xref: /optee_os/lib/libmbedtls/mbedtls/library/dhm.c (revision c6672fdcd95b9a895eb5b4191f8ba3483a34a442)
1*c6672fdcSEdison Ai // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
2817466cbSJens Wiklander /*
3817466cbSJens Wiklander  *  Diffie-Hellman-Merkle key exchange
4817466cbSJens Wiklander  *
5817466cbSJens Wiklander  *  Copyright (C) 2006-2015, ARM Limited, All Rights Reserved
6817466cbSJens Wiklander  *
7817466cbSJens Wiklander  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
8817466cbSJens Wiklander  *  not use this file except in compliance with the License.
9817466cbSJens Wiklander  *  You may obtain a copy of the License at
10817466cbSJens Wiklander  *
11817466cbSJens Wiklander  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
12817466cbSJens Wiklander  *
13817466cbSJens Wiklander  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
14817466cbSJens Wiklander  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
15817466cbSJens Wiklander  *  WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
16817466cbSJens Wiklander  *  See the License for the specific language governing permissions and
17817466cbSJens Wiklander  *  limitations under the License.
18817466cbSJens Wiklander  *
19817466cbSJens Wiklander  *  This file is part of mbed TLS (https://tls.mbed.org)
20817466cbSJens Wiklander  */
21817466cbSJens Wiklander /*
22817466cbSJens Wiklander  *  The following sources were referenced in the design of this implementation
23817466cbSJens Wiklander  *  of the Diffie-Hellman-Merkle algorithm:
24817466cbSJens Wiklander  *
25817466cbSJens Wiklander  *  [1] Handbook of Applied Cryptography - 1997, Chapter 12
26817466cbSJens Wiklander  *      Menezes, van Oorschot and Vanstone
27817466cbSJens Wiklander  *
28817466cbSJens Wiklander  */
29817466cbSJens Wiklander 
30817466cbSJens Wiklander #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE)
31817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/config.h"
32817466cbSJens Wiklander #else
33817466cbSJens Wiklander #include MBEDTLS_CONFIG_FILE
34817466cbSJens Wiklander #endif
35817466cbSJens Wiklander 
36817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_DHM_C)
37817466cbSJens Wiklander 
38817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/dhm.h"
39817466cbSJens Wiklander 
40817466cbSJens Wiklander #include <string.h>
41817466cbSJens Wiklander 
42817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PEM_PARSE_C)
43817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/pem.h"
44817466cbSJens Wiklander #endif
45817466cbSJens Wiklander 
46817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_ASN1_PARSE_C)
47817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/asn1.h"
48817466cbSJens Wiklander #endif
49817466cbSJens Wiklander 
50817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PLATFORM_C)
51817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/platform.h"
52817466cbSJens Wiklander #else
53817466cbSJens Wiklander #include <stdlib.h>
54817466cbSJens Wiklander #include <stdio.h>
55817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_printf     printf
56817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_calloc    calloc
57817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_free       free
58817466cbSJens Wiklander #endif
59817466cbSJens Wiklander 
60817466cbSJens Wiklander /* Implementation that should never be optimized out by the compiler */
61817466cbSJens Wiklander static void mbedtls_zeroize( void *v, size_t n ) {
62817466cbSJens Wiklander     volatile unsigned char *p = v; while( n-- ) *p++ = 0;
63817466cbSJens Wiklander }
64817466cbSJens Wiklander 
65817466cbSJens Wiklander /*
66817466cbSJens Wiklander  * helper to validate the mbedtls_mpi size and import it
67817466cbSJens Wiklander  */
68817466cbSJens Wiklander static int dhm_read_bignum( mbedtls_mpi *X,
69817466cbSJens Wiklander                             unsigned char **p,
70817466cbSJens Wiklander                             const unsigned char *end )
71817466cbSJens Wiklander {
72817466cbSJens Wiklander     int ret, n;
73817466cbSJens Wiklander 
74817466cbSJens Wiklander     if( end - *p < 2 )
75817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
76817466cbSJens Wiklander 
77817466cbSJens Wiklander     n = ( (*p)[0] << 8 ) | (*p)[1];
78817466cbSJens Wiklander     (*p) += 2;
79817466cbSJens Wiklander 
80817466cbSJens Wiklander     if( (int)( end - *p ) < n )
81817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
82817466cbSJens Wiklander 
83817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_mpi_read_binary( X, *p, n ) ) != 0 )
84817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_READ_PARAMS_FAILED + ret );
85817466cbSJens Wiklander 
86817466cbSJens Wiklander     (*p) += n;
87817466cbSJens Wiklander 
88817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
89817466cbSJens Wiklander }
90817466cbSJens Wiklander 
91817466cbSJens Wiklander /*
92817466cbSJens Wiklander  * Verify sanity of parameter with regards to P
93817466cbSJens Wiklander  *
94817466cbSJens Wiklander  * Parameter should be: 2 <= public_param <= P - 2
95817466cbSJens Wiklander  *
96817466cbSJens Wiklander  * For more information on the attack, see:
97817466cbSJens Wiklander  *  http://www.cl.cam.ac.uk/~rja14/Papers/psandqs.pdf
98817466cbSJens Wiklander  *  http://web.nvd.nist.gov/view/vuln/detail?vulnId=CVE-2005-2643
99817466cbSJens Wiklander  */
100817466cbSJens Wiklander static int dhm_check_range( const mbedtls_mpi *param, const mbedtls_mpi *P )
101817466cbSJens Wiklander {
102817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi L, U;
103817466cbSJens Wiklander     int ret = MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA;
104817466cbSJens Wiklander 
105817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_init( &L ); mbedtls_mpi_init( &U );
106817466cbSJens Wiklander 
107817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &L, 2 ) );
108817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_int( &U, P, 2 ) );
109817466cbSJens Wiklander 
110817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( param, &L ) >= 0 &&
111817466cbSJens Wiklander         mbedtls_mpi_cmp_mpi( param, &U ) <= 0 )
112817466cbSJens Wiklander     {
113817466cbSJens Wiklander         ret = 0;
114817466cbSJens Wiklander     }
115817466cbSJens Wiklander 
116817466cbSJens Wiklander cleanup:
117817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &L ); mbedtls_mpi_free( &U );
118817466cbSJens Wiklander     return( ret );
119817466cbSJens Wiklander }
120817466cbSJens Wiklander 
121817466cbSJens Wiklander void mbedtls_dhm_init( mbedtls_dhm_context *ctx )
122817466cbSJens Wiklander {
123817466cbSJens Wiklander     memset( ctx, 0, sizeof( mbedtls_dhm_context ) );
124817466cbSJens Wiklander }
125817466cbSJens Wiklander 
126817466cbSJens Wiklander /*
127817466cbSJens Wiklander  * Parse the ServerKeyExchange parameters
128817466cbSJens Wiklander  */
129817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_read_params( mbedtls_dhm_context *ctx,
130817466cbSJens Wiklander                      unsigned char **p,
131817466cbSJens Wiklander                      const unsigned char *end )
132817466cbSJens Wiklander {
133817466cbSJens Wiklander     int ret;
134817466cbSJens Wiklander 
135817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->P,  p, end ) ) != 0 ||
136817466cbSJens Wiklander         ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->G,  p, end ) ) != 0 ||
137817466cbSJens Wiklander         ( ret = dhm_read_bignum( &ctx->GY, p, end ) ) != 0 )
138817466cbSJens Wiklander         return( ret );
139817466cbSJens Wiklander 
140817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GY, &ctx->P ) ) != 0 )
141817466cbSJens Wiklander         return( ret );
142817466cbSJens Wiklander 
143817466cbSJens Wiklander     ctx->len = mbedtls_mpi_size( &ctx->P );
144817466cbSJens Wiklander 
145817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
146817466cbSJens Wiklander }
147817466cbSJens Wiklander 
148817466cbSJens Wiklander /*
149817466cbSJens Wiklander  * Setup and write the ServerKeyExchange parameters
150817466cbSJens Wiklander  */
151817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_make_params( mbedtls_dhm_context *ctx, int x_size,
152817466cbSJens Wiklander                      unsigned char *output, size_t *olen,
153817466cbSJens Wiklander                      int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
154817466cbSJens Wiklander                      void *p_rng )
155817466cbSJens Wiklander {
156817466cbSJens Wiklander     int ret, count = 0;
157817466cbSJens Wiklander     size_t n1, n2, n3;
158817466cbSJens Wiklander     unsigned char *p;
159817466cbSJens Wiklander 
160817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_mpi_cmp_int( &ctx->P, 0 ) == 0 )
161817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
162817466cbSJens Wiklander 
163817466cbSJens Wiklander     /*
164817466cbSJens Wiklander      * Generate X as large as possible ( < P )
165817466cbSJens Wiklander      */
166817466cbSJens Wiklander     do
167817466cbSJens Wiklander     {
168817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_fill_random( &ctx->X, x_size, f_rng, p_rng ) );
169817466cbSJens Wiklander 
170817466cbSJens Wiklander         while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &ctx->X, &ctx->P ) >= 0 )
171817466cbSJens Wiklander             MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &ctx->X, 1 ) );
172817466cbSJens Wiklander 
173817466cbSJens Wiklander         if( count++ > 10 )
174817466cbSJens Wiklander             return( MBEDTLS_ERR_DHM_MAKE_PARAMS_FAILED );
175817466cbSJens Wiklander     }
176817466cbSJens Wiklander     while( dhm_check_range( &ctx->X, &ctx->P ) != 0 );
177817466cbSJens Wiklander 
178817466cbSJens Wiklander     /*
179817466cbSJens Wiklander      * Calculate GX = G^X mod P
180817466cbSJens Wiklander      */
181817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &ctx->GX, &ctx->G, &ctx->X,
182817466cbSJens Wiklander                           &ctx->P , &ctx->RP ) );
183817466cbSJens Wiklander 
184817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GX, &ctx->P ) ) != 0 )
185817466cbSJens Wiklander         return( ret );
186817466cbSJens Wiklander 
187817466cbSJens Wiklander     /*
188817466cbSJens Wiklander      * export P, G, GX
189817466cbSJens Wiklander      */
190817466cbSJens Wiklander #define DHM_MPI_EXPORT(X,n)                     \
191817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_write_binary( X, p + 2, n ) ); \
192817466cbSJens Wiklander     *p++ = (unsigned char)( n >> 8 );           \
193817466cbSJens Wiklander     *p++ = (unsigned char)( n      ); p += n;
194817466cbSJens Wiklander 
195817466cbSJens Wiklander     n1 = mbedtls_mpi_size( &ctx->P  );
196817466cbSJens Wiklander     n2 = mbedtls_mpi_size( &ctx->G  );
197817466cbSJens Wiklander     n3 = mbedtls_mpi_size( &ctx->GX );
198817466cbSJens Wiklander 
199817466cbSJens Wiklander     p = output;
200817466cbSJens Wiklander     DHM_MPI_EXPORT( &ctx->P , n1 );
201817466cbSJens Wiklander     DHM_MPI_EXPORT( &ctx->G , n2 );
202817466cbSJens Wiklander     DHM_MPI_EXPORT( &ctx->GX, n3 );
203817466cbSJens Wiklander 
204817466cbSJens Wiklander     *olen  = p - output;
205817466cbSJens Wiklander 
206817466cbSJens Wiklander     ctx->len = n1;
207817466cbSJens Wiklander 
208817466cbSJens Wiklander cleanup:
209817466cbSJens Wiklander 
210817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
211817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_MAKE_PARAMS_FAILED + ret );
212817466cbSJens Wiklander 
213817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
214817466cbSJens Wiklander }
215817466cbSJens Wiklander 
216817466cbSJens Wiklander /*
217817466cbSJens Wiklander  * Import the peer's public value G^Y
218817466cbSJens Wiklander  */
219817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_read_public( mbedtls_dhm_context *ctx,
220817466cbSJens Wiklander                      const unsigned char *input, size_t ilen )
221817466cbSJens Wiklander {
222817466cbSJens Wiklander     int ret;
223817466cbSJens Wiklander 
224817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || ilen < 1 || ilen > ctx->len )
225817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
226817466cbSJens Wiklander 
227817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_mpi_read_binary( &ctx->GY, input, ilen ) ) != 0 )
228817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_READ_PUBLIC_FAILED + ret );
229817466cbSJens Wiklander 
230817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
231817466cbSJens Wiklander }
232817466cbSJens Wiklander 
233817466cbSJens Wiklander /*
234817466cbSJens Wiklander  * Create own private value X and export G^X
235817466cbSJens Wiklander  */
236817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_make_public( mbedtls_dhm_context *ctx, int x_size,
237817466cbSJens Wiklander                      unsigned char *output, size_t olen,
238817466cbSJens Wiklander                      int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
239817466cbSJens Wiklander                      void *p_rng )
240817466cbSJens Wiklander {
241817466cbSJens Wiklander     int ret, count = 0;
242817466cbSJens Wiklander 
243817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || olen < 1 || olen > ctx->len )
244817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
245817466cbSJens Wiklander 
246817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_mpi_cmp_int( &ctx->P, 0 ) == 0 )
247817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
248817466cbSJens Wiklander 
249817466cbSJens Wiklander     /*
250817466cbSJens Wiklander      * generate X and calculate GX = G^X mod P
251817466cbSJens Wiklander      */
252817466cbSJens Wiklander     do
253817466cbSJens Wiklander     {
254817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_fill_random( &ctx->X, x_size, f_rng, p_rng ) );
255817466cbSJens Wiklander 
256817466cbSJens Wiklander         while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &ctx->X, &ctx->P ) >= 0 )
257817466cbSJens Wiklander             MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &ctx->X, 1 ) );
258817466cbSJens Wiklander 
259817466cbSJens Wiklander         if( count++ > 10 )
260817466cbSJens Wiklander             return( MBEDTLS_ERR_DHM_MAKE_PUBLIC_FAILED );
261817466cbSJens Wiklander     }
262817466cbSJens Wiklander     while( dhm_check_range( &ctx->X, &ctx->P ) != 0 );
263817466cbSJens Wiklander 
264817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &ctx->GX, &ctx->G, &ctx->X,
265817466cbSJens Wiklander                           &ctx->P , &ctx->RP ) );
266817466cbSJens Wiklander 
267817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GX, &ctx->P ) ) != 0 )
268817466cbSJens Wiklander         return( ret );
269817466cbSJens Wiklander 
270817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_write_binary( &ctx->GX, output, olen ) );
271817466cbSJens Wiklander 
272817466cbSJens Wiklander cleanup:
273817466cbSJens Wiklander 
274817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
275817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_MAKE_PUBLIC_FAILED + ret );
276817466cbSJens Wiklander 
277817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
278817466cbSJens Wiklander }
279817466cbSJens Wiklander 
280817466cbSJens Wiklander /*
281817466cbSJens Wiklander  * Use the blinding method and optimisation suggested in section 10 of:
282817466cbSJens Wiklander  *  KOCHER, Paul C. Timing attacks on implementations of Diffie-Hellman, RSA,
283817466cbSJens Wiklander  *  DSS, and other systems. In : Advances in Cryptology-CRYPTO'96. Springer
284817466cbSJens Wiklander  *  Berlin Heidelberg, 1996. p. 104-113.
285817466cbSJens Wiklander  */
286817466cbSJens Wiklander static int dhm_update_blinding( mbedtls_dhm_context *ctx,
287817466cbSJens Wiklander                     int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), void *p_rng )
288817466cbSJens Wiklander {
289817466cbSJens Wiklander     int ret, count;
290817466cbSJens Wiklander 
291817466cbSJens Wiklander     /*
292817466cbSJens Wiklander      * Don't use any blinding the first time a particular X is used,
293817466cbSJens Wiklander      * but remember it to use blinding next time.
294817466cbSJens Wiklander      */
295817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &ctx->X, &ctx->pX ) != 0 )
296817466cbSJens Wiklander     {
297817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &ctx->pX, &ctx->X ) );
298817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &ctx->Vi, 1 ) );
299817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &ctx->Vf, 1 ) );
300817466cbSJens Wiklander 
301817466cbSJens Wiklander         return( 0 );
302817466cbSJens Wiklander     }
303817466cbSJens Wiklander 
304817466cbSJens Wiklander     /*
305817466cbSJens Wiklander      * Ok, we need blinding. Can we re-use existing values?
306817466cbSJens Wiklander      * If yes, just update them by squaring them.
307817466cbSJens Wiklander      */
308817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_mpi_cmp_int( &ctx->Vi, 1 ) != 0 )
309817466cbSJens Wiklander     {
310817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &ctx->Vi, &ctx->Vi, &ctx->Vi ) );
311817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &ctx->Vi, &ctx->Vi, &ctx->P ) );
312817466cbSJens Wiklander 
313817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &ctx->Vf, &ctx->Vf, &ctx->Vf ) );
314817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &ctx->Vf, &ctx->Vf, &ctx->P ) );
315817466cbSJens Wiklander 
316817466cbSJens Wiklander         return( 0 );
317817466cbSJens Wiklander     }
318817466cbSJens Wiklander 
319817466cbSJens Wiklander     /*
320817466cbSJens Wiklander      * We need to generate blinding values from scratch
321817466cbSJens Wiklander      */
322817466cbSJens Wiklander 
323817466cbSJens Wiklander     /* Vi = random( 2, P-1 ) */
324817466cbSJens Wiklander     count = 0;
325817466cbSJens Wiklander     do
326817466cbSJens Wiklander     {
327817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_fill_random( &ctx->Vi, mbedtls_mpi_size( &ctx->P ), f_rng, p_rng ) );
328817466cbSJens Wiklander 
329817466cbSJens Wiklander         while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &ctx->Vi, &ctx->P ) >= 0 )
330817466cbSJens Wiklander             MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &ctx->Vi, 1 ) );
331817466cbSJens Wiklander 
332817466cbSJens Wiklander         if( count++ > 10 )
333817466cbSJens Wiklander             return( MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE );
334817466cbSJens Wiklander     }
335817466cbSJens Wiklander     while( mbedtls_mpi_cmp_int( &ctx->Vi, 1 ) <= 0 );
336817466cbSJens Wiklander 
337817466cbSJens Wiklander     /* Vf = Vi^-X mod P */
338817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_inv_mod( &ctx->Vf, &ctx->Vi, &ctx->P ) );
339817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &ctx->Vf, &ctx->Vf, &ctx->X, &ctx->P, &ctx->RP ) );
340817466cbSJens Wiklander 
341817466cbSJens Wiklander cleanup:
342817466cbSJens Wiklander     return( ret );
343817466cbSJens Wiklander }
344817466cbSJens Wiklander 
345817466cbSJens Wiklander /*
346817466cbSJens Wiklander  * Derive and export the shared secret (G^Y)^X mod P
347817466cbSJens Wiklander  */
348817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_calc_secret( mbedtls_dhm_context *ctx,
349817466cbSJens Wiklander                      unsigned char *output, size_t output_size, size_t *olen,
350817466cbSJens Wiklander                      int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t),
351817466cbSJens Wiklander                      void *p_rng )
352817466cbSJens Wiklander {
353817466cbSJens Wiklander     int ret;
354817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi GYb;
355817466cbSJens Wiklander 
356817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || output_size < ctx->len )
357817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_BAD_INPUT_DATA );
358817466cbSJens Wiklander 
359817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = dhm_check_range( &ctx->GY, &ctx->P ) ) != 0 )
360817466cbSJens Wiklander         return( ret );
361817466cbSJens Wiklander 
362817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_init( &GYb );
363817466cbSJens Wiklander 
364817466cbSJens Wiklander     /* Blind peer's value */
365817466cbSJens Wiklander     if( f_rng != NULL )
366817466cbSJens Wiklander     {
367817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( dhm_update_blinding( ctx, f_rng, p_rng ) );
368817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &GYb, &ctx->GY, &ctx->Vi ) );
369817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &GYb, &GYb, &ctx->P ) );
370817466cbSJens Wiklander     }
371817466cbSJens Wiklander     else
372817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &GYb, &ctx->GY ) );
373817466cbSJens Wiklander 
374817466cbSJens Wiklander     /* Do modular exponentiation */
375817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &ctx->K, &GYb, &ctx->X,
376817466cbSJens Wiklander                           &ctx->P, &ctx->RP ) );
377817466cbSJens Wiklander 
378817466cbSJens Wiklander     /* Unblind secret value */
379817466cbSJens Wiklander     if( f_rng != NULL )
380817466cbSJens Wiklander     {
381817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &ctx->K, &ctx->K, &ctx->Vf ) );
382817466cbSJens Wiklander         MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &ctx->K, &ctx->K, &ctx->P ) );
383817466cbSJens Wiklander     }
384817466cbSJens Wiklander 
385817466cbSJens Wiklander     *olen = mbedtls_mpi_size( &ctx->K );
386817466cbSJens Wiklander 
387817466cbSJens Wiklander     MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_write_binary( &ctx->K, output, *olen ) );
388817466cbSJens Wiklander 
389817466cbSJens Wiklander cleanup:
390817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &GYb );
391817466cbSJens Wiklander 
392817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
393817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_CALC_SECRET_FAILED + ret );
394817466cbSJens Wiklander 
395817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
396817466cbSJens Wiklander }
397817466cbSJens Wiklander 
398817466cbSJens Wiklander /*
399817466cbSJens Wiklander  * Free the components of a DHM key
400817466cbSJens Wiklander  */
401817466cbSJens Wiklander void mbedtls_dhm_free( mbedtls_dhm_context *ctx )
402817466cbSJens Wiklander {
403817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &ctx->pX); mbedtls_mpi_free( &ctx->Vf ); mbedtls_mpi_free( &ctx->Vi );
404817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &ctx->RP ); mbedtls_mpi_free( &ctx->K ); mbedtls_mpi_free( &ctx->GY );
405817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &ctx->GX ); mbedtls_mpi_free( &ctx->X ); mbedtls_mpi_free( &ctx->G );
406817466cbSJens Wiklander     mbedtls_mpi_free( &ctx->P );
407817466cbSJens Wiklander 
408817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( ctx, sizeof( mbedtls_dhm_context ) );
409817466cbSJens Wiklander }
410817466cbSJens Wiklander 
411817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_ASN1_PARSE_C)
412817466cbSJens Wiklander /*
413817466cbSJens Wiklander  * Parse DHM parameters
414817466cbSJens Wiklander  */
415817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_parse_dhm( mbedtls_dhm_context *dhm, const unsigned char *dhmin,
416817466cbSJens Wiklander                    size_t dhminlen )
417817466cbSJens Wiklander {
418817466cbSJens Wiklander     int ret;
419817466cbSJens Wiklander     size_t len;
420817466cbSJens Wiklander     unsigned char *p, *end;
421817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PEM_PARSE_C)
422817466cbSJens Wiklander     mbedtls_pem_context pem;
423817466cbSJens Wiklander 
424817466cbSJens Wiklander     mbedtls_pem_init( &pem );
425817466cbSJens Wiklander 
426817466cbSJens Wiklander     /* Avoid calling mbedtls_pem_read_buffer() on non-null-terminated string */
427817466cbSJens Wiklander     if( dhminlen == 0 || dhmin[dhminlen - 1] != '\0' )
428817466cbSJens Wiklander         ret = MBEDTLS_ERR_PEM_NO_HEADER_FOOTER_PRESENT;
429817466cbSJens Wiklander     else
430817466cbSJens Wiklander         ret = mbedtls_pem_read_buffer( &pem,
431817466cbSJens Wiklander                                "-----BEGIN DH PARAMETERS-----",
432817466cbSJens Wiklander                                "-----END DH PARAMETERS-----",
433817466cbSJens Wiklander                                dhmin, NULL, 0, &dhminlen );
434817466cbSJens Wiklander 
435817466cbSJens Wiklander     if( ret == 0 )
436817466cbSJens Wiklander     {
437817466cbSJens Wiklander         /*
438817466cbSJens Wiklander          * Was PEM encoded
439817466cbSJens Wiklander          */
440817466cbSJens Wiklander         dhminlen = pem.buflen;
441817466cbSJens Wiklander     }
442817466cbSJens Wiklander     else if( ret != MBEDTLS_ERR_PEM_NO_HEADER_FOOTER_PRESENT )
443817466cbSJens Wiklander         goto exit;
444817466cbSJens Wiklander 
445817466cbSJens Wiklander     p = ( ret == 0 ) ? pem.buf : (unsigned char *) dhmin;
446817466cbSJens Wiklander #else
447817466cbSJens Wiklander     p = (unsigned char *) dhmin;
448817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_PEM_PARSE_C */
449817466cbSJens Wiklander     end = p + dhminlen;
450817466cbSJens Wiklander 
451817466cbSJens Wiklander     /*
452817466cbSJens Wiklander      *  DHParams ::= SEQUENCE {
453817466cbSJens Wiklander      *      prime              INTEGER,  -- P
454817466cbSJens Wiklander      *      generator          INTEGER,  -- g
455817466cbSJens Wiklander      *      privateValueLength INTEGER OPTIONAL
456817466cbSJens Wiklander      *  }
457817466cbSJens Wiklander      */
458817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_asn1_get_tag( &p, end, &len,
459817466cbSJens Wiklander             MBEDTLS_ASN1_CONSTRUCTED | MBEDTLS_ASN1_SEQUENCE ) ) != 0 )
460817466cbSJens Wiklander     {
461817466cbSJens Wiklander         ret = MBEDTLS_ERR_DHM_INVALID_FORMAT + ret;
462817466cbSJens Wiklander         goto exit;
463817466cbSJens Wiklander     }
464817466cbSJens Wiklander 
465817466cbSJens Wiklander     end = p + len;
466817466cbSJens Wiklander 
467817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_asn1_get_mpi( &p, end, &dhm->P  ) ) != 0 ||
468817466cbSJens Wiklander         ( ret = mbedtls_asn1_get_mpi( &p, end, &dhm->G ) ) != 0 )
469817466cbSJens Wiklander     {
470817466cbSJens Wiklander         ret = MBEDTLS_ERR_DHM_INVALID_FORMAT + ret;
471817466cbSJens Wiklander         goto exit;
472817466cbSJens Wiklander     }
473817466cbSJens Wiklander 
474817466cbSJens Wiklander     if( p != end )
475817466cbSJens Wiklander     {
476817466cbSJens Wiklander         /* This might be the optional privateValueLength.
477817466cbSJens Wiklander          * If so, we can cleanly discard it */
478817466cbSJens Wiklander         mbedtls_mpi rec;
479817466cbSJens Wiklander         mbedtls_mpi_init( &rec );
480817466cbSJens Wiklander         ret = mbedtls_asn1_get_mpi( &p, end, &rec );
481817466cbSJens Wiklander         mbedtls_mpi_free( &rec );
482817466cbSJens Wiklander         if ( ret != 0 )
483817466cbSJens Wiklander         {
484817466cbSJens Wiklander             ret = MBEDTLS_ERR_DHM_INVALID_FORMAT + ret;
485817466cbSJens Wiklander             goto exit;
486817466cbSJens Wiklander         }
487817466cbSJens Wiklander         if ( p != end )
488817466cbSJens Wiklander         {
489817466cbSJens Wiklander             ret = MBEDTLS_ERR_DHM_INVALID_FORMAT +
490817466cbSJens Wiklander                 MBEDTLS_ERR_ASN1_LENGTH_MISMATCH;
491817466cbSJens Wiklander             goto exit;
492817466cbSJens Wiklander         }
493817466cbSJens Wiklander     }
494817466cbSJens Wiklander 
495817466cbSJens Wiklander     ret = 0;
496817466cbSJens Wiklander 
497817466cbSJens Wiklander     dhm->len = mbedtls_mpi_size( &dhm->P );
498817466cbSJens Wiklander 
499817466cbSJens Wiklander exit:
500817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PEM_PARSE_C)
501817466cbSJens Wiklander     mbedtls_pem_free( &pem );
502817466cbSJens Wiklander #endif
503817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
504817466cbSJens Wiklander         mbedtls_dhm_free( dhm );
505817466cbSJens Wiklander 
506817466cbSJens Wiklander     return( ret );
507817466cbSJens Wiklander }
508817466cbSJens Wiklander 
509817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_FS_IO)
510817466cbSJens Wiklander /*
511817466cbSJens Wiklander  * Load all data from a file into a given buffer.
512817466cbSJens Wiklander  *
513817466cbSJens Wiklander  * The file is expected to contain either PEM or DER encoded data.
514817466cbSJens Wiklander  * A terminating null byte is always appended. It is included in the announced
515817466cbSJens Wiklander  * length only if the data looks like it is PEM encoded.
516817466cbSJens Wiklander  */
517817466cbSJens Wiklander static int load_file( const char *path, unsigned char **buf, size_t *n )
518817466cbSJens Wiklander {
519817466cbSJens Wiklander     FILE *f;
520817466cbSJens Wiklander     long size;
521817466cbSJens Wiklander 
522817466cbSJens Wiklander     if( ( f = fopen( path, "rb" ) ) == NULL )
523817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_FILE_IO_ERROR );
524817466cbSJens Wiklander 
525817466cbSJens Wiklander     fseek( f, 0, SEEK_END );
526817466cbSJens Wiklander     if( ( size = ftell( f ) ) == -1 )
527817466cbSJens Wiklander     {
528817466cbSJens Wiklander         fclose( f );
529817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_FILE_IO_ERROR );
530817466cbSJens Wiklander     }
531817466cbSJens Wiklander     fseek( f, 0, SEEK_SET );
532817466cbSJens Wiklander 
533817466cbSJens Wiklander     *n = (size_t) size;
534817466cbSJens Wiklander 
535817466cbSJens Wiklander     if( *n + 1 == 0 ||
536817466cbSJens Wiklander         ( *buf = mbedtls_calloc( 1, *n + 1 ) ) == NULL )
537817466cbSJens Wiklander     {
538817466cbSJens Wiklander         fclose( f );
539817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_ALLOC_FAILED );
540817466cbSJens Wiklander     }
541817466cbSJens Wiklander 
542817466cbSJens Wiklander     if( fread( *buf, 1, *n, f ) != *n )
543817466cbSJens Wiklander     {
544817466cbSJens Wiklander         fclose( f );
545817466cbSJens Wiklander         mbedtls_free( *buf );
546817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_DHM_FILE_IO_ERROR );
547817466cbSJens Wiklander     }
548817466cbSJens Wiklander 
549817466cbSJens Wiklander     fclose( f );
550817466cbSJens Wiklander 
551817466cbSJens Wiklander     (*buf)[*n] = '\0';
552817466cbSJens Wiklander 
553817466cbSJens Wiklander     if( strstr( (const char *) *buf, "-----BEGIN " ) != NULL )
554817466cbSJens Wiklander         ++*n;
555817466cbSJens Wiklander 
556817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
557817466cbSJens Wiklander }
558817466cbSJens Wiklander 
559817466cbSJens Wiklander /*
560817466cbSJens Wiklander  * Load and parse DHM parameters
561817466cbSJens Wiklander  */
562817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_parse_dhmfile( mbedtls_dhm_context *dhm, const char *path )
563817466cbSJens Wiklander {
564817466cbSJens Wiklander     int ret;
565817466cbSJens Wiklander     size_t n;
566817466cbSJens Wiklander     unsigned char *buf;
567817466cbSJens Wiklander 
568817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = load_file( path, &buf, &n ) ) != 0 )
569817466cbSJens Wiklander         return( ret );
570817466cbSJens Wiklander 
571817466cbSJens Wiklander     ret = mbedtls_dhm_parse_dhm( dhm, buf, n );
572817466cbSJens Wiklander 
573817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( buf, n );
574817466cbSJens Wiklander     mbedtls_free( buf );
575817466cbSJens Wiklander 
576817466cbSJens Wiklander     return( ret );
577817466cbSJens Wiklander }
578817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_FS_IO */
579817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_ASN1_PARSE_C */
580817466cbSJens Wiklander 
581817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST)
582817466cbSJens Wiklander 
583817466cbSJens Wiklander static const char mbedtls_test_dhm_params[] =
584817466cbSJens Wiklander "-----BEGIN DH PARAMETERS-----\r\n"
585817466cbSJens Wiklander "MIGHAoGBAJ419DBEOgmQTzo5qXl5fQcN9TN455wkOL7052HzxxRVMyhYmwQcgJvh\r\n"
586817466cbSJens Wiklander "1sa18fyfR9OiVEMYglOpkqVoGLN7qd5aQNNi5W7/C+VBdHTBJcGZJyyP5B3qcz32\r\n"
587817466cbSJens Wiklander "9mLJKudlVudV0Qxk5qUJaPZ/xupz0NyoVpviuiBOI1gNi8ovSXWzAgEC\r\n"
588817466cbSJens Wiklander "-----END DH PARAMETERS-----\r\n";
589817466cbSJens Wiklander 
590817466cbSJens Wiklander static const size_t mbedtls_test_dhm_params_len = sizeof( mbedtls_test_dhm_params );
591817466cbSJens Wiklander 
592817466cbSJens Wiklander /*
593817466cbSJens Wiklander  * Checkup routine
594817466cbSJens Wiklander  */
595817466cbSJens Wiklander int mbedtls_dhm_self_test( int verbose )
596817466cbSJens Wiklander {
597817466cbSJens Wiklander     int ret;
598817466cbSJens Wiklander     mbedtls_dhm_context dhm;
599817466cbSJens Wiklander 
600817466cbSJens Wiklander     mbedtls_dhm_init( &dhm );
601817466cbSJens Wiklander 
602817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
603817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  DHM parameter load: " );
604817466cbSJens Wiklander 
605817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_dhm_parse_dhm( &dhm,
606817466cbSJens Wiklander                     (const unsigned char *) mbedtls_test_dhm_params,
607817466cbSJens Wiklander                     mbedtls_test_dhm_params_len ) ) != 0 )
608817466cbSJens Wiklander     {
609817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
610817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "failed\n" );
611817466cbSJens Wiklander 
612817466cbSJens Wiklander         ret = 1;
613817466cbSJens Wiklander         goto exit;
614817466cbSJens Wiklander     }
615817466cbSJens Wiklander 
616817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
617817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "passed\n\n" );
618817466cbSJens Wiklander 
619817466cbSJens Wiklander exit:
620817466cbSJens Wiklander     mbedtls_dhm_free( &dhm );
621817466cbSJens Wiklander 
622817466cbSJens Wiklander     return( ret );
623817466cbSJens Wiklander }
624817466cbSJens Wiklander 
625817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_SELF_TEST */
626817466cbSJens Wiklander 
627817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_DHM_C */
628