Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 : : /* RSA asymmetric public-key algorithm [RFC3447]
3 : : *
4 : : * Copyright (c) 2015, Intel Corporation
5 : : * Authors: Tadeusz Struk <tadeusz.struk@intel.com>
6 : : */
7 : :
8 : : #include <linux/module.h>
9 : : #include <linux/mpi.h>
10 : : #include <crypto/internal/rsa.h>
11 : : #include <crypto/internal/akcipher.h>
12 : : #include <crypto/akcipher.h>
13 : : #include <crypto/algapi.h>
14 : :
15 : : struct rsa_mpi_key {
16 : : MPI n;
17 : : MPI e;
18 : : MPI d;
19 : : };
20 : :
21 : : /*
22 : : * RSAEP function [RFC3447 sec 5.1.1]
23 : : * c = m^e mod n;
24 : : */
25 : : static int _rsa_enc(const struct rsa_mpi_key *key, MPI c, MPI m)
26 : : {
27 : : /* (1) Validate 0 <= m < n */
28 : : if (mpi_cmp_ui(m, 0) < 0 || mpi_cmp(m, key->n) >= 0)
29 : : return -EINVAL;
30 : :
31 : : /* (2) c = m^e mod n */
32 : : return mpi_powm(c, m, key->e, key->n);
33 : : }
34 : :
35 : : /*
36 : : * RSADP function [RFC3447 sec 5.1.2]
37 : : * m = c^d mod n;
38 : : */
39 : : static int _rsa_dec(const struct rsa_mpi_key *key, MPI m, MPI c)
40 : : {
41 : : /* (1) Validate 0 <= c < n */
42 : : if (mpi_cmp_ui(c, 0) < 0 || mpi_cmp(c, key->n) >= 0)
43 : : return -EINVAL;
44 : :
45 : : /* (2) m = c^d mod n */
46 : : return mpi_powm(m, c, key->d, key->n);
47 : : }
48 : :
49 : 3 : static inline struct rsa_mpi_key *rsa_get_key(struct crypto_akcipher *tfm)
50 : : {
51 : 3 : return akcipher_tfm_ctx(tfm);
52 : : }
53 : :
54 : 3 : static int rsa_enc(struct akcipher_request *req)
55 : : {
56 : 3 : struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
57 : 3 : const struct rsa_mpi_key *pkey = rsa_get_key(tfm);
58 : 3 : MPI m, c = mpi_alloc(0);
59 : 3 : int ret = 0;
60 : 3 : int sign;
61 : :
62 [ + - ]: 3 : if (!c)
63 : : return -ENOMEM;
64 : :
65 [ + - - + ]: 3 : if (unlikely(!pkey->n || !pkey->e)) {
66 : 0 : ret = -EINVAL;
67 : 0 : goto err_free_c;
68 : : }
69 : :
70 : 3 : ret = -ENOMEM;
71 : 3 : m = mpi_read_raw_from_sgl(req->src, req->src_len);
72 [ - + ]: 3 : if (!m)
73 : 0 : goto err_free_c;
74 : :
75 : 3 : ret = _rsa_enc(pkey, c, m);
76 [ - + ]: 3 : if (ret)
77 : 0 : goto err_free_m;
78 : :
79 : 3 : ret = mpi_write_to_sgl(c, req->dst, req->dst_len, &sign);
80 [ - + ]: 3 : if (ret)
81 : 0 : goto err_free_m;
82 : :
83 [ + - ]: 3 : if (sign < 0)
84 : 0 : ret = -EBADMSG;
85 : :
86 : 3 : err_free_m:
87 : 3 : mpi_free(m);
88 : 3 : err_free_c:
89 : 3 : mpi_free(c);
90 : 3 : return ret;
91 : : }
92 : :
93 : 0 : static int rsa_dec(struct akcipher_request *req)
94 : : {
95 : 0 : struct crypto_akcipher *tfm = crypto_akcipher_reqtfm(req);
96 : 0 : const struct rsa_mpi_key *pkey = rsa_get_key(tfm);
97 : 0 : MPI c, m = mpi_alloc(0);
98 : 0 : int ret = 0;
99 : 0 : int sign;
100 : :
101 [ # # ]: 0 : if (!m)
102 : : return -ENOMEM;
103 : :
104 [ # # # # ]: 0 : if (unlikely(!pkey->n || !pkey->d)) {
105 : 0 : ret = -EINVAL;
106 : 0 : goto err_free_m;
107 : : }
108 : :
109 : 0 : ret = -ENOMEM;
110 : 0 : c = mpi_read_raw_from_sgl(req->src, req->src_len);
111 [ # # ]: 0 : if (!c)
112 : 0 : goto err_free_m;
113 : :
114 : 0 : ret = _rsa_dec(pkey, m, c);
115 [ # # ]: 0 : if (ret)
116 : 0 : goto err_free_c;
117 : :
118 : 0 : ret = mpi_write_to_sgl(m, req->dst, req->dst_len, &sign);
119 [ # # ]: 0 : if (ret)
120 : 0 : goto err_free_c;
121 : :
122 [ # # ]: 0 : if (sign < 0)
123 : 0 : ret = -EBADMSG;
124 : 0 : err_free_c:
125 : 0 : mpi_free(c);
126 : 0 : err_free_m:
127 : 0 : mpi_free(m);
128 : 0 : return ret;
129 : : }
130 : :
131 : 6 : static void rsa_free_mpi_key(struct rsa_mpi_key *key)
132 : : {
133 : 6 : mpi_free(key->d);
134 : 6 : mpi_free(key->e);
135 : 6 : mpi_free(key->n);
136 : 6 : key->d = NULL;
137 : 6 : key->e = NULL;
138 : 6 : key->n = NULL;
139 : 6 : }
140 : :
141 : 3 : static int rsa_check_key_length(unsigned int len)
142 : : {
143 [ - - - + ]: 3 : switch (len) {
144 : : case 512:
145 : : case 1024:
146 : : case 1536:
147 : : case 2048:
148 : : case 3072:
149 : : case 4096:
150 : : return 0;
151 : : }
152 : :
153 : 0 : return -EINVAL;
154 : : }
155 : :
156 : 3 : static int rsa_set_pub_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
157 : : unsigned int keylen)
158 : : {
159 : 3 : struct rsa_mpi_key *mpi_key = akcipher_tfm_ctx(tfm);
160 : 3 : struct rsa_key raw_key = {0};
161 : 3 : int ret;
162 : :
163 : : /* Free the old MPI key if any */
164 : 3 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
165 : :
166 : 3 : ret = rsa_parse_pub_key(&raw_key, key, keylen);
167 [ + - ]: 3 : if (ret)
168 : : return ret;
169 : :
170 : 3 : mpi_key->e = mpi_read_raw_data(raw_key.e, raw_key.e_sz);
171 [ - + ]: 3 : if (!mpi_key->e)
172 : 0 : goto err;
173 : :
174 : 3 : mpi_key->n = mpi_read_raw_data(raw_key.n, raw_key.n_sz);
175 [ - + ]: 3 : if (!mpi_key->n)
176 : 0 : goto err;
177 : :
178 [ - + ]: 3 : if (rsa_check_key_length(mpi_get_size(mpi_key->n) << 3)) {
179 : 0 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
180 : 0 : return -EINVAL;
181 : : }
182 : :
183 : : return 0;
184 : :
185 : 0 : err:
186 : 0 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
187 : 0 : return -ENOMEM;
188 : : }
189 : :
190 : 0 : static int rsa_set_priv_key(struct crypto_akcipher *tfm, const void *key,
191 : : unsigned int keylen)
192 : : {
193 : 0 : struct rsa_mpi_key *mpi_key = akcipher_tfm_ctx(tfm);
194 : 0 : struct rsa_key raw_key = {0};
195 : 0 : int ret;
196 : :
197 : : /* Free the old MPI key if any */
198 : 0 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
199 : :
200 : 0 : ret = rsa_parse_priv_key(&raw_key, key, keylen);
201 [ # # ]: 0 : if (ret)
202 : : return ret;
203 : :
204 : 0 : mpi_key->d = mpi_read_raw_data(raw_key.d, raw_key.d_sz);
205 [ # # ]: 0 : if (!mpi_key->d)
206 : 0 : goto err;
207 : :
208 : 0 : mpi_key->e = mpi_read_raw_data(raw_key.e, raw_key.e_sz);
209 [ # # ]: 0 : if (!mpi_key->e)
210 : 0 : goto err;
211 : :
212 : 0 : mpi_key->n = mpi_read_raw_data(raw_key.n, raw_key.n_sz);
213 [ # # ]: 0 : if (!mpi_key->n)
214 : 0 : goto err;
215 : :
216 [ # # ]: 0 : if (rsa_check_key_length(mpi_get_size(mpi_key->n) << 3)) {
217 : 0 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
218 : 0 : return -EINVAL;
219 : : }
220 : :
221 : : return 0;
222 : :
223 : 0 : err:
224 : 0 : rsa_free_mpi_key(mpi_key);
225 : 0 : return -ENOMEM;
226 : : }
227 : :
228 : 3 : static unsigned int rsa_max_size(struct crypto_akcipher *tfm)
229 : : {
230 : 3 : struct rsa_mpi_key *pkey = akcipher_tfm_ctx(tfm);
231 : :
232 : 3 : return mpi_get_size(pkey->n);
233 : : }
234 : :
235 : 3 : static void rsa_exit_tfm(struct crypto_akcipher *tfm)
236 : : {
237 : 3 : struct rsa_mpi_key *pkey = akcipher_tfm_ctx(tfm);
238 : :
239 : 3 : rsa_free_mpi_key(pkey);
240 : 3 : }
241 : :
242 : : static struct akcipher_alg rsa = {
243 : : .encrypt = rsa_enc,
244 : : .decrypt = rsa_dec,
245 : : .set_priv_key = rsa_set_priv_key,
246 : : .set_pub_key = rsa_set_pub_key,
247 : : .max_size = rsa_max_size,
248 : : .exit = rsa_exit_tfm,
249 : : .base = {
250 : : .cra_name = "rsa",
251 : : .cra_driver_name = "rsa-generic",
252 : : .cra_priority = 100,
253 : : .cra_module = THIS_MODULE,
254 : : .cra_ctxsize = sizeof(struct rsa_mpi_key),
255 : : },
256 : : };
257 : :
258 : 3 : static int rsa_init(void)
259 : : {
260 : 3 : int err;
261 : :
262 : 3 : err = crypto_register_akcipher(&rsa);
263 [ + - ]: 3 : if (err)
264 : : return err;
265 : :
266 : 3 : err = crypto_register_template(&rsa_pkcs1pad_tmpl);
267 [ - + ]: 3 : if (err) {
268 : 0 : crypto_unregister_akcipher(&rsa);
269 : 0 : return err;
270 : : }
271 : :
272 : : return 0;
273 : : }
274 : :
275 : 0 : static void rsa_exit(void)
276 : : {
277 : 0 : crypto_unregister_template(&rsa_pkcs1pad_tmpl);
278 : 0 : crypto_unregister_akcipher(&rsa);
279 : 0 : }
280 : :
281 : : subsys_initcall(rsa_init);
282 : : module_exit(rsa_exit);
283 : : MODULE_ALIAS_CRYPTO("rsa");
284 : : MODULE_LICENSE("GPL");
285 : : MODULE_DESCRIPTION("RSA generic algorithm");
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