Update - OpenSSL 1.1.1-pre7-dev
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@@ -0,0 +1,322 @@
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/*
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* Copyright 2017 Ribose Inc. All Rights Reserved.
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* Ported from Ribose contributions from Botan.
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* Licensed under the OpenSSL license (the "License"). You may not use
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* this file except in compliance with the License. You can obtain a copy
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* in the file LICENSE in the source distribution or at
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* https://www.openssl.org/source/license.html
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*/
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#include <openssl/sm2.h>
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#include <openssl/evp.h>
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#include <openssl/bn.h>
|
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#include <string.h>
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||||
static BIGNUM *compute_msg_hash(const EVP_MD *digest,
|
||||
const EC_KEY *key,
|
||||
const char *user_id,
|
||||
const uint8_t *msg, size_t msg_len)
|
||||
{
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||||
EVP_MD_CTX *hash = EVP_MD_CTX_new();
|
||||
const int md_size = EVP_MD_size(digest);
|
||||
uint8_t *za = OPENSSL_zalloc(md_size);
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||||
BIGNUM *e = NULL;
|
||||
|
||||
if (za == NULL)
|
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goto done;
|
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|
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if (hash == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (SM2_compute_userid_digest(za, digest, user_id, key) == 0)
|
||||
goto done;
|
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|
||||
if (EVP_DigestInit(hash, digest) == 0)
|
||||
goto done;
|
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||||
if (EVP_DigestUpdate(hash, za, md_size) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (EVP_DigestUpdate(hash, msg, msg_len) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
/* reuse za buffer to hold H(ZA || M) */
|
||||
if (EVP_DigestFinal(hash, za, NULL) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
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||||
e = BN_bin2bn(za, md_size, NULL);
|
||||
|
||||
done:
|
||||
OPENSSL_free(za);
|
||||
EVP_MD_CTX_free(hash);
|
||||
return e;
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}
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||||
static
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||||
ECDSA_SIG *SM2_sig_gen(const EC_KEY *key, const BIGNUM *e)
|
||||
{
|
||||
const BIGNUM *dA = EC_KEY_get0_private_key(key);
|
||||
const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(key);
|
||||
const BIGNUM *order = EC_GROUP_get0_order(group);
|
||||
|
||||
ECDSA_SIG *sig = NULL;
|
||||
EC_POINT *kG = NULL;
|
||||
BN_CTX *ctx = NULL;
|
||||
BIGNUM *k = NULL;
|
||||
BIGNUM *rk = NULL;
|
||||
BIGNUM *r = NULL;
|
||||
BIGNUM *s = NULL;
|
||||
BIGNUM *x1 = NULL;
|
||||
BIGNUM *tmp = NULL;
|
||||
|
||||
kG = EC_POINT_new(group);
|
||||
if (kG == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
ctx = BN_CTX_new();
|
||||
if (ctx == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
BN_CTX_start(ctx);
|
||||
|
||||
k = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
rk = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
x1 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
tmp = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
|
||||
if (tmp == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
/* These values are returned and so should not be allocated out of the context */
|
||||
r = BN_new();
|
||||
s = BN_new();
|
||||
|
||||
if (r == NULL || s == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
for (;;) {
|
||||
BN_priv_rand_range(k, order);
|
||||
|
||||
if (EC_POINT_mul(group, kG, k, NULL, NULL, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, kG, x1, NULL, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_mod_add(r, e, x1, order, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
/* try again if r == 0 or r+k == n */
|
||||
if (BN_is_zero(r))
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
BN_add(rk, r, k);
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(rk, order) == 0)
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
BN_add(s, dA, BN_value_one());
|
||||
BN_mod_inverse(s, s, order, ctx);
|
||||
|
||||
BN_mod_mul(tmp, dA, r, order, ctx);
|
||||
BN_sub(tmp, k, tmp);
|
||||
|
||||
BN_mod_mul(s, s, tmp, order, ctx);
|
||||
|
||||
sig = ECDSA_SIG_new();
|
||||
|
||||
if (sig == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
/* takes ownership of r and s */
|
||||
ECDSA_SIG_set0(sig, r, s);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
done:
|
||||
|
||||
if (sig == NULL) {
|
||||
BN_free(r);
|
||||
BN_free(s);
|
||||
}
|
||||
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
EC_POINT_free(kG);
|
||||
return sig;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
static
|
||||
int SM2_sig_verify(const EC_KEY *key, const ECDSA_SIG *sig, const BIGNUM *e)
|
||||
{
|
||||
int ret = 0;
|
||||
const EC_GROUP *group = EC_KEY_get0_group(key);
|
||||
const BIGNUM *order = EC_GROUP_get0_order(group);
|
||||
BN_CTX *ctx = NULL;
|
||||
EC_POINT *pt = NULL;
|
||||
|
||||
BIGNUM *t = NULL;
|
||||
BIGNUM *x1 = NULL;
|
||||
const BIGNUM *r = NULL;
|
||||
const BIGNUM *s = NULL;
|
||||
|
||||
ctx = BN_CTX_new();
|
||||
if (ctx == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
pt = EC_POINT_new(group);
|
||||
if (pt == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
BN_CTX_start(ctx);
|
||||
|
||||
t = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
x1 = BN_CTX_get(ctx);
|
||||
|
||||
if (x1 == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
B1: verify whether r' in [1,n-1], verification failed if not
|
||||
B2: vefify whether s' in [1,n-1], verification failed if not
|
||||
B3: set M'~=ZA || M'
|
||||
B4: calculate e'=Hv(M'~)
|
||||
B5: calculate t = (r' + s') modn, verification failed if t=0
|
||||
B6: calculate the point (x1', y1')=[s']G + [t]PA
|
||||
B7: calculate R=(e'+x1') modn, verfication pass if yes, otherwise failed
|
||||
*/
|
||||
|
||||
ECDSA_SIG_get0(sig, &r, &s);
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(r, BN_value_one()) < 0)
|
||||
goto done;
|
||||
if (BN_cmp(s, BN_value_one()) < 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(order, r) <= 0)
|
||||
goto done;
|
||||
if (BN_cmp(order, s) <= 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_mod_add(t, r, s, order, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_is_zero(t) == 1)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (EC_POINT_mul(group, pt, s, EC_KEY_get0_public_key(key), t, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, pt, x1, NULL, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_mod_add(t, e, x1, order, ctx) == 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(r, t) == 0)
|
||||
ret = 1;
|
||||
|
||||
done:
|
||||
EC_POINT_free(pt);
|
||||
BN_CTX_free(ctx);
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ECDSA_SIG *SM2_do_sign(const EC_KEY *key,
|
||||
const EVP_MD *digest,
|
||||
const char *user_id, const uint8_t *msg, size_t msg_len)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *e = NULL;
|
||||
ECDSA_SIG *sig = NULL;
|
||||
|
||||
e = compute_msg_hash(digest, key, user_id, msg, msg_len);
|
||||
if (e == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
sig = SM2_sig_gen(key, e);
|
||||
|
||||
done:
|
||||
BN_free(e);
|
||||
return sig;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SM2_do_verify(const EC_KEY *key,
|
||||
const EVP_MD *digest,
|
||||
const ECDSA_SIG *sig,
|
||||
const char *user_id, const uint8_t *msg, size_t msg_len)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *e = NULL;
|
||||
int ret = -1;
|
||||
|
||||
e = compute_msg_hash(digest, key, user_id, msg, msg_len);
|
||||
if (e == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
ret = SM2_sig_verify(key, sig, e);
|
||||
|
||||
done:
|
||||
BN_free(e);
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SM2_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dgstlen,
|
||||
unsigned char *sig, unsigned int *siglen, EC_KEY *eckey)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *e = NULL;
|
||||
ECDSA_SIG *s = NULL;
|
||||
int ret = -1;
|
||||
|
||||
if (type != NID_sm3)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
if (dgstlen != 32) /* expected length of SM3 hash */
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
e = BN_bin2bn(dgst, dgstlen, NULL);
|
||||
|
||||
s = SM2_sig_gen(eckey, e);
|
||||
|
||||
*siglen = i2d_ECDSA_SIG(s, &sig);
|
||||
|
||||
ret = 1;
|
||||
|
||||
done:
|
||||
ECDSA_SIG_free(s);
|
||||
BN_free(e);
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SM2_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgstlen,
|
||||
const unsigned char *sig, int sig_len, EC_KEY *eckey)
|
||||
{
|
||||
ECDSA_SIG *s = NULL;
|
||||
BIGNUM *e = NULL;
|
||||
const unsigned char *p = sig;
|
||||
unsigned char *der = NULL;
|
||||
int derlen = -1;
|
||||
int ret = -1;
|
||||
|
||||
if (type != NID_sm3)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
s = ECDSA_SIG_new();
|
||||
if (s == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
if (d2i_ECDSA_SIG(&s, &p, sig_len) == NULL)
|
||||
goto done;
|
||||
/* Ensure signature uses DER and doesn't have trailing garbage */
|
||||
derlen = i2d_ECDSA_SIG(s, &der);
|
||||
if (derlen != sig_len || memcmp(sig, der, derlen) != 0)
|
||||
goto done;
|
||||
|
||||
e = BN_bin2bn(dgst, dgstlen, NULL);
|
||||
|
||||
ret = SM2_sig_verify(eckey, s, e);
|
||||
|
||||
done:
|
||||
OPENSSL_free(der);
|
||||
BN_free(e);
|
||||
ECDSA_SIG_free(s);
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
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