chiark / gitweb /
Merge branches 'mdw/latin-ietf' and 'mdw/curve25519'
authorMark Wooding <mdw@distorted.org.uk>
Wed, 3 May 2017 12:02:54 +0000 (13:02 +0100)
committerMark Wooding <mdw@distorted.org.uk>
Wed, 3 May 2017 12:02:54 +0000 (13:02 +0100)
* mdw/latin-ietf:
  algorithms.py: Support the IETF versions of ChaCha etc. with 96-bit nonce.

* mdw/curve25519:
  pubkey.c, catacomb/__init__.py: Add bindings for Hamburg's X448.
  pubkey.c, ...: Support Bernstein's `Ed25519' signature scheme.
  pubkey.c, ...: Support Bernstein's `X25519' key-agreement algorithm.

catacomb-python.h
catacomb.c
catacomb/__init__.py
pubkey.c

index 8f8da9ddf9b922d3543291e3385a589938d1fd81..d7e254355dfb79fcd42dca3caaba556b9a883a85 100644 (file)
@@ -87,6 +87,9 @@
 #include <catacomb/ptab.h>
 #include <catacomb/bintab.h>
 #include <catacomb/dsa.h>
+#include <catacomb/x25519.h>
+#include <catacomb/x448.h>
+#include <catacomb/ed25519.h>
 
 #include <catacomb/gf.h>
 #include <catacomb/gfreduce.h>
index 49d0f4001be6285b48b91ffc9e5bdaeebae9f17a..9c83c9dbe29877bd1b7654123f4362122ee9da36 100644 (file)
@@ -45,6 +45,9 @@ static const struct nameval consts[] = {
   C(KF_NONSECRET),
   C(KF_BURN), C(KF_OPT),
   C(EC_XONLY), C(EC_YBIT), C(EC_LSB), C(EC_CMPR), C(EC_EXPLY), C(EC_SORT),
+  C(X25519_KEYSZ), C(X25519_PUBSZ), C(X25519_OUTSZ),
+  C(X448_KEYSZ), C(X448_PUBSZ), C(X448_OUTSZ),
+  C(ED25519_KEYSZ), C(ED25519_PUBSZ), C(ED25519_SIGSZ),
 #define ENTRY(tag, val, str) C(KERR_##tag),
   KEY_ERRORS(ENTRY)
 #undef ENTRY
index 9963572765f8882d7e11ffc8736dbea8374599be..4c225e7ab2645f52b79d8b657c1b39d84e33f370 100644 (file)
@@ -458,6 +458,72 @@ class _tmp:
   def sign(me, msg, enc): return me.privop(enc.encode(msg, me.n.nbits))
 _augment(RSAPriv, _tmp)
 
+###--------------------------------------------------------------------------
+### Bernstein's elliptic curve crypto and related schemes.
+
+X25519_BASE = \
+  bytes('0900000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000')
+
+X448_BASE = \
+  bytes('05000000000000000000000000000000000000000000000000000000'
+        '00000000000000000000000000000000000000000000000000000000')
+
+Z128 = bytes('00000000000000000000000000000000')
+
+class _BoxyPub (object):
+  def __init__(me, pub, *kw, **kwargs):
+    if len(pub) != me._PUBSZ: raise ValueError, 'bad public key'
+    super(_BoxyPub, me).__init__(*kw, **kwargs)
+    me.pub = pub
+
+class _BoxyPriv (_BoxyPub):
+  def __init__(me, priv, pub = None, *kw, **kwargs):
+    if len(priv) != me._KEYSZ: raise ValueError, 'bad private key'
+    if pub is None: pub = me._op(priv, me._BASE)
+    super(_BoxyPriv, me).__init__(pub = pub, *kw, **kwargs)
+    me.priv = priv
+  def agree(me, you): return me._op(me.priv, you.pub)
+  def boxkey(me, recip):
+    return me._hashkey(me.agree(recip))
+  def box(me, recip, n, m):
+    return secret_box(me.boxkey(recip), n, m)
+  def unbox(me, recip, n, c):
+    return secret_unbox(me.boxkey(recip, n, c))
+
+class X25519Pub (_BoxyPub):
+  _PUBSZ = X25519_PUBSZ
+  _BASE = X25519_BASE
+
+class X25519Priv (_BoxyPriv, X25519Pub):
+  _KEYSZ = X25519_KEYSZ
+  def _op(me, k, X): return x25519(k, X)
+  def _hashkey(me, z): return hsalsa20_prf(z, Z128)
+
+class X448Pub (_BoxyPub):
+  _PUBSZ = X448_PUBSZ
+  _BASE = X448_BASE
+
+class X448Priv (_BoxyPriv, X448Pub):
+  _KEYSZ = X448_KEYSZ
+  def _op(me, k, X): return x448(k, X)
+  ##def _hashkey(me, z): return ???
+
+class Ed25519Pub (object):
+  def __init__(me, pub):
+    me.pub = pub
+  def verify(me, msg, sig):
+    return ed25519_verify(me.pub, msg, sig)
+
+class Ed25519Priv (Ed25519Pub):
+  def __init__(me, priv):
+    me.priv = priv
+    Ed25519Pub.__init__(me, ed25519_pubkey(priv))
+  def sign(me, msg):
+    return ed25519_sign(me.priv, msg, pub = me.pub)
+  @classmethod
+  def generate(cls, rng = rand):
+    return cls(rng.block(ED25519_KEYSZ))
+
 ###--------------------------------------------------------------------------
 ### Built-in named curves and prime groups.
 
index 311152ac4bf69fd9f0bf687a18731dab65de6773..5292717f5b4c0804783682a05f4c2876751cbc39 100644 (file)
--- a/pubkey.c
+++ b/pubkey.c
@@ -1118,6 +1118,91 @@ end:
   return (rc);
 }
 
+/*----- X25519 and related algorithms -------------------------------------*/
+
+static PyObject *meth_x25519(PyObject *me, PyObject *arg)
+{
+  const char *k, *p;
+  Py_ssize_t ksz, psz;
+  PyObject *rc = 0;
+  if (!PyArg_ParseTuple(arg, "s#s#:x25519", &k, &ksz, &p, &psz)) goto end;
+  if (ksz != X25519_KEYSZ) VALERR("bad key length");
+  if (psz != X25519_PUBSZ) VALERR("bad public length");
+  rc = bytestring_pywrap(0, X25519_OUTSZ);
+  x25519((octet *)PyString_AS_STRING(rc),
+        (const octet *)k, (const octet *)p);
+  return (rc);
+end:
+  return (0);
+}
+
+static PyObject *meth_x448(PyObject *me, PyObject *arg)
+{
+  const char *k, *p;
+  Py_ssize_t ksz, psz;
+  PyObject *rc = 0;
+  if (!PyArg_ParseTuple(arg, "s#s#:x448", &k, &ksz, &p, &psz)) goto end;
+  if (ksz != X448_KEYSZ) VALERR("bad key length");
+  if (psz != X448_PUBSZ) VALERR("bad public length");
+  rc = bytestring_pywrap(0, X448_OUTSZ);
+  x448((octet *)PyString_AS_STRING(rc),
+       (const octet *)k, (const octet *)p);
+  return (rc);
+end:
+  return (0);
+}
+
+/*----- Ed25519 -----------------------------------------------------------*/
+
+static PyObject *meth_ed25519_pubkey(PyObject *me, PyObject *arg)
+{
+  const char *k;
+  Py_ssize_t ksz;
+  PyObject *rc = 0;
+  if (!PyArg_ParseTuple(arg, "s#:ed25519_pubkey", &k, &ksz)) goto end;
+  rc = bytestring_pywrap(0, ED25519_PUBSZ);
+  ed25519_pubkey((octet *)PyString_AS_STRING(rc), k, ksz);
+  return (rc);
+end:
+  return (0);
+}
+
+static PyObject *meth_ed25519_sign(PyObject *me, PyObject *arg, PyObject *kw)
+{
+  const char *k, *p = 0, *m;
+  Py_ssize_t ksz, psz, msz;
+  PyObject *rc = 0;
+  octet pp[ED25519_PUBSZ];
+  char *kwlist[] = { "key", "msg", "pub", 0 };
+  if (!PyArg_ParseTupleAndKeywords(arg, kw, "s#s#|s#:ed25519_sign", kwlist,
+                                  &k, &ksz, &m, &msz, &p, &psz))
+    goto end;
+  if (p && psz != ED25519_PUBSZ) VALERR("bad public length");
+  if (!p) { p = (const char *)pp; ed25519_pubkey(pp, k, ksz); }
+  rc = bytestring_pywrap(0, ED25519_SIGSZ);
+  ed25519_sign((octet *)PyString_AS_STRING(rc), k, ksz,
+              (const octet *)p, m, msz);
+  return (rc);
+end:
+  return (0);
+}
+
+static PyObject *meth_ed25519_verify(PyObject *me, PyObject *arg)
+{
+  const char *p, *m, *s;
+  Py_ssize_t psz, msz, ssz;
+  PyObject *rc = 0;
+  if (!PyArg_ParseTuple(arg, "s#s#s#:ed25519_verify",
+                       &p, &psz, &m, &msz, &s, &ssz))
+    goto end;
+  if (psz != ED25519_PUBSZ) VALERR("bad public length");
+  if (ssz != ED25519_SIGSZ) VALERR("bad signature length");
+  rc = getbool(!ed25519_verify((const octet *)p, m, msz, (const octet *)s));
+  return (rc);
+end:
+  return (0);
+}
+
 /*----- Global stuff ------------------------------------------------------*/
 
 static PyMethodDef methods[] = {
@@ -1132,6 +1217,16 @@ static PyMethodDef methods[] = {
   KWMETH(_pss_decode,                  0)
   KWMETH(_RSAPriv_generate,            "\
 generate(NBITS, [event = pgen_nullev, rng = rand, nsteps = 0]) -> R")
+  METH  (x25519,                       "\
+x25519(KEY, PUBLIC) -> SHARED")
+  METH  (x448,                         "\
+x448(KEY, PUBLIC) -> SHARED")
+  METH  (ed25519_pubkey,               "\
+ed25519_pubkey(KEY) -> PUBLIC")
+  KWMETH(ed25519_sign,                 "\
+ed25519_sign(KEY, MSG, [PUBLIC]) -> SIG")
+  METH  (ed25519_verify,               "\
+ed25519_verify(PUBLIC, MSG, SIG) -> BOOL")
 #undef METHNAME
   { 0 }
 };