]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - CryptoPkg/Library/BaseCryptLib/Pk/CryptRsaExt.c
Add interfaces to several library instances of BaseCryptLib.
[mirror_edk2.git] / CryptoPkg / Library / BaseCryptLib / Pk / CryptRsaExt.c
diff --git a/CryptoPkg/Library/BaseCryptLib/Pk/CryptRsaExt.c b/CryptoPkg/Library/BaseCryptLib/Pk/CryptRsaExt.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..67d8826
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,432 @@
+/** @file\r
+  RSA Asymmetric Cipher Wrapper Implementation over OpenSSL.\r
+\r
+  This file implements following APIs which provide more capabilities for RSA:\r
+  1) RsaGetKey\r
+  2) RsaGenerateKey\r
+  3) RsaCheckKey\r
+  4) RsaPkcs1Sign\r
+\r
+Copyright (c) 2009 - 2012, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
+This program and the accompanying materials\r
+are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License\r
+which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at\r
+http://opensource.org/licenses/bsd-license.php\r
+\r
+THE PROGRAM IS DISTRIBUTED UNDER THE BSD LICENSE ON AN "AS IS" BASIS,\r
+WITHOUT WARRANTIES OR REPRESENTATIONS OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED.\r
+\r
+**/\r
+\r
+#include "InternalCryptLib.h"\r
+\r
+#include <openssl/rsa.h>\r
+#include <openssl/err.h>\r
+\r
+//\r
+// ASN.1 value for Hash Algorithm ID with the Distringuished Encoding Rules (DER)\r
+// Refer to Section 9.2 of PKCS#1 v2.1\r
+//                           \r
+CONST UINT8  Asn1IdMd5[] = {\r
+  0x30, 0x20, 0x30, 0x0c, 0x06, 0x08, 0x2a, 0x86,\r
+  0xf7, 0x0d, 0x02, 0x05, 0x05, 0x00, 0x04, 0x10\r
+  };\r
+\r
+CONST UINT8  Asn1IdSha1[] = {\r
+  0x30, 0x21, 0x30, 0x09, 0x06, 0x05, 0x2b, 0x0e,\r
+  0x03, 0x02, 0x1a, 0x05, 0x00, 0x04, 0x14\r
+  };\r
+\r
+CONST UINT8  Asn1IdSha256[] = {\r
+  0x30, 0x31, 0x30, 0x0d, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86,\r
+  0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x01, 0x05,\r
+  0x00, 0x04, 0x20\r
+  };\r
+\r
+/**\r
+  Gets the tag-designated RSA key component from the established RSA context.\r
+\r
+  This function retrieves the tag-designated RSA key component from the\r
+  established RSA context as a non-negative integer (octet string format\r
+  represented in RSA PKCS#1).\r
+  If specified key component has not been set or has been cleared, then returned\r
+  BnSize is set to 0.\r
+  If the BigNumber buffer is too small to hold the contents of the key, FALSE\r
+  is returned and BnSize is set to the required buffer size to obtain the key.\r
+\r
+  If RsaContext is NULL, then return FALSE.\r
+  If BnSize is NULL, then return FALSE.\r
+  If BnSize is large enough but BigNumber is NULL, then return FALSE.\r
+\r
+  @param[in, out]  RsaContext  Pointer to RSA context being set.\r
+  @param[in]       KeyTag      Tag of RSA key component being set.\r
+  @param[out]      BigNumber   Pointer to octet integer buffer.\r
+  @param[in, out]  BnSize      On input, the size of big number buffer in bytes.\r
+                               On output, the size of data returned in big number buffer in bytes.\r
+\r
+  @retval  TRUE   RSA key component was retrieved successfully.\r
+  @retval  FALSE  Invalid RSA key component tag.\r
+  @retval  FALSE  BnSize is too small.\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+RsaGetKey (\r
+  IN OUT  VOID         *RsaContext,\r
+  IN      RSA_KEY_TAG  KeyTag,\r
+  OUT     UINT8        *BigNumber,\r
+  IN OUT  UINTN        *BnSize\r
+  )\r
+{\r
+  RSA    *RsaKey;\r
+  BIGNUM *BnKey;\r
+  UINTN  Size;\r
+\r
+  //\r
+  // Check input parameters.\r
+  //\r
+  if (RsaContext == NULL || BnSize == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  RsaKey  = (RSA *) RsaContext;\r
+  Size    = *BnSize;\r
+  *BnSize = 0;\r
+\r
+  switch (KeyTag) {\r
+\r
+  //\r
+  // RSA Public Modulus (N)\r
+  //\r
+  case RsaKeyN:\r
+    if (RsaKey->n == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->n;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // RSA Public Exponent (e)\r
+  //\r
+  case RsaKeyE:\r
+    if (RsaKey->e == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->e;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // RSA Private Exponent (d)\r
+  //\r
+  case RsaKeyD:\r
+    if (RsaKey->d == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->d;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // RSA Secret Prime Factor of Modulus (p)\r
+  //\r
+  case RsaKeyP:\r
+    if (RsaKey->p == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->p;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // RSA Secret Prime Factor of Modules (q)\r
+  //\r
+  case RsaKeyQ:\r
+    if (RsaKey->q == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->q;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // p's CRT Exponent (== d mod (p - 1))\r
+  //\r
+  case RsaKeyDp:\r
+    if (RsaKey->dmp1 == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->dmp1;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // q's CRT Exponent (== d mod (q - 1))\r
+  //\r
+  case RsaKeyDq:\r
+    if (RsaKey->dmq1 == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->dmq1;\r
+    break;\r
+\r
+  //\r
+  // The CRT Coefficient (== 1/q mod p)\r
+  //\r
+  case RsaKeyQInv:\r
+    if (RsaKey->iqmp == NULL) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+    BnKey = RsaKey->iqmp;\r
+    break;\r
+\r
+  default:\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  *BnSize = Size;\r
+  Size    = BN_num_bytes (BnKey);\r
+\r
+  if (*BnSize < Size) {\r
+    *BnSize = Size;\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  if (BigNumber == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+  *BnSize = BN_bn2bin (BnKey, BigNumber) ;\r
+  \r
+  return TRUE;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Generates RSA key components.\r
+\r
+  This function generates RSA key components. It takes RSA public exponent E and\r
+  length in bits of RSA modulus N as input, and generates all key components.\r
+  If PublicExponent is NULL, the default RSA public exponent (0x10001) will be used.\r
+\r
+  Before this function can be invoked, pseudorandom number generator must be correctly\r
+  initialized by RandomSeed().\r
+\r
+  If RsaContext is NULL, then return FALSE.\r
+\r
+  @param[in, out]  RsaContext           Pointer to RSA context being set.\r
+  @param[in]       ModulusLength        Length of RSA modulus N in bits.\r
+  @param[in]       PublicExponent       Pointer to RSA public exponent.\r
+  @param[in]       PublicExponentSize   Size of RSA public exponent buffer in bytes. \r
+\r
+  @retval  TRUE   RSA key component was generated successfully.\r
+  @retval  FALSE  Invalid RSA key component tag.\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+RsaGenerateKey (\r
+  IN OUT  VOID         *RsaContext,\r
+  IN      UINTN        ModulusLength,\r
+  IN      CONST UINT8  *PublicExponent,\r
+  IN      UINTN        PublicExponentSize\r
+  )\r
+{\r
+  BIGNUM   *KeyE;\r
+  BOOLEAN  RetVal;\r
+\r
+  //\r
+  // Check input parameters.\r
+  //\r
+  if (RsaContext == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+  \r
+  KeyE = BN_new ();\r
+  if (PublicExponent == NULL) {\r
+    BN_set_word (KeyE, 0x10001);\r
+  } else {\r
+    BN_bin2bn (PublicExponent, (UINT32) PublicExponentSize, KeyE);\r
+  }\r
+\r
+  RetVal = FALSE;\r
+  if (RSA_generate_key_ex ((RSA *) RsaContext, (UINT32) ModulusLength, KeyE, NULL) == 1) {\r
+   RetVal = TRUE;\r
+  }\r
+\r
+  BN_free (KeyE);\r
+  return RetVal;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Validates key components of RSA context.\r
+\r
+  This function validates key compoents of RSA context in following aspects:\r
+  - Whether p is a prime\r
+  - Whether q is a prime\r
+  - Whether n = p * q\r
+  - Whether d*e = 1  mod lcm(p-1,q-1)\r
+\r
+  If RsaContext is NULL, then return FALSE.\r
+\r
+  @param[in]  RsaContext  Pointer to RSA context to check.\r
+\r
+  @retval  TRUE   RSA key components are valid.\r
+  @retval  FALSE  RSA key components are not valid.\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+RsaCheckKey (\r
+  IN  VOID  *RsaContext\r
+  )\r
+{\r
+  UINTN  Reason;\r
+\r
+  //\r
+  // Check input parameters.\r
+  //\r
+  if (RsaContext == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+  \r
+  if  (RSA_check_key ((RSA *) RsaContext) != 1) {\r
+    Reason = ERR_GET_REASON (ERR_peek_last_error ());\r
+    if (Reason == RSA_R_P_NOT_PRIME ||\r
+        Reason == RSA_R_Q_NOT_PRIME ||\r
+        Reason == RSA_R_N_DOES_NOT_EQUAL_P_Q ||\r
+        Reason == RSA_R_D_E_NOT_CONGRUENT_TO_1) {\r
+      return FALSE;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  return TRUE;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Performs the PKCS1-v1_5 encoding methods defined in RSA PKCS #1.\r
+\r
+  @param  Message      Message buffer to be encoded.\r
+  @param  MessageSize  Size of message buffer in bytes.\r
+  @param  DigestInfo   Pointer to buffer of digest info for output.\r
+\r
+  @return  Size of DigestInfo in bytes.\r
+\r
+**/  \r
+UINTN\r
+DigestInfoEncoding (\r
+  IN   CONST UINT8  *Message,\r
+  IN   UINTN        MessageSize,\r
+  OUT  UINT8        *DigestInfo\r
+  )\r
+{\r
+  CONST UINT8  *HashDer;\r
+  UINTN        DerSize;\r
+\r
+  //\r
+  // Check input parameters.\r
+  //\r
+  if (Message == NULL || DigestInfo == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // The original message length is used to determine the hash algorithm since\r
+  // message is digest value hashed by the specified algorithm.\r
+  //\r
+  switch (MessageSize) {\r
+  case MD5_DIGEST_SIZE:\r
+    HashDer = Asn1IdMd5;\r
+    DerSize = sizeof (Asn1IdMd5);\r
+    break;\r
+  \r
+  case SHA1_DIGEST_SIZE:\r
+    HashDer = Asn1IdSha1;\r
+    DerSize = sizeof (Asn1IdSha1);\r
+    break;\r
+   \r
+  case SHA256_DIGEST_SIZE:\r
+    HashDer = Asn1IdSha256;\r
+    DerSize = sizeof (Asn1IdSha256);\r
+    break;\r
+  \r
+  default:\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  CopyMem (DigestInfo, HashDer, DerSize);\r
+  CopyMem (DigestInfo + DerSize, Message, MessageSize);\r
+\r
+  return (DerSize + MessageSize);\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Carries out the RSA-SSA signature generation with EMSA-PKCS1-v1_5 encoding scheme.\r
+\r
+  This function carries out the RSA-SSA signature generation with EMSA-PKCS1-v1_5 encoding scheme defined in\r
+  RSA PKCS#1.\r
+  If the Signature buffer is too small to hold the contents of signature, FALSE\r
+  is returned and SigSize is set to the required buffer size to obtain the signature.\r
+\r
+  If RsaContext is NULL, then return FALSE.\r
+  If MessageHash is NULL, then return FALSE.\r
+  If HashSize is not equal to the size of MD5, SHA-1 or SHA-256 digest, then return FALSE.\r
+  If SigSize is large enough but Signature is NULL, then return FALSE.\r
+\r
+  @param[in]       RsaContext   Pointer to RSA context for signature generation.\r
+  @param[in]       MessageHash  Pointer to octet message hash to be signed.\r
+  @param[in]       HashSize     Size of the message hash in bytes.\r
+  @param[out]      Signature    Pointer to buffer to receive RSA PKCS1-v1_5 signature.\r
+  @param[in, out]  SigSize      On input, the size of Signature buffer in bytes.\r
+                                On output, the size of data returned in Signature buffer in bytes.\r
+\r
+  @retval  TRUE   Signature successfully generated in PKCS1-v1_5.\r
+  @retval  FALSE  Signature generation failed.\r
+  @retval  FALSE  SigSize is too small.\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+RsaPkcs1Sign (\r
+  IN      VOID         *RsaContext,\r
+  IN      CONST UINT8  *MessageHash,\r
+  IN      UINTN        HashSize,\r
+  OUT     UINT8        *Signature,\r
+  IN OUT  UINTN        *SigSize\r
+  )\r
+{\r
+  RSA      *Rsa;\r
+  UINTN    Size;\r
+  INTN     ReturnVal;\r
+\r
+  //\r
+  // Check input parameters.\r
+  //\r
+  if (RsaContext == NULL || MessageHash == NULL ||\r
+    (HashSize != MD5_DIGEST_SIZE && HashSize != SHA1_DIGEST_SIZE && HashSize != SHA256_DIGEST_SIZE)) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  Rsa = (RSA *) RsaContext;\r
+  Size = BN_num_bytes (Rsa->n);\r
+\r
+  if (*SigSize < Size) {\r
+    *SigSize = Size;\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  if (Signature == NULL) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  Size = DigestInfoEncoding (MessageHash, HashSize, Signature);\r
+\r
+  ReturnVal = RSA_private_encrypt (\r
+                (UINT32) Size,\r
+                Signature,\r
+                Signature,\r
+                Rsa,\r
+                RSA_PKCS1_PADDING\r
+                );\r
+\r
+  if (ReturnVal < (INTN) Size) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  *SigSize = (UINTN)ReturnVal;\r
+  return TRUE;\r
+}\r
+\r