Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  hpke.rs   Sprache: unbekannt

 
use super::{
    super::hpke::{Aead, Kdf, Kem},
    err::{sec::SEC_ERROR_INVALID_ARGS, secstatus_to_res, Error},
    p11::{sys, Item, PrivateKey, PublicKey, Slot, SymKey},
};
use crate::err::Res;
use log::{log_enabled, trace};
use std::{
    convert::TryFrom,
    ops::Deref,
    os::raw::c_uint,
    ptr::{addr_of_mut, null, null_mut},
};

pub use sys::{HpkeAeadId as AeadId, HpkeKdfId as KdfId, HpkeKemId as KemId};

/// Configuration for `Hpke`.
#[derive(Clone, Copy)]
pub struct Config {
    kem: Kem,
    kdf: Kdf,
    aead: Aead,
}

impl Config {
    pub fn new(kem: Kem, kdf: Kdf, aead: Aead) -> Self {
        Self { kem, kdf, aead }
    }

    pub fn kem(self) -> Kem {
        self.kem
    }

    pub fn kdf(self) -> Kdf {
        self.kdf
    }

    pub fn aead(self) -> Aead {
        self.aead
    }

    pub fn supported(self) -> bool {
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_ValidateParameters(
                KemId::Type::from(u16::from(self.kem)),
                KdfId::Type::from(u16::from(self.kdf)),
                AeadId::Type::from(u16::from(self.aead)),
            )
        })
        .is_ok()
    }
}

impl Default for Config {
    fn default() -> Self {
        Self {
            kem: Kem::X25519Sha256,
            kdf: Kdf::HkdfSha256,
            aead: Aead::Aes128Gcm,
        }
    }
}

pub trait Exporter {
    fn export(&self, info: &[u8], len: usize) -> Res<SymKey>;
}

unsafe fn destroy_hpke_context(cx: *mut sys::HpkeContext) {
    sys::PK11_HPKE_DestroyContext(cx, sys::PRBool::from(true));
}

scoped_ptr!(HpkeContext, sys::HpkeContext, destroy_hpke_context);

impl HpkeContext {
    fn new(config: Config) -> Res<Self> {
        let ptr = unsafe {
            sys::PK11_HPKE_NewContext(
                KemId::Type::from(u16::from(config.kem)),
                KdfId::Type::from(u16::from(config.kdf)),
                AeadId::Type::from(u16::from(config.aead)),
                null_mut(),
                null(),
            )
        };
        Self::from_ptr(ptr)
    }
}

unsafe impl Send for HpkeContext {}

impl Exporter for HpkeContext {
    fn export(&self, info: &[u8], len: usize) -> Res<SymKey> {
        let mut out: *mut sys::PK11SymKey = null_mut();
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_ExportSecret(
                self.ptr,
                &Item::wrap(info),
                c_uint::try_from(len).unwrap(),
                &mut out,
            )
        })?;
        SymKey::from_ptr(out)
    }
}

#[allow(clippy::module_name_repetitions)]
pub struct HpkeS {
    context: HpkeContext,
    config: Config,
}

impl HpkeS {
    /// Create a new context that uses the KEM mode for sending.
    #[allow(clippy::similar_names)]
    pub fn new(config: Config, pk_r: &mut PublicKey, info: &[u8]) -> Res<Self> {
        let (sk_e, pk_e) = generate_key_pair(config.kem)?;
        let context = HpkeContext::new(config)?;
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_SetupS(*context, *pk_e, *sk_e, **pk_r, &Item::wrap(info))
        })?;
        Ok(Self { context, config })
    }

    pub fn config(&self) -> Config {
        self.config
    }

    /// Get the encapsulated KEM secret.
    pub fn enc(&self) -> Res<Vec<u8>> {
        let v = unsafe { sys::PK11_HPKE_GetEncapPubKey(*self.context) };
        let r = unsafe { v.as_ref() }.ok_or_else(|| Error::from(SEC_ERROR_INVALID_ARGS))?;
        // This is just an alias, so we can't use `Item`.
        let len = usize::try_from(r.len).unwrap();
        let slc = unsafe { std::slice::from_raw_parts(r.data, len) };
        Ok(Vec::from(slc))
    }

    pub fn seal(&mut self, aad: &[u8], pt: &[u8]) -> Res<Vec<u8>> {
        let mut out: *mut sys::SECItem = null_mut();
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_Seal(*self.context, &Item::wrap(aad), &Item::wrap(pt), &mut out)
        })?;
        let v = Item::from_ptr(out)?;
        Ok(unsafe { v.into_vec() })
    }
}

impl Exporter for HpkeS {
    fn export(&self, info: &[u8], len: usize) -> Res<SymKey> {
        self.context.export(info, len)
    }
}

impl Deref for HpkeS {
    type Target = Config;
    fn deref(&self) -> &Self::Target {
        &self.config
    }
}

#[allow(clippy::module_name_repetitions)]
pub struct HpkeR {
    context: HpkeContext,
    config: Config,
}

impl HpkeR {
    /// Create a new context that uses the KEM mode for sending.
    #[allow(clippy::similar_names)]
    pub fn new(
        config: Config,
        pk_r: &PublicKey,
        sk_r: &PrivateKey,
        enc: &[u8],
        info: &[u8],
    ) -> Res<Self> {
        let context = HpkeContext::new(config)?;
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_SetupR(
                *context,
                **pk_r,
                **sk_r,
                &Item::wrap(enc),
                &Item::wrap(info),
            )
        })?;
        Ok(Self { context, config })
    }

    pub fn config(&self) -> Config {
        self.config
    }

    pub fn decode_public_key(kem: Kem, k: &[u8]) -> Res<PublicKey> {
        // NSS uses a context for this, but we don't want that, but a dummy one works fine.
        let context = HpkeContext::new(Config {
            kem,
            ..Config::default()
        })?;
        let mut ptr: *mut sys::SECKEYPublicKey = null_mut();
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_Deserialize(
                *context,
                k.as_ptr(),
                c_uint::try_from(k.len()).unwrap(),
                &mut ptr,
            )
        })?;
        PublicKey::from_ptr(ptr)
    }

    pub fn open(&mut self, aad: &[u8], ct: &[u8]) -> Res<Vec<u8>> {
        let mut out: *mut sys::SECItem = null_mut();
        secstatus_to_res(unsafe {
            sys::PK11_HPKE_Open(*self.context, &Item::wrap(aad), &Item::wrap(ct), &mut out)
        })?;
        let v = Item::from_ptr(out)?;
        Ok(unsafe { v.into_vec() })
    }
}

impl Exporter for HpkeR {
    fn export(&self, info: &[u8], len: usize) -> Res<SymKey> {
        self.context.export(info, len)
    }
}

impl Deref for HpkeR {
    type Target = Config;
    fn deref(&self) -> &Self::Target {
        &self.config
    }
}

/// Generate a key pair for the identified KEM.
pub fn generate_key_pair(kem: Kem) -> Res<(PrivateKey, PublicKey)> {
    assert_eq!(kem, Kem::X25519Sha256);
    let slot = Slot::internal()?;

    let oid_data = unsafe { sys::SECOID_FindOIDByTag(sys::SECOidTag::SEC_OID_CURVE25519) };
    let oid = unsafe { oid_data.as_ref() }.ok_or_else(Error::internal)?;
    let oid_slc =
        unsafe { std::slice::from_raw_parts(oid.oid.data, usize::try_from(oid.oid.len).unwrap()) };
    let mut params: Vec<u8> = Vec::with_capacity(oid_slc.len() + 2);
    params.push(u8::try_from(sys::SEC_ASN1_OBJECT_ID).unwrap());
    params.push(u8::try_from(oid.oid.len).unwrap());
    params.extend_from_slice(oid_slc);

    let mut public_ptr: *mut sys::SECKEYPublicKey = null_mut();
    let mut wrapped = Item::wrap(¶ms);

    // Try to make an insensitive key so that we can read the key data for tracing.
    let insensitive_secret_ptr = if log_enabled!(log::Level::Trace) {
        unsafe {
            sys::PK11_GenerateKeyPairWithOpFlags(
                *slot,
                sys::CK_MECHANISM_TYPE::from(sys::CKM_EC_KEY_PAIR_GEN),
                addr_of_mut!(wrapped).cast(),
                &mut public_ptr,
                sys::PK11_ATTR_SESSION | sys::PK11_ATTR_INSENSITIVE | sys::PK11_ATTR_PUBLIC,
                sys::CK_FLAGS::from(sys::CKF_DERIVE),
                sys::CK_FLAGS::from(sys::CKF_DERIVE),
                null_mut(),
            )
        }
    } else {
        null_mut()
    };
    assert_eq!(insensitive_secret_ptr.is_null(), public_ptr.is_null());
    let secret_ptr = if insensitive_secret_ptr.is_null() {
        unsafe {
            sys::PK11_GenerateKeyPairWithOpFlags(
                *slot,
                sys::CK_MECHANISM_TYPE::from(sys::CKM_EC_KEY_PAIR_GEN),
                addr_of_mut!(wrapped).cast(),
                &mut public_ptr,
                sys::PK11_ATTR_SESSION | sys::PK11_ATTR_SENSITIVE | sys::PK11_ATTR_PRIVATE,
                sys::CK_FLAGS::from(sys::CKF_DERIVE),
                sys::CK_FLAGS::from(sys::CKF_DERIVE),
                null_mut(),
            )
        }
    } else {
        insensitive_secret_ptr
    };
    assert_eq!(secret_ptr.is_null(), public_ptr.is_null());
    let sk = PrivateKey::from_ptr(secret_ptr)?;
    let pk = PublicKey::from_ptr(public_ptr)?;
    trace!("Generated key pair: sk={:?} pk={:?}", sk, pk);
    Ok((sk, pk))
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::{generate_key_pair, Config, HpkeContext, HpkeR, HpkeS};
    use crate::{hpke::Aead, init};

    const INFO: &[u8] = b"info";
    const AAD: &[u8] = b"aad";
    const PT: &[u8] = b"message";

    #[allow(clippy::similar_names)] // for sk_x and pk_x
    #[test]
    fn make() {
        init();
        let cfg = Config::default();
        let (sk_r, mut pk_r) = generate_key_pair(cfg.kem()).unwrap();
        let hpke_s = HpkeS::new(cfg, &mut pk_r, INFO).unwrap();
        let _hpke_r = HpkeR::new(cfg, &pk_r, &sk_r, &hpke_s.enc().unwrap(), INFO).unwrap();
    }

    #[allow(clippy::similar_names)] // for sk_x and pk_x
    fn seal_open(aead: Aead) {
        // Setup
        init();
        let cfg = Config {
            aead,
            ..Config::default()
        };
        assert!(cfg.supported());
        let (sk_r, mut pk_r) = generate_key_pair(cfg.kem()).unwrap();

        // Send
        let mut hpke_s = HpkeS::new(cfg, &mut pk_r, INFO).unwrap();
        let enc = hpke_s.enc().unwrap();
        let ct = hpke_s.seal(AAD, PT).unwrap();

        // Receive
        let mut hpke_r = HpkeR::new(cfg, &pk_r, &sk_r, &enc, INFO).unwrap();
        let pt = hpke_r.open(AAD, &ct).unwrap();
        assert_eq!(&pt[..], PT);
    }

    #[test]
    fn seal_open_gcm() {
        seal_open(Aead::Aes128Gcm);
    }

    #[test]
    fn seal_open_chacha() {
        seal_open(Aead::ChaCha20Poly1305);
    }

    #[test]
    fn send_hpkecontext() {
        use std::{sync::mpsc, thread};

        let (tx, rx) = mpsc::channel();

        thread::spawn(move || {
            let context = HpkeContext::new(Config::default());
            tx.send(context).unwrap();
        });

        let context = rx.recv().unwrap();
        drop(context);
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.29 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge