rsa.c

   1 /*
   2  * rsa.c: implementation of RSA with PKCS#1 padding
   3  */
   4 /*
   5  * This file is Free Software.  It was originally written for secnet.
   6  *
   7  * Copyright 1995-2003 Stephen Early
   8  * Copyright 2002-2014 Ian Jackson
   9  * Copyright 2001      Simon Tatham
  10  * Copyright 2013      Mark Wooding
  11  *
  12  * You may redistribute secnet as a whole and/or modify it under the
  13  * terms of the GNU General Public License as published by the Free
  14  * Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
  15  * later version.
  16  *
  17  * You may redistribute this file and/or modify it under the terms of
  18  * the GNU General Public License as published by the Free Software
  19  * Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  20  * version.
  21  *
  22  * This software is distributed in the hope that it will be useful,
  23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  25  * GNU General Public License for more details.
  26  *
  27  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  28  * along with this software; if not, see
  29  * https://www.gnu.org/licenses/gpl.html.
  30  */
  31
  32
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include <gmp.h>
  36 #include "secnet.h"
  37 #include "util.h"
  38 #include "unaligned.h"
  39
  40 #define AUTHFILE_ID_STRING "SSH PRIVATE KEY FILE FORMAT 1.1\n"
  41
  42 #define mpp(s,n) do { char *p = mpz_get_str(NULL,16,n); printf("%s 0x%sL\n", s, p); free(p); } while (0)
  43
  44 struct rsacommon {
  45     uint8_t *hashbuf;
  46 };
  47
  48 #define FREE(b)                ({ free((b)); (b)=0; })
  49
  50 struct load_ctx {
  51     void (*verror)(struct load_ctx *l, struct cloc loc,
  52                    FILE *maybe_f,
  53                    const char *message, va_list args);
  54     bool_t (*postreadcheck)(struct load_ctx *l, FILE *f);
  55     const char *what;
  56     struct cloc loc;
  57     union {
  58         struct {
  59             struct log_if *log;
  60         } tryload;
  61     } u;
  62 };
  63
  64 static void load_err(struct load_ctx *l,
  65                      const struct cloc *maybe_loc, FILE *maybe_f,
  66                      const char *fmt, ...)
  67 {
  68     va_list al;
  69     va_start(al,fmt);
  70     l->verror(l, maybe_loc ? *maybe_loc : l->loc, maybe_f,fmt,al);
  71     va_end(al);
  72 }
  73
  74 FORMAT(printf,4,0)
  75 static void verror_tryload(struct load_ctx *l, struct cloc loc,
  76                            FILE *maybe_f,
  77                            const char *message, va_list args)
  78 {
  79     int class=M_ERR;
  80     slilog_part(l->u.tryload.log,class,"%s: ",l->what);
  81     vslilog(l->u.tryload.log,class,message,args);
  82 }
  83
  84 static void verror_cfgfatal(struct load_ctx *l, struct cloc loc,
  85                             FILE *maybe_f,
  86                             const char *message, va_list args)
  87 {
  88     vcfgfatal_maybefile(maybe_f,l->loc,l->what,message,args,"");
  89 }
  90
  91 struct rsapriv {
  92     closure_t cl;
  93     struct sigprivkey_if ops;
  94     struct cloc loc;
  95     struct rsacommon common;
  96     MP_INT n;
  97     MP_INT p, dp;
  98     MP_INT q, dq;
  99     MP_INT w;
 100 };
 101
 102 #define RSAPUB_BNS(each)                        \
 103     each(0,e,"public exponent")                 \
 104     each(1,n,"modulus")
 105
 106 #define RSAPUB_LOADCORE_PASSBN(ix,en,what) \
 107     en##s, en##_loc,
 108
 109 #define RSAPUB_INIT_ST_BN( ix,en,what) mpz_init (&st->en);
 110 #define RSAPUB_CLEAR_ST_BN(ix,en,what) mpz_clear(&st->en);
 111
 112 struct rsapub {
 113     closure_t cl;
 114     struct sigpubkey_if ops;
 115     struct cloc loc;
 116     struct rsacommon common;
 117     MP_INT e;
 118     MP_INT n;
 119 };
 120 /* Sign data. NB data must be smaller than modulus */
 121
 122 #define RSA_MAX_MODBYTES 2048
 123 /* The largest modulus I've seen is 15360 bits, which works out at 1920
 124  * bytes.  Using keys this big is quite implausible, but it doesn't cost us
 125  * much to support them.
 126  */
 127
 128 static const char *hexchars="0123456789abcdef";
 129
 130 static void rsa_sethash(struct rsacommon *c, struct hash_if *hash,
 131                         const struct hash_if **in_ops)
 132 {
 133     free(c->hashbuf);
 134     c->hashbuf=safe_malloc(hash->hlen, "generate_msg");
 135     *in_ops=hash;
 136 }
 137 static void rsa_pub_sethash(void *sst, struct hash_if *hash)
 138 {
 139     struct rsapub *st=sst;
 140     rsa_sethash(&st->common, hash, &st->ops.hash);
 141 }
 142 static void rsa_priv_sethash(void *sst, struct hash_if *hash)
 143 {
 144     struct rsapriv *st=sst;
 145     rsa_sethash(&st->common, hash, &st->ops.hash);
 146 }
 147 static void rsacommon_dispose(struct rsacommon *c)
 148 {
 149     free(c->hashbuf);
 150 }
 151
 152 static void emsa_pkcs1(MP_INT *n, MP_INT *m,
 153                        const uint8_t *data, int32_t datalen)
 154 {
 155     char buff[2*RSA_MAX_MODBYTES + 1];
 156     int msize, i;
 157
 158     /* RSA PKCS#1 v1.5 signature padding:
 159      *
 160      * <------------ msize hex digits ---------->
 161      *
 162      * 00 01 ff ff .... ff ff 00 vv vv vv .... vv
 163      *
 164      *                           <--- datalen -->
 165      *                                 bytes
 166      *                         = datalen*2 hex digits
 167      *
 168      * NB that according to PKCS#1 v1.5 we're supposed to include a
 169      * hash function OID in the data.  We don't do that (because we
 170      * don't have the hash function OID to hand here), thus violating
 171      * the spec in a way that affects interop but not security.
 172      *
 173      * -iwj 17.9.2002
 174      */
 175
 176     msize=mpz_sizeinbase(n, 16);
 177
 178     if (datalen*2+6>=msize) {
 179         fatal("rsa: message too big");
 180     }
 181
 182     strcpy(buff,"0001");
 183
 184     for (i=0; i<datalen; i++) {
 185         buff[msize+(-datalen+i)*2]=hexchars[(data[i]&0xf0)>>4];
 186         buff[msize+(-datalen+i)*2+1]=hexchars[data[i]&0xf];
 187     }
 188
 189     buff[msize-datalen*2-2]= '0';
 190     buff[msize-datalen*2-1]= '0';
 191
 192     for (i=4; i<msize-datalen*2-2; i++)
 193        buff[i]='f';
 194
 195     buff[msize]=0;
 196
 197     mpz_set_str(m, buff, 16);
 198 }
 199
 200 static bool_t rsa_sign(void *sst, uint8_t *data, int32_t datalen,
 201                        struct buffer_if *msg)
 202 {
 203     struct rsapriv *st=sst;
 204     MP_INT a, b, u, v, tmp, tmp2;
 205     string_t signature = 0;
 206     bool_t ok;
 207
 208     mpz_init(&a);
 209     mpz_init(&b);
 210
 211     hash_hash(st->ops.hash,data,datalen,st->common.hashbuf);
 212     /* Construct the message representative. */
 213     emsa_pkcs1(&st->n, &a, st->common.hashbuf, st->ops.hash->hlen);
 214
 215     /*
 216      * Produce an RSA signature (a^d mod n) using the Chinese
 217      * Remainder Theorem. We compute:
 218      *
 219      *   u = a^dp mod p    (== a^d mod p, since dp == d mod (p-1))
 220      *   v = a^dq mod q    (== a^d mod q, similarly)
 221      *
 222      * We also know w == iqmp * q, which has the property that w ==
 223      * 0 mod q and w == 1 mod p. So (1-w) has the reverse property
 224      * (congruent to 0 mod p and to 1 mod q). Hence we now compute
 225      *
 226      *   b = w * u + (1-w) * v
 227      *     = w * (u-v) + v
 228      *
 229      * so that b is congruent to a^d both mod p and mod q. Hence b,
 230      * reduced mod n, is the required signature.
 231      */
 232     mpz_init(&tmp);
 233     mpz_init(&tmp2);
 234     mpz_init(&u);
 235     mpz_init(&v);
 236
 237     mpz_powm_sec(&u, &a, &st->dp, &st->p);
 238     mpz_powm_sec(&v, &a, &st->dq, &st->q);
 239     mpz_sub(&tmp, &u, &v);
 240     mpz_mul(&tmp2, &tmp, &st->w);
 241     mpz_add(&tmp, &tmp2, &v);
 242     mpz_mod(&b, &tmp, &st->n);
 243
 244     mpz_clear(&tmp);
 245     mpz_clear(&tmp2);
 246     mpz_clear(&u);
 247     mpz_clear(&v);
 248
 249     signature=write_mpstring(&b);
 250
 251     uint8_t *op = buf_append(msg,2);
 252     if (!op) { ok=False; goto out; }
 253     size_t l = strlen(signature);
 254     assert(l < 65536);
 255     put_uint16(op, l);
 256     op = buf_append(msg,l);
 257     if (!op) { ok=False; goto out; }
 258     memcpy(op, signature, l);
 259
 260     ok = True;
 261
 262  out:
 263     free(signature);
 264     mpz_clear(&b);
 265     mpz_clear(&a);
 266     return ok;
 267 }
 268
 269 static bool_t rsa_sig_unpick(void *sst, struct buffer_if *msg,
 270                              struct alg_msg_data *sig)
 271 {
 272     uint8_t *lp = buf_unprepend(msg, 2);
 273     if (!lp) return False;
 274     sig->len = get_uint16(lp);
 275     sig->start = buf_unprepend(msg, sig->len);
 276     if (!sig->start) return False;
 277
 278     /* In `rsa_sig_check' below, we assume that we can write a nul
 279      * terminator following the signature.  Make sure there's enough space.
 280      */
 281     if (msg->start >= msg->base + msg->alloclen)
 282         return False;
 283
 284     return True;
 285 }
 286
 287 static sig_checksig_fn rsa_sig_check;
 288 static bool_t rsa_sig_check(void *sst, uint8_t *data, int32_t datalen,
 289                             const struct alg_msg_data *sig)
 290 {
 291     struct rsapub *st=sst;
 292     MP_INT a, b, c;
 293     bool_t ok;
 294
 295     mpz_init(&a);
 296     mpz_init(&b);
 297     mpz_init(&c);
 298
 299     hash_hash(st->ops.hash,data,datalen,st->common.hashbuf);
 300     emsa_pkcs1(&st->n, &a, st->common.hashbuf, st->ops.hash->hlen);
 301
 302     /* Terminate signature with a '0' - already checked that this will fit */
 303     int save = sig->start[sig->len];
 304     sig->start[sig->len] = 0;
 305     mpz_set_str(&b, sig->start, 16);
 306     sig->start[sig->len] = save;
 307
 308     mpz_powm(&c, &b, &st->e, &st->n);
 309
 310     ok=(mpz_cmp(&a, &c)==0);
 311
 312     mpz_clear(&c);
 313     mpz_clear(&b);
 314     mpz_clear(&a);
 315
 316     return ok;
 317 }
 318
 319 static void rsapub_dispose(void *sst) {
 320     struct rsapub *st=sst;
 321
 322     if (!st) return;
 323     RSAPUB_BNS(RSAPUB_CLEAR_ST_BN)
 324     rsacommon_dispose(&st->common);
 325     free(st);
 326 }
 327
 328 #define RSAPUB_LOADCORE_DEFBN(ix,en,what) \
 329     const char *en##s, struct cloc en##_loc,
 330
 331 #define LDPUBFATAL(lc,...) ({                   \
 332         load_err(l,(lc),0,__VA_ARGS__); \
 333         goto error_out;                         \
 334     })
 335
 336 static struct rsapub *rsa_loadpub_core(RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_DEFBN)
 337                                        struct load_ctx *l)
 338 {
 339     struct rsapub *st;
 340
 341     NEW(st);
 342     st->cl.description="rsapub";
 343     st->cl.type=CL_SIGPUBKEY;
 344     st->cl.apply=NULL;
 345     st->cl.interface=&st->ops;
 346     st->ops.st=st;
 347     st->ops.sethash=rsa_pub_sethash;
 348     st->common.hashbuf=NULL;
 349     st->ops.unpick=rsa_sig_unpick;
 350     st->ops.check=rsa_sig_check;
 351     st->ops.hash=0;
 352     st->ops.dispose=rsapub_dispose;
 353     st->loc=l->loc;
 354     RSAPUB_BNS(RSAPUB_INIT_ST_BN)
 355
 356 #define RSAPUB_LOADCORE_GETBN(ix,en,what)                               \
 357     if (mpz_init_set_str(&st->en,en##s,10)!=0) {                        \
 358         LDPUBFATAL(&en##_loc, what " \"%s\" is not a "                  \
 359                  "decimal number string",en##s);                        \
 360     }                                                                   \
 361     if (mpz_sizeinbase(&st->en, 256) > RSA_MAX_MODBYTES) {              \
 362         LDPUBFATAL(&en##_loc, "implausibly large " what);               \
 363     }
 364
 365     RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_GETBN)
 366
 367     return st;
 368
 369  error_out:
 370     rsapub_dispose(st);
 371     return 0;
 372 }
 373
 374 static list_t *rsapub_apply(closure_t *self, struct cloc loc, dict_t *context,
 375                             list_t *args)
 376 {
 377     struct load_ctx l[1];
 378     l->verror=verror_cfgfatal;
 379     l->postreadcheck=0;
 380     l->what="rsa-public";
 381     l->loc=loc;
 382
 383 #define RSAPUB_APPLY_GETBN(ix,en,what)                          \
 384     item_t *en##i;                                              \
 385     const char *en##s;                                          \
 386     en##i=list_elem(args,ix);                                   \
 387     if (!en##i)                                                 \
 388         cfgfatal(loc,"rsa-public",                              \
 389                  "you must provide an encryption key\n");       \
 390     struct cloc en##_loc=en##i->loc;                            \
 391     if (en##i->type!=t_string)                                  \
 392         cfgfatal(en##_loc,"rsa-public",                         \
 393                  "first argument must be a string\n");          \
 394     en##s=en##i->data.string;
 395
 396     RSAPUB_BNS(RSAPUB_APPLY_GETBN)
 397
 398     struct rsapub *st=rsa_loadpub_core(RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_PASSBN)
 399                                        l);
 400
 401     return new_closure(&st->cl);
 402 }
 403
 404 bool_t rsa1_loadpub(const struct sigscheme_info *algo,
 405                     struct buffer_if *pubkeydata,
 406                     struct sigpubkey_if **sigpub_r,
 407                     closure_t **closure_r,
 408                     struct log_if *log, struct cloc loc)
 409 {
 410     struct rsapub *st=0;
 411
 412     struct load_ctx l[1];
 413     l->verror=verror_tryload;
 414     l->postreadcheck=0;
 415     l->what="rsa1_loadpub";
 416     l->loc=loc;
 417     l->u.tryload.log=log;
 418
 419     char *nul=buf_append(pubkeydata,1);
 420     if (!nul) LDPUBFATAL(0,"rsa1 public key data too long for extra nul");
 421     *nul=0;
 422
 423     const char *delim=" \t\n";
 424     char *saveptr;
 425     /*unused*/ strtok_r(pubkeydata->start,delim,&saveptr);
 426
 427 #define RSAPUB_TRYLOAD_GETBN(ix,en,what)                                \
 428     struct cloc en##_loc=loc;                                           \
 429     const char *en##s=strtok_r(0,delim,&saveptr);                       \
 430     if (!en##s) LDPUBFATAL(0,"end of pubkey data looking for " what);
 431
 432     RSAPUB_BNS(RSAPUB_TRYLOAD_GETBN);
 433
 434     st=rsa_loadpub_core(RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_PASSBN) l);
 435     if (!st) goto error_out;
 436
 437     *sigpub_r=&st->ops;
 438     *closure_r=&st->cl;
 439     return True;
 440
 441  error_out:
 442     rsapub_dispose(st);
 443     return False;
 444 }
 445
 446 #define LDFATAL(...)      ({ load_err(l,0,0,__VA_ARGS__); goto error_out; })
 447 #define LDFATAL_FILE(...) ({ load_err(l,0,f,__VA_ARGS__); goto error_out; })
 448 #define KEYFILE_GET(is)   ({                                    \
 449         uint##is##_t keyfile_get_tmp=keyfile_get_##is(l,f);     \
 450         if (!l->postreadcheck(l,f)) goto error_out;             \
 451         keyfile_get_tmp;                                        \
 452     })
 453
 454 static uint32_t keyfile_get_32(struct load_ctx *l, FILE *f)
 455 {
 456     uint32_t r;
 457     r=fgetc(f)<<24;
 458     r|=fgetc(f)<<16;
 459     r|=fgetc(f)<<8;
 460     r|=fgetc(f);
 461     return r;
 462 }
 463
 464 static uint16_t keyfile_get_16(struct load_ctx *l, FILE *f)
 465 {
 466     uint16_t r;
 467     r=fgetc(f)<<8;
 468     r|=fgetc(f);
 469     return r;
 470 }
 471
 472 static void rsapriv_dispose(void *sst)
 473 {
 474     struct rsapriv *st=sst;
 475     mpz_clear(&st->n);
 476     mpz_clear(&st->p); mpz_clear(&st->dp);
 477     mpz_clear(&st->q); mpz_clear(&st->dq);
 478     mpz_clear(&st->w);
 479     rsacommon_dispose(&st->common);
 480     free(st);
 481 }
 482
 483 static struct rsapriv *rsa_loadpriv_core(struct load_ctx *l,
 484                                          FILE *f, struct cloc loc,
 485                                          bool_t do_validity_check)
 486 {
 487     struct rsapriv *st=0;
 488     long length;
 489     uint8_t *b=0, *c=0;
 490     int cipher_type;
 491     MP_INT e,d,iqmp,tmp,tmp2,tmp3;
 492     bool_t valid;
 493
 494     mpz_init(&e);
 495     mpz_init(&d);
 496     mpz_init(&iqmp);
 497     mpz_init(&tmp);
 498     mpz_init(&tmp2);
 499     mpz_init(&tmp3);
 500
 501     NEW(st);
 502     st->cl.description="rsapriv";
 503     st->cl.type=CL_SIGPRIVKEY;
 504     st->cl.apply=NULL;
 505     st->cl.interface=&st->ops;
 506     st->ops.st=st;
 507     st->ops.sethash=rsa_priv_sethash;
 508     st->common.hashbuf=NULL;
 509     st->ops.sign=rsa_sign;
 510     st->ops.hash=0;
 511     st->ops.dispose=rsapriv_dispose;
 512     st->loc=loc;
 513     mpz_init(&st->n);
 514     mpz_init(&st->q);
 515     mpz_init(&st->p);
 516     mpz_init(&st->dp);
 517     mpz_init(&st->dq);
 518     mpz_init(&st->w);
 519
 520     if (!f) {
 521         assert(just_check_config);
 522         goto assume_valid;
 523     }
 524
 525     /* Check that the ID string is correct */
 526     length=strlen(AUTHFILE_ID_STRING)+1;
 527     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 528     if (fread(b,length,1,f)!=1 || memcmp(b,AUTHFILE_ID_STRING,length)!=0) {
 529         LDFATAL_FILE("failed to read magic ID"
 530                      " string from SSH1 private keyfile\n");
 531     }
 532     FREE(b);
 533
 534     cipher_type=fgetc(f);
 535     KEYFILE_GET(32); /* "Reserved data" */
 536     if (cipher_type != 0) {
 537         LDFATAL("we don't support encrypted keyfiles\n");
 538     }
 539
 540     /* Read the public key */
 541     KEYFILE_GET(32); /* Not sure what this is */
 542     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 543     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 544         LDFATAL("implausible length %ld for modulus\n",
 545                  length);
 546     }
 547     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 548     if (fread(b,length,1,f) != 1) {
 549         LDFATAL_FILE("error reading modulus\n");
 550     }
 551     read_mpbin(&st->n,b,length);
 552     FREE(b);
 553     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 554     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 555         LDFATAL("implausible length %ld for e\n",length);
 556     }
 557     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 558     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 559         LDFATAL_FILE("error reading e\n");
 560     }
 561     read_mpbin(&e,b,length);
 562     FREE(b);
 563
 564     length=KEYFILE_GET(32);
 565     if (length>1024) {
 566         LDFATAL("implausibly long (%ld) key comment\n",
 567                  length);
 568     }
 569     c=safe_malloc(length+1,"rsapriv_apply");
 570     if (fread(c,length,1,f)!=1) {
 571         LDFATAL_FILE("error reading key comment\n");
 572     }
 573     c[length]=0;
 574
 575     /* Check that the next two pairs of characters are identical - the
 576        keyfile is not encrypted, so they should be */
 577
 578     if (KEYFILE_GET(16) != KEYFILE_GET(16)) {
 579         LDFATAL("corrupt keyfile\n");
 580     }
 581
 582     /* Read d */
 583     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 584     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 585         LDFATAL("implausibly long (%ld) decryption key\n",
 586                  length);
 587     }
 588     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 589     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 590         LDFATAL_FILE("error reading decryption key\n");
 591     }
 592     read_mpbin(&d,b,length);
 593     FREE(b);
 594     /* Read iqmp (inverse of q mod p) */
 595     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 596     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 597         LDFATAL("implausibly long (%ld)"
 598                  " iqmp auxiliary value\n", length);
 599     }
 600     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 601     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 602         LDFATAL_FILE("error reading decryption key\n");
 603     }
 604     read_mpbin(&iqmp,b,length);
 605     FREE(b);
 606     /* Read q (the smaller of the two primes) */
 607     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 608     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 609         LDFATAL("implausibly long (%ld) q value\n",
 610                  length);
 611     }
 612     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 613     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 614         LDFATAL_FILE("error reading q value\n");
 615     }
 616     read_mpbin(&st->q,b,length);
 617     FREE(b);
 618     /* Read p (the larger of the two primes) */
 619     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 620     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 621         LDFATAL("implausibly long (%ld) p value\n",
 622                  length);
 623     }
 624     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 625     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 626         LDFATAL_FILE("error reading p value\n");
 627     }
 628     read_mpbin(&st->p,b,length);
 629     FREE(b);
 630
 631     if (ferror(f)) {
 632         fatal_perror("rsa-private (%s:%d): ferror",loc.file,loc.line);
 633     }
 634
 635     /*
 636      * Now verify the validity of the key, and set up the auxiliary
 637      * values for fast CRT signing.
 638      */
 639     valid=False;
 640     if (do_validity_check) {
 641         /* Verify that p*q is equal to n. */
 642         mpz_mul(&tmp, &st->p, &st->q);
 643         if (mpz_cmp(&tmp, &st->n) != 0)
 644             goto done_checks;
 645
 646         /*
 647          * Verify that d*e is congruent to 1 mod (p-1), and mod
 648          * (q-1). This is equivalent to it being congruent to 1 mod
 649          * lambda(n) = lcm(p-1,q-1).  The usual `textbook' condition,
 650          * that d e == 1 (mod (p-1)(q-1)) is sufficient, but not
 651          * actually necessary.
 652          */
 653         mpz_mul(&tmp, &d, &e);
 654         mpz_sub_ui(&tmp2, &st->p, 1);
 655         mpz_mod(&tmp3, &tmp, &tmp2);
 656         if (mpz_cmp_si(&tmp3, 1) != 0)
 657             goto done_checks;
 658         mpz_sub_ui(&tmp2, &st->q, 1);
 659         mpz_mod(&tmp3, &tmp, &tmp2);
 660         if (mpz_cmp_si(&tmp3, 1) != 0)
 661             goto done_checks;
 662
 663         /* Verify that q*iqmp is congruent to 1 mod p. */
 664         mpz_mul(&tmp, &st->q, &iqmp);
 665         mpz_mod(&tmp2, &tmp, &st->p);
 666         if (mpz_cmp_si(&tmp2, 1) != 0)
 667             goto done_checks;
 668     }
 669     /* Now we know the key is valid (or we don't care). */
 670     valid = True;
 671
 672     /*
 673      * Now we compute auxiliary values dp, dq and w to allow us
 674      * to use the CRT optimisation when signing.
 675      *
 676      *   dp == d mod (p-1)      so that a^dp == a^d mod p, for all a
 677      *   dq == d mod (q-1)      similarly mod q
 678      *   w == iqmp * q          so that w == 0 mod q, and w == 1 mod p
 679      */
 680     mpz_sub_ui(&tmp, &st->p, 1);
 681     mpz_mod(&st->dp, &d, &tmp);
 682     mpz_sub_ui(&tmp, &st->q, 1);
 683     mpz_mod(&st->dq, &d, &tmp);
 684     mpz_mul(&st->w, &iqmp, &st->q);
 685
 686 done_checks:
 687     if (!valid) {
 688         LDFATAL("file does not contain a "
 689                  "valid RSA key!\n");
 690     }
 691
 692 assume_valid:
 693 out:
 694     mpz_clear(&tmp);
 695     mpz_clear(&tmp2);
 696     mpz_clear(&tmp3);
 697
 698     FREE(b);
 699     FREE(c);
 700     mpz_clear(&e);
 701     mpz_clear(&d);
 702     mpz_clear(&iqmp);
 703
 704     return st;
 705
 706 error_out:
 707     if (st) rsapriv_dispose(st);
 708     st=0;
 709     goto out;
 710 }
 711
 712 static bool_t postreadcheck_tryload(struct load_ctx *l, FILE *f)
 713 {
 714     assert(!ferror(f));
 715     if (feof(f)) { load_err(l,0,0,"eof mid-integer"); return False; }
 716     return True;
 717 }
 718
 719 bool_t rsa1_loadpriv(const struct sigscheme_info *algo,
 720                      struct buffer_if *privkeydata,
 721                      struct sigprivkey_if **sigpriv_r,
 722                      struct log_if *log, struct cloc loc)
 723 {
 724     FILE *f=0;
 725     struct rsapriv *st=0;
 726
 727     f=fmemopen(privkeydata->start,privkeydata->size,"r");
 728     if (!f) {
 729         slilog(log,M_ERR,"failed to fmemopen private key file\n");
 730         goto error_out;
 731     }
 732
 733     struct load_ctx l[1];
 734     l->what="rsa1priv load";
 735     l->verror=verror_tryload;
 736     l->postreadcheck=postreadcheck_tryload;
 737     l->loc=loc;
 738     l->u.tryload.log=log;
 739
 740     st=rsa_loadpriv_core(l,f,loc,False);
 741     if (!st) goto error_out;
 742     goto out;
 743
 744  error_out:
 745     FREE(st);
 746  out:
 747     if (f) fclose(f);
 748     if (!st) return False;
 749     *sigpriv_r=&st->ops;
 750     return True;
 751 }
 752
 753 static bool_t postreadcheck_apply(struct load_ctx *l, FILE *f)
 754 {
 755     cfgfile_postreadcheck(l->loc,f);
 756     return True;
 757 }
 758
 759 static list_t *rsapriv_apply(closure_t *self, struct cloc loc, dict_t *context,
 760                              list_t *args)
 761 {
 762     struct rsapriv *st;
 763     item_t *i;
 764     cstring_t filename;
 765     FILE *f;
 766     struct load_ctx l[1];
 767
 768     l->what="rsa-private";
 769     l->verror=verror_cfgfatal;
 770     l->postreadcheck=postreadcheck_apply;
 771     l->loc=loc;
 772
 773     /* Argument is filename pointing to SSH1 private key file */
 774     i=list_elem(args,0);
 775     if (i) {
 776         if (i->type!=t_string) {
 777             cfgfatal(i->loc,"rsa-private","first argument must be a string\n");
 778         }
 779         filename=i->data.string;
 780     } else {
 781         filename=NULL; /* Make compiler happy */
 782         cfgfatal(i->loc,"rsa-private","you must provide a filename\n");
 783     }
 784
 785     f=fopen(filename,"rb");
 786     if (!f) {
 787         if (just_check_config) {
 788             Message(M_WARNING,"rsa-private (%s:%d): cannot open keyfile "
 789                     "\"%s\"; assuming it's valid while we check the "
 790                     "rest of the configuration\n",loc.file,loc.line,filename);
 791         } else {
 792             fatal_perror("rsa-private (%s:%d): cannot open file \"%s\"",
 793                          loc.file,loc.line,filename);
 794         }
 795     }
 796
 797     bool_t do_validity_check=True;
 798     i=list_elem(args,1);
 799     if (i && i->type==t_bool && i->data.bool==False) {
 800         Message(M_INFO,"rsa-private (%s:%d): skipping RSA key validity "
 801                 "check\n",loc.file,loc.line);
 802         do_validity_check=False;
 803     }
 804
 805     st=rsa_loadpriv_core(l,f,loc,do_validity_check);
 806     fclose(f);
 807     return new_closure(&st->cl);
 808 }
 809
 810 void rsa_module(dict_t *dict)
 811 {
 812     add_closure(dict,"rsa-private",rsapriv_apply);
 813     add_closure(dict,"rsa-public",rsapub_apply);
 814 }