN_secure_new());
 385         ASN1_STRING_free(s);
 386     } else if (V_ASN1_INTEGER == *p) {
 387         priv_key = d2i_ASN1_INTEGER(NULL, &p, priv_len);
 388         if (!priv_key) {
 389             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 390             return 0;
 391         }
 392         pk_num = ASN1_INTEGER_to_BN(priv_key, BN_secure_new());
 393         ASN1_INTEGER_free(priv_key);
 394     } else if ((V_ASN1_SEQUENCE | V_ASN1_CONSTRUCTED) == *p) {
 395         MASKED_GOST_KEY *mgk = d2i_MASKED_GOST_KEY(NULL, &p, priv_len);
 396
 397         if (!mgk) {
 398             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 399             return 0;
 400         }
 401
 402         priv_len = mgk->masked_priv_key->length;
 403         if (priv_len % expected_key_len) {
 404             MASKED_GOST_KEY_free(mgk);
 405             GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 406             return 0;
 407         }
 408
 409         pk_num = unmask_priv_key(pk, mgk->masked_priv_key->data,
 410                                  expected_key_len,
 411                                  priv_len / expected_key_len - 1);
 412         MASKED_GOST_KEY_free(mgk);
 413     } else {
 414         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 415         return 0;
 416     }
 417
 418     if (pk_num == NULL) {
 419         GOSTerr(GOST_F_PRIV_DECODE_GOST, EVP_R_DECODE_ERROR);
 420         return 0;
 421     }
 422
 423     ret = gost_set_priv_key(pk, pk_num);
 424     BN_free(pk_num);
 425     return ret;
 426 }
 427
 428 /* ----------------------------------------------------------------------*/
 429 static int priv_encode_gost(PKCS8_PRIV_KEY_INFO *p8, const EVP_PKEY *pk)
 430 {
 431     ASN1_OBJECT *algobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_base_id(pk));
 432     ASN1_STRING *params = NULL;
 433     unsigned char *buf = NULL;
 434     int key_len = pkey_bits_gost(pk), i = 0;
 435     /* unmasked private key */
 436     const char *pk_format = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_PK_FORMAT);
 437
 438     key_len = (key_len < 0) ? 0 : key_len / 8;
 439     if (key_len == 0 || !(buf = OPENSSL_secure_malloc(key_len))) {
 440         return 0;
 441     }
 442
 443     if (!store_bignum(gost_get0_priv_key(pk), buf, key_len)) {
 444         OPENSSL_secure_free(buf);
 445         return 0;
 446     }
 447
 448     params = encode_gost_algor_params(pk);
 449     if (!params) {
 450         OPENSSL_secure_free(buf);
 451         return 0;
 452     }
 453
 454     /* Convert buf to Little-endian */
 455     for (i = 0; i < key_len / 2; i++) {
 456         unsigned char tmp = buf[i];
 457         buf[i] = buf[key_len - 1 - i];
 458         buf[key_len - 1 - i] = tmp;
 459     }
 460
 461     if (pk_format != NULL && strcmp(pk_format, PK_WRAP_PARAM) == 0) {
 462         ASN1_STRING *octet = ASN1_STRING_new();
 463         int priv_len = 0;
 464         unsigned char *priv_buf = NULL;
 465         if (!octet || !ASN1_OCTET_STRING_set(octet, buf, key_len)) {
 466             ASN1_STRING_free(octet);
 467             ASN1_STRING_free(params);
 468             OPENSSL_secure_free(buf);
 469             return 0;
 470         }
 471         priv_len = i2d_ASN1_OCTET_STRING(octet, &priv_buf);
 472         ASN1_STRING_free(octet);
 473         OPENSSL_secure_free(buf);
 474
 475         return PKCS8_pkey_set0(p8, algobj, 0, V_ASN1_SEQUENCE, params,
 476                                priv_buf, priv_len);
 477     }
 478
 479     return PKCS8_pkey_set0(p8, algobj, 0, V_ASN1_SEQUENCE, params,
 480                            buf, key_len);
 481 }
 482
 483 /* --------- printing keys --------------------------------*/
 484 static int print_gost_priv(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 485 {
 486     BIGNUM *key;
 487
 488     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 489         return 0;
 490     BIO_printf(out, "Private key: ");
 491     key = gost_get0_priv_key(pkey);
 492     if (!key)
 493         BIO_printf(out, "<undefined>");
 494     else
 495         BN_print(out, key);
 496     BIO_printf(out, "\n");
 497
 498     return 1;
 499 }
 500
 501 static int print_gost_ec_pub(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 502 {
 503     BN_CTX *ctx;
 504     BIGNUM *X, *Y;
 505     const EC_POINT *pubkey;
 506     const EC_GROUP *group;
 507     EC_KEY *key = (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 508     int ok = 0;
 509
 510     ctx = BN_CTX_new();
 511     if (!ctx) {
 512         GOSTerr(GOST_F_PRINT_GOST_EC_PUB, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 513         return 0;
 514     }
 515
 516     BN_CTX_start(ctx);
 517     X = BN_CTX_get(ctx);
 518     Y = BN_CTX_get(ctx);
 519     pubkey = (key) ? EC_KEY_get0_public_key(key) : NULL;
 520     group = (key) ? EC_KEY_get0_group(key) : NULL;
 521     if (!pubkey || !group)
 522         goto err;
 523
 524     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, pubkey, X, Y, ctx)) {
 525         GOSTerr(GOST_F_PRINT_GOST_EC_PUB, ERR_R_EC_LIB);
 526         goto err;
 527     }
 528     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 529         goto err;
 530     BIO_printf(out, "Public key:\n");
 531     if (!BIO_indent(out, indent + 3, 128))
 532         goto err;
 533     BIO_printf(out, "X:");
 534     BN_print(out, X);
 535     BIO_printf(out, "\n");
 536     if (!BIO_indent(out, indent + 3, 128))
 537         goto err;
 538     BIO_printf(out, "Y:");
 539     BN_print(out, Y);
 540     BIO_printf(out, "\n");
 541     ok = 1;
 542  err:
 543     BN_CTX_end(ctx);
 544     BN_CTX_free(ctx);
 545
 546     return ok;
 547 }
 548
 549 static int print_gost_ec_param(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent)
 550 {
 551     EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey);
 552     const EC_GROUP *group = (ec) ? EC_KEY_get0_group(ec) : NULL;
 553     int param_nid;
 554
 555     if (!group)
 556         return 0;
 557
 558     param_nid = EC_GROUP_get_curve_name(group);
 559     if (!BIO_indent(out, indent, 128))
 560         return 0;
 561     BIO_printf(out, "Parameter set: %s\n", OBJ_nid2ln(param_nid));
 562
 563     return 1;
 564 }
 565
 566 static int print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 567                          ASN1_PCTX *pctx, int type)
 568 {
 569     if (type == 2) {
 570         if (print_gost_priv(out, pkey, indent) == 0)
 571             return 0;
 572     }
 573     if (type >= 1) {
 574         if (print_gost_ec_pub(out, pkey, indent) == 0)
 575             return 0;
 576     }
 577
 578     return print_gost_ec_param(out, pkey, indent);
 579 }
 580
 581 static int param_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 582                                ASN1_PCTX *pctx)
 583 {
 584     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 0);
 585 }
 586
 587 static int pub_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 588                              ASN1_PCTX *pctx)
 589 {
 590     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 1);
 591 }
 592
 593 static int priv_print_gost_ec(BIO *out, const EVP_PKEY *pkey, int indent,
 594                               ASN1_PCTX *pctx)
 595 {
 596     return print_gost_ec(out, pkey, indent, pctx, 2);
 597 }
 598
 599 /* ---------------------------------------------------------------------*/
 600 static int param_missing_gost_ec(const EVP_PKEY *pk)
 601 {
 602     const EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pk);
 603     if (!ec)
 604         return 1;
 605     if (!EC_KEY_get0_group(ec))
 606         return 1;
 607     return 0;
 608 }
 609
 610 static int param_copy_gost_ec(EVP_PKEY *to, const EVP_PKEY *from)
 611 {
 612     EC_KEY *eto = EVP_PKEY_get0(to);
 613     const EC_KEY *efrom = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)from);
 614     if (EVP_PKEY_base_id(from) != EVP_PKEY_base_id(to)) {
 615         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, GOST_R_INCOMPATIBLE_ALGORITHMS);
 616         return 0;
 617     }
 618     if (!efrom) {
 619         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, GOST_R_KEY_PARAMETERS_MISSING);
 620         return 0;
 621     }
 622     if (!eto) {
 623         eto = EC_KEY_new();
 624         if (!eto) {
 625             GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 626             return 0;
 627         }
 628         if (!EVP_PKEY_assign(to, EVP_PKEY_base_id(from), eto)) {
 629             GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 630             EC_KEY_free(eto);
 631             return 0;
 632         }
 633     }
 634     if (!EC_KEY_set_group(eto, EC_KEY_get0_group(efrom))) {
 635         GOSTerr(GOST_F_PARAM_COPY_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 636         return 0;
 637     }
 638     if (EC_KEY_get0_private_key(eto)) {
 639         return gost_ec_compute_public(eto);
 640     }
 641     return 1;
 642 }
 643
 644 static int param_cmp_gost_ec(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 645 {
 646     const EC_GROUP *group_a, *group_b;
 647     EC_KEY *ec_a = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)a);
 648     EC_KEY *ec_b = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)b);
 649     if (!ec_a || !ec_b)
 650         return 0;
 651
 652     group_a = EC_KEY_get0_group(ec_a);
 653     group_b = EC_KEY_get0_group(ec_b);
 654     if (!group_a || !group_b)
 655         return 0;
 656
 657     if (EC_GROUP_get_curve_name(group_a) == EC_GROUP_get_curve_name(group_b)) {
 658         return 1;
 659     }
 660     return 0;
 661 }
 662
 663 /* ---------- Public key functions * --------------------------------------*/
 664 static int pub_decode_gost_ec(EVP_PKEY *pk, X509_PUBKEY *pub)
 665 {
 666     X509_ALGOR *palg = NULL;
 667     const unsigned char *pubkey_buf = NULL;
 668     unsigned char *databuf;
 669     ASN1_OBJECT *palgobj = NULL;
 670     int pub_len;
 671     EC_POINT *pub_key;
 672     BIGNUM *X, *Y;
 673     ASN1_OCTET_STRING *octet = NULL;
 674     size_t len;
 675     const EC_GROUP *group;
 676
 677     if (!X509_PUBKEY_get0_param(&palgobj, &pubkey_buf, &pub_len, &palg, pub))
 678         return 0;
 679     EVP_PKEY_assign(pk, OBJ_obj2nid(palgobj), NULL);
 680     if (!decode_gost_algor_params(pk, palg))
 681         return 0;
 682     group = EC_KEY_get0_group(EVP_PKEY_get0(pk));
 683     octet = d2i_ASN1_OCTET_STRING(NULL, &pubkey_buf, pub_len);
 684     if (!octet) {
 685         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 686         return 0;
 687     }
 688     databuf = OPENSSL_malloc(octet->length);
 689     if (databuf == NULL) {
 690         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 691         ASN1_OCTET_STRING_free(octet);
 692         return 0;
 693     }
 694
 695     BUF_reverse(databuf, octet->data, octet->length);
 696     len = octet->length / 2;
 697     ASN1_OCTET_STRING_free(octet);
 698
 699     Y = BN_bin2bn(databuf, len, NULL);
 700     X = BN_bin2bn(databuf + len, len, NULL);
 701     OPENSSL_free(databuf);
 702     pub_key = EC_POINT_new(group);
 703     if (!EC_POINT_set_affine_coordinates(group, pub_key, X, Y, NULL)) {
 704         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_EC_LIB);
 705         EC_POINT_free(pub_key);
 706         BN_free(X);
 707         BN_free(Y);
 708         return 0;
 709     }
 710     BN_free(X);
 711     BN_free(Y);
 712     if (!EC_KEY_set_public_key(EVP_PKEY_get0(pk), pub_key)) {
 713         GOSTerr(GOST_F_PUB_DECODE_GOST_EC, ERR_R_EC_LIB);
 714         EC_POINT_free(pub_key);
 715         return 0;
 716     }
 717     EC_POINT_free(pub_key);
 718     return 1;
 719
 720 }
 721
 722 static int pub_encode_gost_ec(X509_PUBKEY *pub, const EVP_PKEY *pk)
 723 {
 724     ASN1_OBJECT *algobj;
 725     ASN1_OCTET_STRING *octet = NULL;
 726     void *pval;
 727     unsigned char *buf = NULL, *databuf = NULL;
 728     int data_len, ret = -1;
 729     const EC_POINT *pub_key;
 730     BIGNUM *X = NULL, *Y = NULL, *order;
 731     const EC_KEY *ec = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pk);
 732     int ptype = V_ASN1_SEQUENCE;
 733     ASN1_STRING *params;
 734
 735     algobj = OBJ_nid2obj(EVP_PKEY_base_id(pk));
 736
 737     params = encode_gost_algor_params(pk);
 738     pval = params;
 739
 740     order = BN_new();
 741     if (!order) {
 742         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 743         goto err;
 744     }
 745     EC_GROUP_get_order(EC_KEY_get0_group(ec), order, NULL);
 746     pub_key = EC_KEY_get0_public_key(ec);
 747     if (!pub_key) {
 748         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, GOST_R_PUBLIC_KEY_UNDEFINED);
 749         goto err;
 750     }
 751     X = BN_new();
 752     Y = BN_new();
 753     if (!X || !Y) {
 754         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 755         goto err;
 756     }
 757     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(EC_KEY_get0_group(ec),
 758                                              pub_key, X, Y, NULL)) {
 759         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 760         goto err;
 761     }
 762     data_len = 2 * BN_num_bytes(order);
 763     databuf = OPENSSL_zalloc(data_len);
 764     if (databuf == NULL) {
 765         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 766         goto err;
 767     }
 768
 769     store_bignum(X, databuf + data_len / 2, data_len / 2);
 770     store_bignum(Y, databuf, data_len / 2);
 771
 772     BUF_reverse(databuf, NULL, data_len);
 773
 774     octet = ASN1_OCTET_STRING_new();
 775     if (octet == NULL) {
 776         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 777         goto err;
 778     }
 779
 780     if (0 == ASN1_STRING_set(octet, databuf, data_len)) {
 781         GOSTerr(GOST_F_PUB_ENCODE_GOST_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 782         goto err;
 783     }
 784
 785     ret = i2d_ASN1_OCTET_STRING(octet, &buf);
 786  err:
 787     ASN1_BIT_STRING_free(octet);
 788     if (X)
 789         BN_free(X);
 790     if (Y)
 791         BN_free(Y);
 792     if (order)
 793         BN_free(order);
 794     if (databuf)
 795         OPENSSL_free(databuf);
 796
 797     if (ret < 0)
 798         return 0;
 799     return X509_PUBKEY_set0_param(pub, algobj, ptype, pval, buf, ret);
 800 }
 801
 802 static int pub_cmp_gost_ec(const EVP_PKEY *a, const EVP_PKEY *b)
 803 {
 804     const EC_KEY *ea = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)a);
 805     const EC_KEY *eb = EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)b);
 806     const EC_POINT *ka, *kb;
 807     if (!ea || !eb)
 808         return 0;
 809     ka = EC_KEY_get0_public_key(ea);
 810     kb = EC_KEY_get0_public_key(eb);
 811     if (!ka || !kb)
 812         return 0;
 813     return (0 == EC_POINT_cmp(EC_KEY_get0_group(ea), ka, kb, NULL));
 814 }
 815
 816 static int pkey_size_gost(const EVP_PKEY *pk)
 817 {
 818     if (!pk)
 819         return -1;
 820
 821     switch (EVP_PKEY_base_id(pk)) {
 822     case NID_id_GostR3410_94:
 823     case NID_id_GostR3410_2001:
 824     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 825         return 64;
 826     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 827         return 128;
 828     }
 829
 830     return -1;
 831 }
 832
 833 /* ---------------------- ASN1 METHOD for GOST MAC  -------------------*/
 834 static void mackey_free_gost(EVP_PKEY *pk)
 835 {
 836     OPENSSL_free(EVP_PKEY_get0(pk));
 837 }
 838
 839 static int mac_ctrl_gost(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 840 {
 841     switch (op) {
 842     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 843         if (arg2) {
 844             *(int *)arg2 = NID_id_Gost28147_89_MAC;
 845             return 2;
 846         }
 847     }
 848     return -2;
 849 }
 850
 851 static int mac_ctrl_gost_12(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 852 {
 853     switch (op) {
 854     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 855         if (arg2) {
 856             *(int *)arg2 = NID_gost_mac_12;
 857             return 2;
 858         }
 859     }
 860     return -2;
 861 }
 862
 863 static int mac_ctrl_magma(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 864 {
 865     switch (op) {
 866     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 867         if (arg2) {
 868             *(int *)arg2 = NID_magma_mac;
 869             return 2;
 870         }
 871     }
 872     return -2;
 873 }
 874
 875 static int mac_ctrl_grasshopper(EVP_PKEY *pkey, int op, long arg1, void *arg2)
 876 {
 877     switch (op) {
 878     case ASN1_PKEY_CTRL_DEFAULT_MD_NID:
 879         if (arg2) {
 880             *(int *)arg2 = NID_grasshopper_mac;
 881             return 2;
 882         }
 883     }
 884     return -2;
 885 }
 886
 887 static int gost2001_param_encode(const EVP_PKEY *pkey, unsigned char **pder)
 888 {
 889     int nid =
 890         EC_GROUP_get_curve_name(EC_KEY_get0_group
 891                                 (EVP_PKEY_get0((EVP_PKEY *)pkey)));
 892     return i2d_ASN1_OBJECT(OBJ_nid2obj(nid), pder);
 893 }
 894
 895 static int gost2001_param_decode(EVP_PKEY *pkey, const unsigned char **pder,
 896                                  int derlen)
 897 {
 898     ASN1_OBJECT *obj = NULL;
 899     int nid;
 900     if (d2i_ASN1_OBJECT(&obj, pder, derlen) == NULL) {
 901         return 0;
 902     }
 903     nid = OBJ_obj2nid(obj);
 904     ASN1_OBJECT_free(obj);
 905
 906     return gost_decode_nid_params(pkey, NID_id_GostR3410_2001, nid);
 907 }
 908
 909 /* ----------------------------------------------------------------------*/
 910 int register_ameth_gost(int nid, EVP_PKEY_ASN1_METHOD **ameth,
 911                         const char *pemstr, const char *info)
 912 {
 913     *ameth = EVP_PKEY_asn1_new(nid, ASN1_PKEY_SIGPARAM_NULL, pemstr, info);
 914     if (!*ameth)
 915         return 0;
 916     switch (nid) {
 917     case NID_id_GostR3410_2001:
 918         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, pkey_free_gost_ec);
 919         EVP_PKEY_asn1_set_private(*ameth,
 920                                   priv_decode_gost, priv_encode_gost,
 921                                   priv_print_gost_ec);
 922
 923         EVP_PKEY_asn1_set_param(*ameth,
 924                                 gost2001_param_decode, gost2001_param_encode,
 925                                 param_missing_gost_ec, param_copy_gost_ec,
 926                                 param_cmp_gost_ec, param_print_gost_ec);
 927         EVP_PKEY_asn1_set_public(*ameth,
 928                                  pub_decode_gost_ec, pub_encode_gost_ec,
 929                                  pub_cmp_gost_ec, pub_print_gost_ec,
 930                                  pkey_size_gost, pkey_bits_gost);
 931
 932         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, pkey_ctrl_gost);
 933         EVP_PKEY_asn1_set_security_bits(*ameth, pkey_bits_gost);
 934         break;
 935     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 936     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 937         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, pkey_free_gost_ec);
 938         EVP_PKEY_asn1_set_private(*ameth,
 939                                   priv_decode_gost, priv_encode_gost,
 940                                   priv_print_gost_ec);
 941
 942         EVP_PKEY_asn1_set_param(*ameth,
 943                                 NULL, NULL,
 944                                 param_missing_gost_ec, param_copy_gost_ec,
 945                                 param_cmp_gost_ec, NULL);
 946
 947         EVP_PKEY_asn1_set_public(*ameth,
 948                                  pub_decode_gost_ec, pub_encode_gost_ec,
 949                                  pub_cmp_gost_ec, pub_print_gost_ec,
 950                                  pkey_size_gost, pkey_bits_gost);
 951
 952         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, pkey_ctrl_gost);
 953         EVP_PKEY_asn1_set_security_bits(*ameth, pkey_bits_gost);
 954         break;
 955     case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 956         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 957         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_gost);
 958         break;
 959     case NID_gost_mac_12:
 960         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 961         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_gost_12);
 962         break;
 963     case NID_magma_mac:
 964         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 965         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_magma);
 966         break;
 967     case NID_grasshopper_mac:
 968         EVP_PKEY_asn1_set_free(*ameth, mackey_free_gost);
 969         EVP_PKEY_asn1_set_ctrl(*ameth, mac_ctrl_grasshopper);
 970         break;
 971     }
 972     return 1;
 973 }