Quelle  pkcs7_verify.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/* Verify the signature on a PKCS#7 message.
 *
 * Copyright (C) 2012 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
 * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
 */

#define pr_fmt(fmt) "PKCS7: "fmt
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/asn1.h>
#include <crypto/hash.h>
#include <crypto/hash_info.h>
#include <crypto/public_key.h>
#include "pkcs7_parser.h"

/*
 * Digest the relevant parts of the PKCS#7 data
 */
static int pkcs7_digest(struct pkcs7_message *pkcs7,
   struct pkcs7_signed_info *sinfo)
{
 struct public_key_signature *sig = sinfo->sig;
 struct crypto_shash *tfm;
 struct shash_desc *desc;
 size_t desc_size;
 int ret;

 kenter(",%u,%s", sinfo->index, sinfo->sig->hash_algo);

 /* The digest was calculated already. */
 if (sig->digest)
  return 0;

 if (!sinfo->sig->hash_algo)
  return -ENOPKG;

 /* Allocate the hashing algorithm we're going to need and find out how
  * big the hash operational data will be.
 */
 tfm = crypto_alloc_shash(sinfo->sig->hash_algo, 0, 0);
 if (IS_ERR(tfm))
  return (PTR_ERR(tfm) == -ENOENT) ? -ENOPKG : PTR_ERR(tfm);

 desc_size = crypto_shash_descsize(tfm) + sizeof(*desc);
 sig->digest_size = crypto_shash_digestsize(tfm);

 ret = -ENOMEM;
 sig->digest = kmalloc(sig->digest_size, GFP_KERNEL);
 if (!sig->digest)
  goto error_no_desc;

 desc = kzalloc(desc_size, GFP_KERNEL);
 if (!desc)
  goto error_no_desc;

 desc->tfm   = tfm;

 /* Digest the message [RFC2315 9.3] */
 ret = crypto_shash_digest(desc, pkcs7->data, pkcs7->data_len,
      sig->digest);
 if (ret < 0)
  goto error;
 pr_devel("MsgDigest = [%*ph]\n", 8, sig->digest);

 /* However, if there are authenticated attributes, there must be a
  * message digest attribute amongst them which corresponds to the
  * digest we just calculated.
 */
 if (sinfo->authattrs) {
  u8 tag;

  if (!sinfo->msgdigest) {
   pr_warn("Sig %u: No messageDigest\n", sinfo->index);
   ret = -EKEYREJECTED;
   goto error;
  }

  if (sinfo->msgdigest_len != sig->digest_size) {
   pr_warn("Sig %u: Invalid digest size (%u)\n",
    sinfo->index, sinfo->msgdigest_len);
   ret = -EBADMSG;
   goto error;
  }

  if (memcmp(sig->digest, sinfo->msgdigest,
      sinfo->msgdigest_len) != 0) {
   pr_warn("Sig %u: Message digest doesn't match\n",
    sinfo->index);
   ret = -EKEYREJECTED;
   goto error;
  }

  /* We then calculate anew, using the authenticated attributes
   * as the contents of the digest instead.  Note that we need to
   * convert the attributes from a CONT.0 into a SET before we
   * hash it.
 */
  memset(sig->digest, 0, sig->digest_size);

  ret = crypto_shash_init(desc);
  if (ret < 0)
   goto error;
  tag = ASN1_CONS_BIT | ASN1_SET;
  ret = crypto_shash_update(desc, &tag, 1);
  if (ret < 0)
   goto error;
  ret = crypto_shash_finup(desc, sinfo->authattrs,
      sinfo->authattrs_len, sig->digest);
  if (ret < 0)
   goto error;
  pr_devel("AADigest = [%*ph]\n", 8, sig->digest);
 }

error:
 kfree(desc);
error_no_desc:
 crypto_free_shash(tfm);
 kleave(" = %d", ret);
 return ret;
}

int pkcs7_get_digest(struct pkcs7_message *pkcs7, const u8 **buf, u32 *len,
       enum hash_algo *hash_algo)
{
 struct pkcs7_signed_info *sinfo = pkcs7->signed_infos;
 int i, ret;

 /*
  * This function doesn't support messages with more than one signature.
 */
 if (sinfo == NULL || sinfo->next != NULL)
  return -EBADMSG;

 ret = pkcs7_digest(pkcs7, sinfo);
 if (ret)
  return ret;

 *buf = sinfo->sig->digest;
 *len = sinfo->sig->digest_size;

 i = match_string(hash_algo_name, HASH_ALGO__LAST,
    sinfo->sig->hash_algo);
 if (i >= 0)
  *hash_algo = i;

 return 0;
}

/*
 * Find the key (X.509 certificate) to use to verify a PKCS#7 message.  PKCS#7
 * uses the issuer's name and the issuing certificate serial number for
 * matching purposes.  These must match the certificate issuer's name (not
 * subject's name) and the certificate serial number [RFC 2315 6.7].
 */
static int pkcs7_find_key(struct pkcs7_message *pkcs7,
     struct pkcs7_signed_info *sinfo)
{
 struct x509_certificate *x509;
 unsigned certix = 1;

 kenter("%u", sinfo->index);

 for (x509 = pkcs7->certs; x509; x509 = x509->next, certix++) {
  /* I'm _assuming_ that the generator of the PKCS#7 message will
   * encode the fields from the X.509 cert in the same way in the
   * PKCS#7 message - but I can't be 100% sure of that.  It's
   * possible this will need element-by-element comparison.
 */
  if (!asymmetric_key_id_same(x509->id, sinfo->sig->auth_ids[0]))
   continue;
  pr_devel("Sig %u: Found cert serial match X.509[%u]\n",
    sinfo->index, certix);

  sinfo->signer = x509;
  return 0;
 }

 /* The relevant X.509 cert isn't found here, but it might be found in
  * the trust keyring.
 */
 pr_debug("Sig %u: Issuing X.509 cert not found (#%*phN)\n",
   sinfo->index,
   sinfo->sig->auth_ids[0]->len, sinfo->sig->auth_ids[0]->data);
 return 0;
}

/*
 * Verify the internal certificate chain as best we can.
 */
static int pkcs7_verify_sig_chain(struct pkcs7_message *pkcs7,
      struct pkcs7_signed_info *sinfo)
{
 struct public_key_signature *sig;
 struct x509_certificate *x509 = sinfo->signer, *p;
 struct asymmetric_key_id *auth;
 int ret;

 kenter("");

 for (p = pkcs7->certs; p; p = p->next)
  p->seen = false;

 for (;;) {
  pr_debug("verify %s: %*phN\n",
    x509->subject,
    x509->raw_serial_size, x509->raw_serial);
  x509->seen = true;

  if (x509->blacklisted) {
   /* If this cert is blacklisted, then mark everything
    * that depends on this as blacklisted too.
 */
   sinfo->blacklisted = true;
   for (p = sinfo->signer; p != x509; p = p->signer)
    p->blacklisted = true;
   pr_debug("- blacklisted\n");
   return 0;
  }

  pr_debug("- issuer %s\n", x509->issuer);
  sig = x509->sig;
  if (sig->auth_ids[0])
   pr_debug("- authkeyid.id %*phN\n",
     sig->auth_ids[0]->len, sig->auth_ids[0]->data);
  if (sig->auth_ids[1])
   pr_debug("- authkeyid.skid %*phN\n",
     sig->auth_ids[1]->len, sig->auth_ids[1]->data);

  if (x509->self_signed) {
   /* If there's no authority certificate specified, then
    * the certificate must be self-signed and is the root
    * of the chain.  Likewise if the cert is its own
    * authority.
 */
   if (x509->unsupported_sig)
    goto unsupported_sig_in_x509;
   x509->signer = x509;
   pr_debug("- self-signed\n");
   return 0;
  }

  /* Look through the X.509 certificates in the PKCS#7 message's
   * list to see if the next one is there.
 */
  auth = sig->auth_ids[0];
  if (auth) {
   pr_debug("- want %*phN\n", auth->len, auth->data);
   for (p = pkcs7->certs; p; p = p->next) {
    pr_debug("- cmp [%u] %*phN\n",
      p->index, p->id->len, p->id->data);
    if (asymmetric_key_id_same(p->id, auth))
     goto found_issuer_check_skid;
   }
  } else if (sig->auth_ids[1]) {
   auth = sig->auth_ids[1];
   pr_debug("- want %*phN\n", auth->len, auth->data);
   for (p = pkcs7->certs; p; p = p->next) {
    if (!p->skid)
     continue;
    pr_debug("- cmp [%u] %*phN\n",
      p->index, p->skid->len, p->skid->data);
    if (asymmetric_key_id_same(p->skid, auth))
     goto found_issuer;
   }
  }

  /* We didn't find the root of this chain */
  pr_debug("- top\n");
  return 0;

 found_issuer_check_skid:
  /* We matched issuer + serialNumber, but if there's an
   * authKeyId.keyId, that must match the CA subjKeyId also.
 */
  if (sig->auth_ids[1] &&
      !asymmetric_key_id_same(p->skid, sig->auth_ids[1])) {
   pr_warn("Sig %u: X.509 chain contains auth-skid nonmatch (%u->%u)\n",
    sinfo->index, x509->index, p->index);
   return -EKEYREJECTED;
  }
 found_issuer:
  pr_debug("- subject %s\n", p->subject);
  if (p->seen) {
   pr_warn("Sig %u: X.509 chain contains loop\n",
    sinfo->index);
   return 0;
  }
  ret = public_key_verify_signature(p->pub, x509->sig);
  if (ret < 0)
   return ret;
  x509->signer = p;
  if (x509 == p) {
   pr_debug("- self-signed\n");
   return 0;
  }
  x509 = p;
  might_sleep();
 }

unsupported_sig_in_x509:
 /* Just prune the certificate chain at this point if we lack some
  * crypto module to go further.  Note, however, we don't want to set
  * sinfo->unsupported_crypto as the signed info block may still be
  * validatable against an X.509 cert lower in the chain that we have a
  * trusted copy of.
 */
 return 0;
}

/*
 * Verify one signed information block from a PKCS#7 message.
 */
static int pkcs7_verify_one(struct pkcs7_message *pkcs7,
       struct pkcs7_signed_info *sinfo)
{
 int ret;

 kenter(",%u", sinfo->index);

 /* First of all, digest the data in the PKCS#7 message and the
  * signed information block
 */
 ret = pkcs7_digest(pkcs7, sinfo);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Find the key for the signature if there is one */
 ret = pkcs7_find_key(pkcs7, sinfo);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (!sinfo->signer)
  return 0;

 pr_devel("Using X.509[%u] for sig %u\n",
   sinfo->signer->index, sinfo->index);

 /* Check that the PKCS#7 signing time is valid according to the X.509
  * certificate.  We can't, however, check against the system clock
  * since that may not have been set yet and may be wrong.
 */
 if (test_bit(sinfo_has_signing_time, &sinfo->aa_set)) {
  if (sinfo->signing_time < sinfo->signer->valid_from ||
      sinfo->signing_time > sinfo->signer->valid_to) {
   pr_warn("Message signed outside of X.509 validity window\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
 }

 /* Verify the PKCS#7 binary against the key */
 ret = public_key_verify_signature(sinfo->signer->pub, sinfo->sig);
 if (ret < 0)
  return ret;

 pr_devel("Verified signature %u\n", sinfo->index);

 /* Verify the internal certificate chain */
 return pkcs7_verify_sig_chain(pkcs7, sinfo);
}

/**
 * pkcs7_verify - Verify a PKCS#7 message
 * @pkcs7: The PKCS#7 message to be verified
 * @usage: The use to which the key is being put
 *
 * Verify a PKCS#7 message is internally consistent - that is, the data digest
 * matches the digest in the AuthAttrs and any signature in the message or one
 * of the X.509 certificates it carries that matches another X.509 cert in the
 * message can be verified.
 *
 * This does not look to match the contents of the PKCS#7 message against any
 * external public keys.
 *
 * Returns, in order of descending priority:
 *
 *  (*) -EKEYREJECTED if a key was selected that had a usage restriction at
 *      odds with the specified usage, or:
 *
 *  (*) -EKEYREJECTED if a signature failed to match for which we found an
 * appropriate X.509 certificate, or:
 *
 *  (*) -EBADMSG if some part of the message was invalid, or:
 *
 *  (*) 0 if a signature chain passed verification, or:
 *
 *  (*) -EKEYREJECTED if a blacklisted key was encountered, or:
 *
 *  (*) -ENOPKG if none of the signature chains are verifiable because suitable
 * crypto modules couldn't be found.
 */
int pkcs7_verify(struct pkcs7_message *pkcs7,
   enum key_being_used_for usage)
{
 struct pkcs7_signed_info *sinfo;
 int actual_ret = -ENOPKG;
 int ret;

 kenter("");

 switch (usage) {
 case VERIFYING_MODULE_SIGNATURE:
  if (pkcs7->data_type != OID_data) {
   pr_warn("Invalid module sig (not pkcs7-data)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  if (pkcs7->have_authattrs) {
   pr_warn("Invalid module sig (has authattrs)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  break;
 case VERIFYING_FIRMWARE_SIGNATURE:
  if (pkcs7->data_type != OID_data) {
   pr_warn("Invalid firmware sig (not pkcs7-data)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  if (!pkcs7->have_authattrs) {
   pr_warn("Invalid firmware sig (missing authattrs)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  break;
 case VERIFYING_KEXEC_PE_SIGNATURE:
  if (pkcs7->data_type != OID_msIndirectData) {
   pr_warn("Invalid kexec sig (not Authenticode)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  /* Authattr presence checked in parser */
  break;
 case VERIFYING_UNSPECIFIED_SIGNATURE:
  if (pkcs7->data_type != OID_data) {
   pr_warn("Invalid unspecified sig (not pkcs7-data)\n");
   return -EKEYREJECTED;
  }
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 for (sinfo = pkcs7->signed_infos; sinfo; sinfo = sinfo->next) {
  ret = pkcs7_verify_one(pkcs7, sinfo);
  if (sinfo->blacklisted) {
   if (actual_ret == -ENOPKG)
    actual_ret = -EKEYREJECTED;
   continue;
  }
  if (ret < 0) {
   if (ret == -ENOPKG) {
    sinfo->unsupported_crypto = true;
    continue;
   }
   kleave(" = %d", ret);
   return ret;
  }
  actual_ret = 0;
 }

 kleave(" = %d", actual_ret);
 return actual_ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pkcs7_verify);

/**
 * pkcs7_supply_detached_data - Supply the data needed to verify a PKCS#7 message
 * @pkcs7: The PKCS#7 message
 * @data: The data to be verified
 * @datalen: The amount of data
 *
 * Supply the detached data needed to verify a PKCS#7 message.  Note that no
 * attempt to retain/pin the data is made.  That is left to the caller.  The
 * data will not be modified by pkcs7_verify() and will not be freed when the
 * PKCS#7 message is freed.
 *
 * Returns -EINVAL if data is already supplied in the message, 0 otherwise.
 */
int pkcs7_supply_detached_data(struct pkcs7_message *pkcs7,
          const void *data, size_t datalen)
{
 if (pkcs7->data) {
  pr_warn("Data already supplied\n");
  return -EINVAL;
 }
 pkcs7->data = data;
 pkcs7->data_len = datalen;
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(pkcs7_supply_detached_data);