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     dict_t *deprdict; /* used only to look up hash */
  57     struct cloc loc;
  58     union {
  59         struct {
  60             struct log_if *log;
  61         } tryload;
  62     } u;
  63 };
  64
  65 static void load_err(struct load_ctx *l,
  66                      const struct cloc *maybe_loc, FILE *maybe_f,
  67                      const char *fmt, ...)
  68 {
  69     va_list al;
  70     va_start(al,fmt);
  71     l->verror(l, maybe_loc ? *maybe_loc : l->loc, maybe_f,fmt,al);
  72     va_end(al);
  73 }
  74
  75 FORMAT(printf,4,0)
  76 static void verror_tryload(struct load_ctx *l, struct cloc loc,
  77                            FILE *maybe_f,
  78                            const char *message, va_list args)
  79 {
  80     int class=M_ERR;
  81     slilog_part(l->u.tryload.log,class,"%s: ",l->what);
  82     vslilog(l->u.tryload.log,class,message,args);
  83 }
  84
  85 static void verror_cfgfatal(struct load_ctx *l, struct cloc loc,
  86                             FILE *maybe_f,
  87                             const char *message, va_list args)
  88 {
  89     vcfgfatal_maybefile(maybe_f,l->loc,l->what,message,args,"");
  90 }
  91
  92 struct rsapriv {
  93     closure_t cl;
  94     struct sigprivkey_if ops;
  95     struct cloc loc;
  96     struct rsacommon common;
  97     MP_INT n;
  98     MP_INT p, dp;
  99     MP_INT q, dq;
 100     MP_INT w;
 101 };
 102
 103 #define RSAPUB_BNS(each)                        \
 104     each(0,e,"public exponent")                 \
 105     each(1,n,"modulus")
 106
 107 #define RSAPUB_LOADCORE_PASSBN(ix,en,what) \
 108     en##s, en##_loc,
 109
 110 #define RSAPUB_INIT_ST_BN( ix,en,what) mpz_init (&st->en);
 111 #define RSAPUB_CLEAR_ST_BN(ix,en,what) mpz_clear(&st->en);
 112
 113 struct rsapub {
 114     closure_t cl;
 115     struct sigpubkey_if ops;
 116     struct cloc loc;
 117     struct rsacommon common;
 118     MP_INT e;
 119     MP_INT n;
 120 };
 121 /* Sign data. NB data must be smaller than modulus */
 122
 123 #define RSA_MAX_MODBYTES 2048
 124 /* The largest modulus I've seen is 15360 bits, which works out at 1920
 125  * bytes.  Using keys this big is quite implausible, but it doesn't cost us
 126  * much to support them.
 127  */
 128
 129 static const char *hexchars="0123456789abcdef";
 130
 131 static void rsa_sethash(struct load_ctx *l,
 132                         struct rsacommon *c,
 133                         const struct hash_if **in_ops)
 134 {
 135     struct hash_if *hash=0;
 136     if (l->deprdict)
 137         hash=find_cl_if(l->deprdict,"hash",CL_HASH,False,"site",l->loc);
 138     if (!hash)
 139         hash=sha1_hash_if;
 140     c->hashbuf=safe_malloc(hash->hlen, "generate_msg");
 141     *in_ops=hash;
 142 }
 143
 144 static void rsacommon_dispose(struct rsacommon *c)
 145 {
 146     free(c->hashbuf);
 147 }
 148
 149 static void emsa_pkcs1(MP_INT *n, MP_INT *m,
 150                        const uint8_t *data, int32_t datalen)
 151 {
 152     char buff[2*RSA_MAX_MODBYTES + 1];
 153     int msize, i;
 154
 155     /* RSA PKCS#1 v1.5 signature padding:
 156      *
 157      * <------------ msize hex digits ---------->
 158      *
 159      * 00 01 ff ff .... ff ff 00 vv vv vv .... vv
 160      *
 161      *                           <--- datalen -->
 162      *                                 bytes
 163      *                         = datalen*2 hex digits
 164      *
 165      * NB that according to PKCS#1 v1.5 we're supposed to include a
 166      * hash function OID in the data.  We don't do that (because we
 167      * don't have the hash function OID to hand here), thus violating
 168      * the spec in a way that affects interop but not security.
 169      *
 170      * -iwj 17.9.2002
 171      */
 172
 173     msize=mpz_sizeinbase(n, 16);
 174
 175     if (datalen*2+6>=msize) {
 176         fatal("rsa: message too big");
 177     }
 178
 179     strcpy(buff,"0001");
 180
 181     for (i=0; i<datalen; i++) {
 182         buff[msize+(-datalen+i)*2]=hexchars[(data[i]&0xf0)>>4];
 183         buff[msize+(-datalen+i)*2+1]=hexchars[data[i]&0xf];
 184     }
 185
 186     buff[msize-datalen*2-2]= '0';
 187     buff[msize-datalen*2-1]= '0';
 188
 189     for (i=4; i<msize-datalen*2-2; i++)
 190        buff[i]='f';
 191
 192     buff[msize]=0;
 193
 194     mpz_set_str(m, buff, 16);
 195 }
 196
 197 static bool_t rsa_sign(void *sst, uint8_t *data, int32_t datalen,
 198                        struct buffer_if *msg)
 199 {
 200     struct rsapriv *st=sst;
 201     MP_INT a, b, u, v, tmp, tmp2;
 202     string_t signature = 0;
 203     bool_t ok;
 204
 205     mpz_init(&a);
 206     mpz_init(&b);
 207
 208     hash_hash(st->ops.hash,data,datalen,st->common.hashbuf);
 209     /* Construct the message representative. */
 210     emsa_pkcs1(&st->n, &a, st->common.hashbuf, st->ops.hash->hlen);
 211
 212     /*
 213      * Produce an RSA signature (a^d mod n) using the Chinese
 214      * Remainder Theorem. We compute:
 215      *
 216      *   u = a^dp mod p    (== a^d mod p, since dp == d mod (p-1))
 217      *   v = a^dq mod q    (== a^d mod q, similarly)
 218      *
 219      * We also know w == iqmp * q, which has the property that w ==
 220      * 0 mod q and w == 1 mod p. So (1-w) has the reverse property
 221      * (congruent to 0 mod p and to 1 mod q). Hence we now compute
 222      *
 223      *   b = w * u + (1-w) * v
 224      *     = w * (u-v) + v
 225      *
 226      * so that b is congruent to a^d both mod p and mod q. Hence b,
 227      * reduced mod n, is the required signature.
 228      */
 229     mpz_init(&tmp);
 230     mpz_init(&tmp2);
 231     mpz_init(&u);
 232     mpz_init(&v);
 233
 234     mpz_powm_sec(&u, &a, &st->dp, &st->p);
 235     mpz_powm_sec(&v, &a, &st->dq, &st->q);
 236     mpz_sub(&tmp, &u, &v);
 237     mpz_mul(&tmp2, &tmp, &st->w);
 238     mpz_add(&tmp, &tmp2, &v);
 239     mpz_mod(&b, &tmp, &st->n);
 240
 241     mpz_clear(&tmp);
 242     mpz_clear(&tmp2);
 243     mpz_clear(&u);
 244     mpz_clear(&v);
 245
 246     signature=write_mpstring(&b);
 247
 248     uint8_t *op = buf_append(msg,2);
 249     if (!op) { ok=False; goto out; }
 250     size_t l = strlen(signature);
 251     assert(l < 65536);
 252     put_uint16(op, l);
 253     op = buf_append(msg,l);
 254     if (!op) { ok=False; goto out; }
 255     memcpy(op, signature, l);
 256
 257     ok = True;
 258
 259  out:
 260     free(signature);
 261     mpz_clear(&b);
 262     mpz_clear(&a);
 263     return ok;
 264 }
 265
 266 static bool_t rsa_sig_unpick(void *sst, struct buffer_if *msg,
 267                              struct alg_msg_data *sig)
 268 {
 269     uint8_t *lp = buf_unprepend(msg, 2);
 270     if (!lp) return False;
 271     sig->len = get_uint16(lp);
 272     sig->start = buf_unprepend(msg, sig->len);
 273     if (!sig->start) return False;
 274
 275     /* In `rsa_sig_check' below, we assume that we can write a nul
 276      * terminator following the signature.  Make sure there's enough space.
 277      */
 278     if (msg->start >= msg->base + msg->alloclen)
 279         return False;
 280
 281     return True;
 282 }
 283
 284 static sig_checksig_fn rsa_sig_check;
 285 static bool_t rsa_sig_check(void *sst, uint8_t *data, int32_t datalen,
 286                             const struct alg_msg_data *sig)
 287 {
 288     struct rsapub *st=sst;
 289     MP_INT a, b, c;
 290     bool_t ok;
 291
 292     mpz_init(&a);
 293     mpz_init(&b);
 294     mpz_init(&c);
 295
 296     hash_hash(st->ops.hash,data,datalen,st->common.hashbuf);
 297     emsa_pkcs1(&st->n, &a, st->common.hashbuf, st->ops.hash->hlen);
 298
 299     /* Terminate signature with a '0' - already checked that this will fit */
 300     int save = sig->start[sig->len];
 301     sig->start[sig->len] = 0;
 302     mpz_set_str(&b, sig->start, 16);
 303     sig->start[sig->len] = save;
 304
 305     mpz_powm(&c, &b, &st->e, &st->n);
 306
 307     ok=(mpz_cmp(&a, &c)==0);
 308
 309     mpz_clear(&c);
 310     mpz_clear(&b);
 311     mpz_clear(&a);
 312
 313     return ok;
 314 }
 315
 316 static void rsapub_dispose(void *sst) {
 317     struct rsapub *st=sst;
 318
 319     if (!st) return;
 320     RSAPUB_BNS(RSAPUB_CLEAR_ST_BN)
 321     rsacommon_dispose(&st->common);
 322     free(st);
 323 }
 324
 325 #define RSAPUB_LOADCORE_DEFBN(ix,en,what) \
 326     const char *en##s, struct cloc en##_loc,
 327
 328 #define LDPUBFATAL(lc,...) ({                   \
 329         load_err(l,(lc),0,__VA_ARGS__); \
 330         goto error_out;                         \
 331     })
 332
 333 static struct rsapub *rsa_loadpub_core(RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_DEFBN)
 334                                        struct load_ctx *l)
 335 {
 336     struct rsapub *st;
 337
 338     NEW(st);
 339     st->cl.description="rsapub";
 340     st->cl.type=CL_SIGPUBKEY;
 341     st->cl.apply=NULL;
 342     st->cl.interface=&st->ops;
 343     st->ops.st=st;
 344     st->common.hashbuf=NULL;
 345     st->ops.unpick=rsa_sig_unpick;
 346     st->ops.check=rsa_sig_check;
 347     st->ops.hash=0;
 348     st->ops.dispose=rsapub_dispose;
 349     st->loc=l->loc;
 350     RSAPUB_BNS(RSAPUB_INIT_ST_BN)
 351
 352 #define RSAPUB_LOADCORE_GETBN(ix,en,what)                               \
 353     if (mpz_init_set_str(&st->en,en##s,10)!=0) {                        \
 354         LDPUBFATAL(&en##_loc, what " \"%s\" is not a "                  \
 355                  "decimal number string",en##s);                        \
 356     }                                                                   \
 357     if (mpz_sizeinbase(&st->en, 256) > RSA_MAX_MODBYTES) {              \
 358         LDPUBFATAL(&en##_loc, "implausibly large " what);               \
 359     }
 360
 361     RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_GETBN)
 362
 363     rsa_sethash(l,&st->common,&st->ops.hash);
 364
 365     return st;
 366
 367  error_out:
 368     rsapub_dispose(st);
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 static list_t *rsapub_apply(closure_t *self, struct cloc loc, dict_t *context,
 373                             list_t *args)
 374 {
 375     struct load_ctx l[1];
 376     l->verror=verror_cfgfatal;
 377     l->postreadcheck=0;
 378     l->what="rsa-public";
 379     l->deprdict=context;
 380     l->loc=loc;
 381
 382 #define RSAPUB_APPLY_GETBN(ix,en,what)                          \
 383     item_t *en##i;                                              \
 384     const char *en##s;                                          \
 385     en##i=list_elem(args,ix);                                   \
 386     if (!en##i)                                                 \
 387         cfgfatal(loc,"rsa-public",                              \
 388                  "you must provide an encryption key\n");       \
 389     struct cloc en##_loc=en##i->loc;                            \
 390     if (en##i->type!=t_string)                                  \
 391         cfgfatal(en##_loc,"rsa-public",                         \
 392                  "first argument must be a string\n");          \
 393     en##s=en##i->data.string;
 394
 395     RSAPUB_BNS(RSAPUB_APPLY_GETBN)
 396
 397     struct rsapub *st=rsa_loadpub_core(RSAPUB_BNS(RSAPUB_LOADCORE_PASSBN)
 398                                        l);
 399
 400     return new_closure(&st->cl);
 401 }
 402
 403 bool_t rsa1_loadpub(const struct sigscheme_info *algo,
 404                     struct buffer_if *pubkeydata,
 405                     struct sigpubkey_if **sigpub_r,
 406                     closure_t **closure_r,
 407                     struct log_if *log, struct cloc loc)
 408 {
 409     struct rsapub *st=0;
 410
 411     struct load_ctx l[1];
 412     l->verror=verror_tryload;
 413     l->postreadcheck=0;
 414     l->what="rsa1_loadpub";
 415     l->deprdict=0;
 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->common.hashbuf=NULL;
 508     st->ops.sign=rsa_sign;
 509     st->ops.hash=0;
 510     st->ops.dispose=rsapriv_dispose;
 511     st->loc=loc;
 512     mpz_init(&st->n);
 513     mpz_init(&st->q);
 514     mpz_init(&st->p);
 515     mpz_init(&st->dp);
 516     mpz_init(&st->dq);
 517     mpz_init(&st->w);
 518
 519     if (!f) {
 520         assert(just_check_config);
 521         goto assume_valid;
 522     }
 523
 524     /* Check that the ID string is correct */
 525     length=strlen(AUTHFILE_ID_STRING)+1;
 526     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 527     if (fread(b,length,1,f)!=1 || memcmp(b,AUTHFILE_ID_STRING,length)!=0) {
 528         LDFATAL_FILE("failed to read magic ID"
 529                      " string from SSH1 private keyfile\n");
 530     }
 531     FREE(b);
 532
 533     cipher_type=fgetc(f);
 534     KEYFILE_GET(32); /* "Reserved data" */
 535     if (cipher_type != 0) {
 536         LDFATAL("we don't support encrypted keyfiles\n");
 537     }
 538
 539     /* Read the public key */
 540     KEYFILE_GET(32); /* Not sure what this is */
 541     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 542     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 543         LDFATAL("implausible length %ld for modulus\n",
 544                  length);
 545     }
 546     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 547     if (fread(b,length,1,f) != 1) {
 548         LDFATAL_FILE("error reading modulus\n");
 549     }
 550     read_mpbin(&st->n,b,length);
 551     FREE(b);
 552     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 553     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 554         LDFATAL("implausible length %ld for e\n",length);
 555     }
 556     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 557     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 558         LDFATAL_FILE("error reading e\n");
 559     }
 560     read_mpbin(&e,b,length);
 561     FREE(b);
 562
 563     length=KEYFILE_GET(32);
 564     if (length>1024) {
 565         LDFATAL("implausibly long (%ld) key comment\n",
 566                  length);
 567     }
 568     c=safe_malloc(length+1,"rsapriv_apply");
 569     if (fread(c,length,1,f)!=1) {
 570         LDFATAL_FILE("error reading key comment\n");
 571     }
 572     c[length]=0;
 573
 574     /* Check that the next two pairs of characters are identical - the
 575        keyfile is not encrypted, so they should be */
 576
 577     if (KEYFILE_GET(16) != KEYFILE_GET(16)) {
 578         LDFATAL("corrupt keyfile\n");
 579     }
 580
 581     /* Read d */
 582     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 583     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 584         LDFATAL("implausibly long (%ld) decryption key\n",
 585                  length);
 586     }
 587     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 588     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 589         LDFATAL_FILE("error reading decryption key\n");
 590     }
 591     read_mpbin(&d,b,length);
 592     FREE(b);
 593     /* Read iqmp (inverse of q mod p) */
 594     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 595     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 596         LDFATAL("implausibly long (%ld)"
 597                  " iqmp auxiliary value\n", length);
 598     }
 599     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 600     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 601         LDFATAL_FILE("error reading decryption key\n");
 602     }
 603     read_mpbin(&iqmp,b,length);
 604     FREE(b);
 605     /* Read q (the smaller of the two primes) */
 606     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 607     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 608         LDFATAL("implausibly long (%ld) q value\n",
 609                  length);
 610     }
 611     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 612     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 613         LDFATAL_FILE("error reading q value\n");
 614     }
 615     read_mpbin(&st->q,b,length);
 616     FREE(b);
 617     /* Read p (the larger of the two primes) */
 618     length=(KEYFILE_GET(16)+7)/8;
 619     if (length>RSA_MAX_MODBYTES) {
 620         LDFATAL("implausibly long (%ld) p value\n",
 621                  length);
 622     }
 623     b=safe_malloc(length,"rsapriv_apply");
 624     if (fread(b,length,1,f)!=1) {
 625         LDFATAL_FILE("error reading p value\n");
 626     }
 627     read_mpbin(&st->p,b,length);
 628     FREE(b);
 629
 630     if (ferror(f)) {
 631         fatal_perror("rsa-private (%s:%d): ferror",loc.file,loc.line);
 632     }
 633
 634     rsa_sethash(l,&st->common,&st->ops.hash);
 635
 636     /*
 637      * Now verify the validity of the key, and set up the auxiliary
 638      * values for fast CRT signing.
 639      */
 640     valid=False;
 641     if (do_validity_check) {
 642         /* Verify that p*q is equal to n. */
 643         mpz_mul(&tmp, &st->p, &st->q);
 644         if (mpz_cmp(&tmp, &st->n) != 0)
 645             goto done_checks;
 646
 647         /*
 648          * Verify that d*e is congruent to 1 mod (p-1), and mod
 649          * (q-1). This is equivalent to it being congruent to 1 mod
 650          * lambda(n) = lcm(p-1,q-1).  The usual `textbook' condition,
 651          * that d e == 1 (mod (p-1)(q-1)) is sufficient, but not
 652          * actually necessary.
 653          */
 654         mpz_mul(&tmp, &d, &e);
 655         mpz_sub_ui(&tmp2, &st->p, 1);
 656         mpz_mod(&tmp3, &tmp, &tmp2);
 657         if (mpz_cmp_si(&tmp3, 1) != 0)
 658             goto done_checks;
 659         mpz_sub_ui(&tmp2, &st->q, 1);
 660         mpz_mod(&tmp3, &tmp, &tmp2);
 661         if (mpz_cmp_si(&tmp3, 1) != 0)
 662             goto done_checks;
 663
 664         /* Verify that q*iqmp is congruent to 1 mod p. */
 665         mpz_mul(&tmp, &st->q, &iqmp);
 666         mpz_mod(&tmp2, &tmp, &st->p);
 667         if (mpz_cmp_si(&tmp2, 1) != 0)
 668             goto done_checks;
 669     }
 670     /* Now we know the key is valid (or we don't care). */
 671     valid = True;
 672
 673     /*
 674      * Now we compute auxiliary values dp, dq and w to allow us
 675      * to use the CRT optimisation when signing.
 676      *
 677      *   dp == d mod (p-1)      so that a^dp == a^d mod p, for all a
 678      *   dq == d mod (q-1)      similarly mod q
 679      *   w == iqmp * q          so that w == 0 mod q, and w == 1 mod p
 680      */
 681     mpz_sub_ui(&tmp, &st->p, 1);
 682     mpz_mod(&st->dp, &d, &tmp);
 683     mpz_sub_ui(&tmp, &st->q, 1);
 684     mpz_mod(&st->dq, &d, &tmp);
 685     mpz_mul(&st->w, &iqmp, &st->q);
 686
 687 done_checks:
 688     if (!valid) {
 689         LDFATAL("file does not contain a "
 690                  "valid RSA key!\n");
 691     }
 692
 693 assume_valid:
 694 out:
 695     mpz_clear(&tmp);
 696     mpz_clear(&tmp2);
 697     mpz_clear(&tmp3);
 698
 699     FREE(b);
 700     FREE(c);
 701     mpz_clear(&e);
 702     mpz_clear(&d);
 703     mpz_clear(&iqmp);
 704
 705     return st;
 706
 707 error_out:
 708     if (st) rsapriv_dispose(st);
 709     st=0;
 710     goto out;
 711 }
 712
 713 static bool_t postreadcheck_tryload(struct load_ctx *l, FILE *f)
 714 {
 715     assert(!ferror(f));
 716     if (feof(f)) { load_err(l,0,0,"eof mid-integer"); return False; }
 717     return True;
 718 }
 719
 720 bool_t rsa1_loadpriv(const struct sigscheme_info *algo,
 721                      struct buffer_if *privkeydata,
 722                      struct sigprivkey_if **sigpriv_r,
 723                      closure_t **closure_r,
 724                      struct log_if *log, struct cloc loc)
 725 {
 726     FILE *f=0;
 727     struct rsapriv *st=0;
 728
 729     f=fmemopen(privkeydata->start,privkeydata->size,"r");
 730     if (!f) {
 731         slilog(log,M_ERR,"failed to fmemopen private key file\n");
 732         goto error_out;
 733     }
 734
 735     struct load_ctx l[1];
 736     l->what="rsa1priv load";
 737     l->verror=verror_tryload;
 738     l->postreadcheck=postreadcheck_tryload;
 739     l->deprdict=0;
 740     l->loc=loc;
 741     l->u.tryload.log=log;
 742
 743     st=rsa_loadpriv_core(l,f,loc,False);
 744     if (!st) goto error_out;
 745     goto out;
 746
 747  error_out:
 748     FREE(st);
 749  out:
 750     if (f) fclose(f);
 751     if (!st) return False;
 752     *sigpriv_r=&st->ops;
 753     *closure_r=&st->cl;
 754     return True;
 755 }
 756
 757 static bool_t postreadcheck_apply(struct load_ctx *l, FILE *f)
 758 {
 759     cfgfile_postreadcheck(l->loc,f);
 760     return True;
 761 }
 762
 763 static list_t *rsapriv_apply(closure_t *self, struct cloc loc, dict_t *context,
 764                              list_t *args)
 765 {
 766     struct rsapriv *st;
 767     item_t *i;
 768     cstring_t filename;
 769     FILE *f;
 770     struct load_ctx l[1];
 771
 772     l->what="rsa-private";
 773     l->verror=verror_cfgfatal;
 774     l->postreadcheck=postreadcheck_apply;
 775     l->deprdict=context;
 776     l->loc=loc;
 777
 778     /* Argument is filename pointing to SSH1 private key file */
 779     i=list_elem(args,0);
 780     if (i) {
 781         if (i->type!=t_string) {
 782             cfgfatal(i->loc,"rsa-private","first argument must be a string\n");
 783         }
 784         filename=i->data.string;
 785     } else {
 786         filename=NULL; /* Make compiler happy */
 787         cfgfatal(i->loc,"rsa-private","you must provide a filename\n");
 788     }
 789
 790     f=fopen(filename,"rb");
 791     if (!f) {
 792         if (just_check_config) {
 793             Message(M_WARNING,"rsa-private (%s:%d): cannot open keyfile "
 794                     "\"%s\"; assuming it's valid while we check the "
 795                     "rest of the configuration\n",loc.file,loc.line,filename);
 796         } else {
 797             fatal_perror("rsa-private (%s:%d): cannot open file \"%s\"",
 798                          loc.file,loc.line,filename);
 799         }
 800     }
 801
 802     bool_t do_validity_check=True;
 803     i=list_elem(args,1);
 804     if (i && i->type==t_bool && i->data.bool==False) {
 805         Message(M_INFO,"rsa-private (%s:%d): skipping RSA key validity "
 806                 "check\n",loc.file,loc.line);
 807         do_validity_check=False;
 808     }
 809
 810     st=rsa_loadpriv_core(l,f,loc,do_validity_check);
 811     fclose(f);
 812     return new_closure(&st->cl);
 813 }
 814
 815 void rsa_module(dict_t *dict)
 816 {
 817     add_closure(dict,"rsa-private",rsapriv_apply);
 818     add_closure(dict,"rsa-public",rsapub_apply);
 819 }