Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-2.6-microblaze.git] / crypto / dh.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*  Diffie-Hellman Key Agreement Method [RFC2631]
3  *
4  * Copyright (c) 2016, Intel Corporation
5  * Authors: Salvatore Benedetto <salvatore.benedetto@intel.com>
6  */
7
8 #include <linux/fips.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <crypto/internal/kpp.h>
11 #include <crypto/kpp.h>
12 #include <crypto/dh.h>
13 #include <linux/mpi.h>
14
15 struct dh_ctx {
16         MPI p;  /* Value is guaranteed to be set. */
17         MPI q;  /* Value is optional. */
18         MPI g;  /* Value is guaranteed to be set. */
19         MPI xa; /* Value is guaranteed to be set. */
20 };
21
22 static void dh_clear_ctx(struct dh_ctx *ctx)
23 {
24         mpi_free(ctx->p);
25         mpi_free(ctx->q);
26         mpi_free(ctx->g);
27         mpi_free(ctx->xa);
28         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
29 }
30
31 /*
32  * If base is g we compute the public key
33  *      ya = g^xa mod p; [RFC2631 sec 2.1.1]
34  * else if base if the counterpart public key we compute the shared secret
35  *      ZZ = yb^xa mod p; [RFC2631 sec 2.1.1]
36  */
37 static int _compute_val(const struct dh_ctx *ctx, MPI base, MPI val)
38 {
39         /* val = base^xa mod p */
40         return mpi_powm(val, base, ctx->xa, ctx->p);
41 }
42
43 static inline struct dh_ctx *dh_get_ctx(struct crypto_kpp *tfm)
44 {
45         return kpp_tfm_ctx(tfm);
46 }
47
48 static int dh_check_params_length(unsigned int p_len)
49 {
50         if (fips_enabled)
51                 return (p_len < 2048) ? -EINVAL : 0;
52
53         return (p_len < 1536) ? -EINVAL : 0;
54 }
55
56 static int dh_set_params(struct dh_ctx *ctx, struct dh *params)
57 {
58         if (dh_check_params_length(params->p_size << 3))
59                 return -EINVAL;
60
61         ctx->p = mpi_read_raw_data(params->p, params->p_size);
62         if (!ctx->p)
63                 return -EINVAL;
64
65         if (params->q && params->q_size) {
66                 ctx->q = mpi_read_raw_data(params->q, params->q_size);
67                 if (!ctx->q)
68                         return -EINVAL;
69         }
70
71         ctx->g = mpi_read_raw_data(params->g, params->g_size);
72         if (!ctx->g)
73                 return -EINVAL;
74
75         return 0;
76 }
77
78 static int dh_set_secret(struct crypto_kpp *tfm, const void *buf,
79                          unsigned int len)
80 {
81         struct dh_ctx *ctx = dh_get_ctx(tfm);
82         struct dh params;
83
84         /* Free the old MPI key if any */
85         dh_clear_ctx(ctx);
86
87         if (crypto_dh_decode_key(buf, len, &params) < 0)
88                 goto err_clear_ctx;
89
90         if (dh_set_params(ctx, &params) < 0)
91                 goto err_clear_ctx;
92
93         ctx->xa = mpi_read_raw_data(params.key, params.key_size);
94         if (!ctx->xa)
95                 goto err_clear_ctx;
96
97         return 0;
98
99 err_clear_ctx:
100         dh_clear_ctx(ctx);
101         return -EINVAL;
102 }
103
104 /*
105  * SP800-56A public key verification:
106  *
107  * * If Q is provided as part of the domain paramenters, a full validation
108  *   according to SP800-56A section 5.6.2.3.1 is performed.
109  *
110  * * If Q is not provided, a partial validation according to SP800-56A section
111  *   5.6.2.3.2 is performed.
112  */
113 static int dh_is_pubkey_valid(struct dh_ctx *ctx, MPI y)
114 {
115         if (unlikely(!ctx->p))
116                 return -EINVAL;
117
118         /*
119          * Step 1: Verify that 2 <= y <= p - 2.
120          *
121          * The upper limit check is actually y < p instead of y < p - 1
122          * as the mpi_sub_ui function is yet missing.
123          */
124         if (mpi_cmp_ui(y, 1) < 1 || mpi_cmp(y, ctx->p) >= 0)
125                 return -EINVAL;
126
127         /* Step 2: Verify that 1 = y^q mod p */
128         if (ctx->q) {
129                 MPI val = mpi_alloc(0);
130                 int ret;
131
132                 if (!val)
133                         return -ENOMEM;
134
135                 ret = mpi_powm(val, y, ctx->q, ctx->p);
136
137                 if (ret) {
138                         mpi_free(val);
139                         return ret;
140                 }
141
142                 ret = mpi_cmp_ui(val, 1);
143
144                 mpi_free(val);
145
146                 if (ret != 0)
147                         return -EINVAL;
148         }
149
150         return 0;
151 }
152
153 static int dh_compute_value(struct kpp_request *req)
154 {
155         struct crypto_kpp *tfm = crypto_kpp_reqtfm(req);
156         struct dh_ctx *ctx = dh_get_ctx(tfm);
157         MPI base, val = mpi_alloc(0);
158         int ret = 0;
159         int sign;
160
161         if (!val)
162                 return -ENOMEM;
163
164         if (unlikely(!ctx->xa)) {
165                 ret = -EINVAL;
166                 goto err_free_val;
167         }
168
169         if (req->src) {
170                 base = mpi_read_raw_from_sgl(req->src, req->src_len);
171                 if (!base) {
172                         ret = -EINVAL;
173                         goto err_free_val;
174                 }
175                 ret = dh_is_pubkey_valid(ctx, base);
176                 if (ret)
177                         goto err_free_base;
178         } else {
179                 base = ctx->g;
180         }
181
182         ret = _compute_val(ctx, base, val);
183         if (ret)
184                 goto err_free_base;
185
186         if (fips_enabled) {
187                 /* SP800-56A rev3 5.7.1.1 check: Validation of shared secret */
188                 if (req->src) {
189                         MPI pone;
190
191                         /* z <= 1 */
192                         if (mpi_cmp_ui(val, 1) < 1) {
193                                 ret = -EBADMSG;
194                                 goto err_free_base;
195                         }
196
197                         /* z == p - 1 */
198                         pone = mpi_alloc(0);
199
200                         if (!pone) {
201                                 ret = -ENOMEM;
202                                 goto err_free_base;
203                         }
204
205                         ret = mpi_sub_ui(pone, ctx->p, 1);
206                         if (!ret && !mpi_cmp(pone, val))
207                                 ret = -EBADMSG;
208
209                         mpi_free(pone);
210
211                         if (ret)
212                                 goto err_free_base;
213
214                 /* SP800-56A rev 3 5.6.2.1.3 key check */
215                 } else {
216                         if (dh_is_pubkey_valid(ctx, val)) {
217                                 ret = -EAGAIN;
218                                 goto err_free_val;
219                         }
220                 }
221         }
222
223         ret = mpi_write_to_sgl(val, req->dst, req->dst_len, &sign);
224         if (ret)
225                 goto err_free_base;
226
227         if (sign < 0)
228                 ret = -EBADMSG;
229 err_free_base:
230         if (req->src)
231                 mpi_free(base);
232 err_free_val:
233         mpi_free(val);
234         return ret;
235 }
236
237 static unsigned int dh_max_size(struct crypto_kpp *tfm)
238 {
239         struct dh_ctx *ctx = dh_get_ctx(tfm);
240
241         return mpi_get_size(ctx->p);
242 }
243
244 static void dh_exit_tfm(struct crypto_kpp *tfm)
245 {
246         struct dh_ctx *ctx = dh_get_ctx(tfm);
247
248         dh_clear_ctx(ctx);
249 }
250
251 static struct kpp_alg dh = {
252         .set_secret = dh_set_secret,
253         .generate_public_key = dh_compute_value,
254         .compute_shared_secret = dh_compute_value,
255         .max_size = dh_max_size,
256         .exit = dh_exit_tfm,
257         .base = {
258                 .cra_name = "dh",
259                 .cra_driver_name = "dh-generic",
260                 .cra_priority = 100,
261                 .cra_module = THIS_MODULE,
262                 .cra_ctxsize = sizeof(struct dh_ctx),
263         },
264 };
265
266 static int dh_init(void)
267 {
268         return crypto_register_kpp(&dh);
269 }
270
271 static void dh_exit(void)
272 {
273         crypto_unregister_kpp(&dh);
274 }
275
276 subsys_initcall(dh_init);
277 module_exit(dh_exit);
278 MODULE_ALIAS_CRYPTO("dh");
279 MODULE_LICENSE("GPL");
280 MODULE_DESCRIPTION("DH generic algorithm");