Quelle  digsig.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2011 Nokia Corporation
 * Copyright (C) 2011 Intel Corporation
 *
 * Author:
 * Dmitry Kasatkin <dmitry.kasatkin@nokia.com>
 *                 <dmitry.kasatkin@intel.com>
 *
 * File: sign.c
 * implements signature (RSA) verification
 * pkcs decoding is based on LibTomCrypt code
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/err.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/key.h>
#include <linux/crypto.h>
#include <crypto/hash.h>
#include <crypto/sha1.h>
#include <keys/user-type.h>
#include <linux/mpi.h>
#include <linux/digsig.h>

static struct crypto_shash *shash;

static const char *pkcs_1_v1_5_decode_emsa(const unsigned char *msg,
      unsigned long  msglen,
      unsigned long  modulus_bitlen,
      unsigned long *outlen)
{
 unsigned long modulus_len, ps_len, i;

 modulus_len = (modulus_bitlen >> 3) + (modulus_bitlen & 7 ? 1 : 0);

 /* test message size */
 if ((msglen > modulus_len) || (modulus_len < 11))
  return NULL;

 /* separate encoded message */
 if (msg[0] != 0x00 || msg[1] != 0x01)
  return NULL;

 for (i = 2; i < modulus_len - 1; i++)
  if (msg[i] != 0xFF)
   break;

 /* separator check */
 if (msg[i] != 0)
  /* There was no octet with hexadecimal value 0x00
to separate ps from m. */
  return NULL;

 ps_len = i - 2;

 *outlen = (msglen - (2 + ps_len + 1));

 return msg + 2 + ps_len + 1;
}

/*
 * RSA Signature verification with public key
 */
static int digsig_verify_rsa(struct key *key,
      const char *sig, int siglen,
         const char *h, int hlen)
{
 int err = -EINVAL;
 unsigned long len;
 unsigned long mlen, mblen;
 unsigned nret, l;
 int head, i;
 unsigned char *out1 = NULL;
 const char *m;
 MPI in = NULL, res = NULL, pkey[2];
 uint8_t *p, *datap;
 const uint8_t *endp;
 const struct user_key_payload *ukp;
 struct pubkey_hdr *pkh;

 down_read(&key->sem);
 ukp = user_key_payload_locked(key);

 if (!ukp) {
  /* key was revoked before we acquired its semaphore */
  err = -EKEYREVOKED;
  goto err1;
 }

 if (ukp->datalen < sizeof(*pkh))
  goto err1;

 pkh = (struct pubkey_hdr *)ukp->data;

 if (pkh->version != 1)
  goto err1;

 if (pkh->algo != PUBKEY_ALGO_RSA)
  goto err1;

 if (pkh->nmpi != 2)
  goto err1;

 datap = pkh->mpi;
 endp = ukp->data + ukp->datalen;

 for (i = 0; i < pkh->nmpi; i++) {
  unsigned int remaining = endp - datap;
  pkey[i] = mpi_read_from_buffer(datap, &remaining);
  if (IS_ERR(pkey[i])) {
   err = PTR_ERR(pkey[i]);
   goto err;
  }
  datap += remaining;
 }

 mblen = mpi_get_nbits(pkey[0]);
 mlen = DIV_ROUND_UP(mblen, 8);

 if (mlen == 0) {
  err = -EINVAL;
  goto err;
 }

 err = -ENOMEM;

 out1 = kzalloc(mlen, GFP_KERNEL);
 if (!out1)
  goto err;

 nret = siglen;
 in = mpi_read_from_buffer(sig, &nret);
 if (IS_ERR(in)) {
  err = PTR_ERR(in);
  goto err;
 }

 res = mpi_alloc(mpi_get_nlimbs(in) * 2);
 if (!res)
  goto err;

 err = mpi_powm(res, in, pkey[1], pkey[0]);
 if (err)
  goto err;

 if (mpi_get_nlimbs(res) * BYTES_PER_MPI_LIMB > mlen) {
  err = -EINVAL;
  goto err;
 }

 p = mpi_get_buffer(res, &l, NULL);
 if (!p) {
  err = -EINVAL;
  goto err;
 }

 len = mlen;
 head = len - l;
 memset(out1, 0, head);
 memcpy(out1 + head, p, l);

 kfree(p);

 m = pkcs_1_v1_5_decode_emsa(out1, len, mblen, &len);

 if (!m || len != hlen || memcmp(m, h, hlen))
  err = -EINVAL;

err:
 mpi_free(in);
 mpi_free(res);
 kfree(out1);
 while (--i >= 0)
  mpi_free(pkey[i]);
err1:
 up_read(&key->sem);

 return err;
}

/**
 * digsig_verify() - digital signature verification with public key
 * @keyring: keyring to search key in
 * @sig: digital signature
 * @siglen: length of the signature
 * @data: data
 * @datalen: length of the data
 *
 * Returns 0 on success, -EINVAL otherwise
 *
 * Verifies data integrity against digital signature.
 * Currently only RSA is supported.
 * Normally hash of the content is used as a data for this function.
 *
 */
int digsig_verify(struct key *keyring, const char *sig, int siglen,
      const char *data, int datalen)
{
 int err = -ENOMEM;
 struct signature_hdr *sh = (struct signature_hdr *)sig;
 struct shash_desc *desc = NULL;
 unsigned char hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
 struct key *key;
 char name[20];

 if (siglen < sizeof(*sh) + 2)
  return -EINVAL;

 if (sh->algo != PUBKEY_ALGO_RSA)
  return -ENOTSUPP;

 sprintf(name, "%llX", __be64_to_cpup((uint64_t *)sh->keyid));

 if (keyring) {
  /* search in specific keyring */
  key_ref_t kref;
  kref = keyring_search(make_key_ref(keyring, 1UL),
          &key_type_user, name, true);
  if (IS_ERR(kref))
   key = ERR_CAST(kref);
  else
   key = key_ref_to_ptr(kref);
 } else {
  key = request_key(&key_type_user, name, NULL);
 }
 if (IS_ERR(key)) {
  pr_err("key not found, id: %s\n", name);
  return PTR_ERR(key);
 }

 desc = kzalloc(sizeof(*desc) + crypto_shash_descsize(shash),
         GFP_KERNEL);
 if (!desc)
  goto err;

 desc->tfm = shash;

 crypto_shash_init(desc);
 crypto_shash_update(desc, data, datalen);
 crypto_shash_update(desc, sig, sizeof(*sh));
 crypto_shash_final(desc, hash);

 kfree(desc);

 /* pass signature mpis address */
 err = digsig_verify_rsa(key, sig + sizeof(*sh), siglen - sizeof(*sh),
        hash, sizeof(hash));

err:
 key_put(key);

 return err ? -EINVAL : 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(digsig_verify);

static int __init digsig_init(void)
{
 shash = crypto_alloc_shash("sha1", 0, 0);
 if (IS_ERR(shash)) {
  pr_err("shash allocation failed\n");
  return  PTR_ERR(shash);
 }

 return 0;

}

static void __exit digsig_cleanup(void)
{
 crypto_free_shash(shash);
}

module_init(digsig_init);
module_exit(digsig_cleanup);

MODULE_LICENSE("GPL");