85c8bfbc18f8974b0376a476ebc9bb4dc88d1302
[gnupg.git] / g10 / sig-check.c
1 /* sig-check.c -  Check a signature
2  *      Copyright (C) 1998, 1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This file is part of GnuPG.
5  *
6  * GnuPG is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * GnuPG is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
19  */
20
21 #include <config.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include <string.h>
25 #include <assert.h>
26
27 #include <gcrypt.h>
28 #include "util.h"
29 #include "packet.h"
30 #include "keydb.h"
31 #include "main.h"
32 #include "status.h"
33 #include "i18n.h"
34 #include "options.h"
35
36 struct cmp_help_context_s {
37     PKT_signature *sig;
38     GCRY_MD_HD md;
39 };
40
41
42 static int do_signature_check( PKT_signature *sig, GCRY_MD_HD digest,
43                                          u32 *r_expiredate, int *r_expired );
44 static int do_check( PKT_public_key *pk, PKT_signature *sig,
45                                          GCRY_MD_HD digest, int *r_expired );
46
47
48
49 /****************
50  * Emulate our old PK interface here - sometime in the future we might
51  * change the internal design to directly fit to libgcrypt.
52  */
53 static int
54 pk_verify( int algo, MPI hash, MPI *data, MPI *pkey,
55            int (*cmp)(void *, MPI), void *opaque )
56 {
57     GCRY_SEXP s_sig, s_hash, s_pkey;
58     int rc;
59
60     /* forget about cmp and opaque - we never used it */
61
62     /* make a sexp from pkey */
63     if( algo == GCRY_PK_DSA ) {
64         rc = gcry_sexp_build ( &s_pkey, NULL,
65                               "(public-key(dsa(p%m)(q%m)(g%m)(y%m)))",
66                                   pkey[0], pkey[1], pkey[2], pkey[3] );
67     }
68     else if( algo == GCRY_PK_ELG || algo == GCRY_PK_ELG_E ) {
69         rc = gcry_sexp_build ( &s_pkey, NULL,
70                               "(public-key(elg(p%m)(g%m)(y%m)))",
71                                   pkey[0], pkey[1], pkey[2] );
72     }
73     else if( algo == GCRY_PK_RSA ) {
74         rc = gcry_sexp_build ( &s_pkey, NULL,
75                               "(public-key(rsa(n%m)(e%m)))",
76                                   pkey[0], pkey[1] );
77     }
78     else
79         return GPGERR_PUBKEY_ALGO;
80
81     if ( rc )
82         BUG ();
83
84     /* put hash into a S-Exp s_hash */
85     if ( gcry_sexp_build( &s_hash, NULL, "%m", hash ) )
86         BUG ();
87
88     /* put data into a S-Exp s_sig */
89     if( algo == GCRY_PK_DSA ) {
90         rc = gcry_sexp_build ( &s_sig, NULL,
91                               "(sig-val(dsa(r%m)(s%m)))", data[0], data[1] );
92     }
93     else if( algo == GCRY_PK_ELG || algo == GCRY_PK_ELG_E ) {
94         rc = gcry_sexp_build ( &s_sig, NULL,
95                               "(sig-val(elg(r%m)(s%m)))", data[0], data[1] );
96     }
97     else if( algo == GCRY_PK_RSA ) {
98         rc = gcry_sexp_build ( &s_sig, NULL,
99                               "(sig-val(rsa(s%m)))", data[0] );
100     }
101     else
102         BUG();
103
104     if ( rc )
105         BUG ();
106
107
108     rc = gcry_pk_verify( s_sig, s_hash, s_pkey );
109     gcry_sexp_release( s_sig );
110     gcry_sexp_release( s_hash );
111     gcry_sexp_release( s_pkey );
112     return rc;
113 }
114
115
116
117 /****************
118  * Check the signature which is contained in SIG.
119  * The GCRY_MD_HD should be currently open, so that this function
120  * is able to append some data, before finalizing the digest.
121  */
122 int
123 signature_check( PKT_signature *sig, GCRY_MD_HD digest )
124 {
125     u32 dummy;
126     int dum2;
127     return do_signature_check( sig, digest, &dummy, &dum2 );
128 }
129
130 static int
131 do_signature_check( PKT_signature *sig, GCRY_MD_HD digest,
132                                         u32 *r_expiredate, int *r_expired )
133 {
134     PKT_public_key *pk = gcry_xcalloc( 1, sizeof *pk );
135     int rc=0;
136
137     if( is_RSA(sig->pubkey_algo) )
138         write_status(STATUS_RSA_OR_IDEA);
139
140     *r_expiredate = 0;
141     if( get_pubkey( pk, sig->keyid ) )
142         rc = GPGERR_NO_PUBKEY;
143     else {
144         *r_expiredate = pk->expiredate;
145         rc = do_check( pk, sig, digest, r_expired );
146     }
147
148     free_public_key( pk );
149
150     if( !rc && sig->sig_class < 2 && is_status_enabled() ) {
151         /* This signature id works best with DLP algorithms because
152          * they use a random parameter for every signature.  Instead of
153          * this sig-id we could have also used the hash of the document
154          * and the timestamp, but the drawback of this is, that it is
155          * not possible to sign more than one identical document within
156          * one second.  Some remote bacth processing applications might
157          * like this feature here */
158         GCRY_MD_HD md;
159         u32 a = sig->timestamp;
160         int i, nsig = pubkey_get_nsig( sig->pubkey_algo );
161         byte *p, *buffer;
162
163         if( !(md = gcry_md_open( GCRY_MD_RMD160, 0)) )
164             BUG();
165         gcry_md_putc( digest, sig->pubkey_algo );
166         gcry_md_putc( digest, sig->digest_algo );
167         gcry_md_putc( digest, (a >> 24) & 0xff );
168         gcry_md_putc( digest, (a >> 16) & 0xff );
169         gcry_md_putc( digest, (a >>  8) & 0xff );
170         gcry_md_putc( digest,  a        & 0xff );
171         for(i=0; i < nsig; i++ ) {
172             size_t n = gcry_mpi_get_nbits( sig->data[i]);
173
174             gcry_md_putc( md, n>>8);
175             gcry_md_putc( md, n );
176             if( gcry_mpi_aprint( GCRYMPI_FMT_USG, &p, &n, sig->data[i] ) )
177                 BUG();
178             gcry_md_write( md, p, n );
179             gcry_free(p);
180         }
181         gcry_md_final( md );
182         p = make_radix64_string( gcry_md_read( md, 0 ), 20 );
183         buffer = gcry_xmalloc( strlen(p) + 60 );
184         sprintf( buffer, "%s %s %lu",
185                  p, strtimestamp( sig->timestamp ), (ulong)sig->timestamp );
186         write_status_text( STATUS_SIG_ID, buffer );
187         gcry_free(buffer);
188         gcry_free(p);
189         gcry_md_close(md);
190     }
191
192     return rc;
193 }
194
195
196 /****************
197  * This function gets called by pubkey_verify() if the algorithm needs it.
198  */
199 static int
200 cmp_help( void *opaque, MPI result )
201 {
202   #if 0 /* we do not use this anymore */
203     int rc=0, i, j, c, old_enc;
204     byte *dp;
205     const byte *asn;
206     size_t mdlen, asnlen;
207     struct cmp_help_context_s *ctx = opaque;
208     PKT_signature *sig = ctx->sig;
209     GCRY_MD_HD digest = ctx->md;
210
211     old_enc = 0;
212     for(i=j=0; (c=mpi_getbyte(result, i)) != -1; i++ ) {
213         if( !j ) {
214             if( !i && c != 1 )
215                 break;
216             else if( i && c == 0xff )
217                 ; /* skip the padding */
218             else if( i && !c )
219                 j++;
220             else
221                 break;
222         }
223         else if( ++j == 18 && c != 1 )
224             break;
225         else if( j == 19 && c == 0 ) {
226             old_enc++;
227             break;
228         }
229     }
230     if( old_enc ) {
231         log_error("old encoding scheme is not supported\n");
232         return GPGERR_GENERAL;
233     }
234
235     if( (rc=check_digest_algo(sig->digest_algo)) )
236         return rc; /* unsupported algo */
237     asn = md_asn_oid( sig->digest_algo, &asnlen, &mdlen );
238
239     for(i=mdlen,j=asnlen-1; (c=mpi_getbyte(result, i)) != -1 && j >= 0;
240                                                            i++, j-- )
241         if( asn[j] != c )
242             break;
243     if( j != -1 || mpi_getbyte(result, i) )
244         return GPGERR_BAD_PUBKEY;  /* ASN is wrong */
245     for(i++; (c=mpi_getbyte(result, i)) != -1; i++ )
246         if( c != 0xff  )
247             break;
248     i++;
249     if( c != sig->digest_algo || mpi_getbyte(result, i) ) {
250         /* Padding or leading bytes in signature is wrong */
251         return GPGERR_BAD_PUBKEY;
252     }
253     if( mpi_getbyte(result, mdlen-1) != sig->digest_start[0]
254         || mpi_getbyte(result, mdlen-2) != sig->digest_start[1] ) {
255         /* Wrong key used to check the signature */
256         return GPGERR_BAD_PUBKEY;
257     }
258
259     dp = md_read( digest, sig->digest_algo );
260     for(i=mdlen-1; i >= 0; i--, dp++ ) {
261         if( mpi_getbyte( result, i ) != *dp )
262             return GPGERR_BAD_SIGN;
263     }
264     return 0;
265   #else
266     return -1;
267   #endif
268 }
269
270
271 static int
272 do_check( PKT_public_key *pk, PKT_signature *sig, GCRY_MD_HD digest,
273                                                     int *r_expired )
274 {
275     MPI result = NULL;
276     int rc=0;
277     struct cmp_help_context_s ctx;
278     u32 cur_time;
279
280     *r_expired = 0;
281     if( pk->version == 4 && pk->pubkey_algo == GCRY_PK_ELG_E ) {
282         log_info(_("this is a PGP generated "
283                    "ElGamal key which is NOT secure for signatures!\n"));
284         return GPGERR_PUBKEY_ALGO;
285     }
286
287     if( pk->timestamp > sig->timestamp ) {
288         ulong d = pk->timestamp - sig->timestamp;
289         log_info( d==1
290                   ? _("public key is %lu second newer than the signature\n")
291                   : _("public key is %lu seconds newer than the signature\n"),
292                        d );
293         if( !opt.ignore_time_conflict )
294             return GPGERR_TIME_CONFLICT; /* pubkey newer than signature */
295     }
296
297     cur_time = make_timestamp();
298     if( pk->timestamp > cur_time ) {
299         ulong d = pk->timestamp - cur_time;
300         log_info( d==1 ? _("key has been created %lu second "
301                            "in future (time warp or clock problem)\n")
302                        : _("key has been created %lu seconds "
303                            "in future (time warp or clock problem)\n"), d );
304         if( !opt.ignore_time_conflict )
305             return GPGERR_TIME_CONFLICT;
306     }
307
308     if( pk->expiredate && pk->expiredate < cur_time ) {
309         log_info(_("NOTE: signature key expired %s\n"),
310                                         asctimestamp( pk->expiredate ) );
311         write_status(STATUS_SIGEXPIRED);
312         *r_expired = 1;
313     }
314
315
316     if( (rc=openpgp_md_test_algo(sig->digest_algo)) )
317         return rc;
318     if( (rc=openpgp_pk_test_algo(sig->pubkey_algo, 0)) )
319         return rc;
320
321     /* make sure the digest algo is enabled (in case of a detached signature)*/
322     gcry_md_enable( digest, sig->digest_algo );
323
324     /* complete the digest */
325     if( sig->version >= 4 )
326         gcry_md_putc( digest, sig->version );
327     gcry_md_putc( digest, sig->sig_class );
328     if( sig->version < 4 ) {
329         u32 a = sig->timestamp;
330         gcry_md_putc( digest, (a >> 24) & 0xff );
331         gcry_md_putc( digest, (a >> 16) & 0xff );
332         gcry_md_putc( digest, (a >>  8) & 0xff );
333         gcry_md_putc( digest,  a        & 0xff );
334     }
335     else {
336         byte buf[6];
337         size_t n;
338         gcry_md_putc( digest, sig->pubkey_algo );
339         gcry_md_putc( digest, sig->digest_algo );
340         if( sig->hashed_data ) {
341             n = (sig->hashed_data[0] << 8) | sig->hashed_data[1];
342             gcry_md_write( digest, sig->hashed_data, n+2 );
343             n += 6;
344         }
345         else
346             n = 6;
347         /* add some magic */
348         buf[0] = sig->version;
349         buf[1] = 0xff;
350         buf[2] = n >> 24;
351         buf[3] = n >> 16;
352         buf[4] = n >>  8;
353         buf[5] = n;
354         gcry_md_write( digest, buf, 6 );
355     }
356     gcry_md_final( digest );
357
358     result = encode_md_value( pk->pubkey_algo, digest, sig->digest_algo,
359                               gcry_mpi_get_nbits(pk->pkey[0]), 0);
360     ctx.sig = sig;
361     ctx.md = digest;
362     rc = pk_verify( pk->pubkey_algo, result, sig->data, pk->pkey,
363                         cmp_help, &ctx );
364     mpi_release( result );
365     if( (opt.emulate_bugs & EMUBUG_MDENCODE)
366         && rc == GPGERR_BAD_SIGN && is_ELGAMAL(pk->pubkey_algo) ) {
367         /* In this case we try again because old GnuPG versions didn't encode
368          * the hash right. There is no problem with DSA however  */
369         result = encode_md_value( pk->pubkey_algo, digest, sig->digest_algo,
370                                   gcry_mpi_get_nbits(pk->pkey[0]), (sig->version < 5) );
371         ctx.sig = sig;
372         ctx.md = digest;
373         rc = pk_verify( pk->pubkey_algo, result, sig->data, pk->pkey,
374                         cmp_help, &ctx );
375     }
376
377     if( !rc && sig->flags.unknown_critical ) {
378         log_info(_("assuming bad signature due to an unknown critical bit\n"));
379         rc = GPGERR_BAD_SIGN;
380     }
381     sig->flags.checked = 1;
382     sig->flags.valid = !rc;
383
384     return rc;
385 }
386
387
388 static void
389 hash_uid_node( KBNODE unode, GCRY_MD_HD md, PKT_signature *sig )
390 {
391     PKT_user_id *uid = unode->pkt->pkt.user_id;
392
393     assert( unode->pkt->pkttype == PKT_USER_ID );
394     if( uid->photo ) {
395         if( sig->version >=4 ) {
396             byte buf[5];
397             buf[0] = 0xd1;                 /* packet of type 17 */
398             buf[1] = uid->photolen >> 24;  /* always use 4 length bytes */
399             buf[2] = uid->photolen >> 16;
400             buf[3] = uid->photolen >>  8;
401             buf[4] = uid->photolen;
402             gcry_md_write( md, buf, 5 );
403         }
404         gcry_md_write( md, uid->photo, uid->photolen );
405     }
406     else {
407         if( sig->version >=4 ) {
408             byte buf[5];
409             buf[0] = 0xb4;            /* indicates a userid packet */
410             buf[1] = uid->len >> 24;  /* always use 4 length bytes */
411             buf[2] = uid->len >> 16;
412             buf[3] = uid->len >>  8;
413             buf[4] = uid->len;
414             gcry_md_write( md, buf, 5 );
415         }
416         gcry_md_write( md, uid->name, uid->len );
417     }
418 }
419
420 /****************
421  * check the signature pointed to by NODE. This is a key signature.
422  * If the function detects a self-signature, it uses the PK from
423  * ROOT and does not read any public key.
424  */
425 int
426 check_key_signature( KBNODE root, KBNODE node, int *is_selfsig )
427 {
428     u32 dummy;
429     int dum2;
430     return check_key_signature2(root, node, is_selfsig, &dummy, &dum2 );
431 }
432
433 int
434 check_key_signature2( KBNODE root, KBNODE node, int *is_selfsig,
435                                        u32 *r_expiredate, int *r_expired )
436 {
437     GCRY_MD_HD md;
438     PKT_public_key *pk;
439     PKT_signature *sig;
440     int algo;
441     int rc;
442
443     if( is_selfsig )
444         *is_selfsig = 0;
445     *r_expiredate = 0;
446     *r_expired = 0;
447     assert( node->pkt->pkttype == PKT_SIGNATURE );
448     assert( root->pkt->pkttype == PKT_PUBLIC_KEY );
449
450     pk = root->pkt->pkt.public_key;
451     sig = node->pkt->pkt.signature;
452     algo = sig->digest_algo;
453
454   #if 0 /* I am not sure whether this is a good thing to do */
455     if( sig->flags.checked )
456         log_debug("check_key_signature: already checked: %s\n",
457                       sig->flags.valid? "good":"bad" );
458   #endif
459
460     if( (rc=openpgp_md_test_algo(algo)) )
461         return rc;
462
463     if( sig->sig_class == 0x20 ) {
464         if( !(md = gcry_md_open( algo, 0 )) )
465             BUG();
466         hash_public_key( md, pk );
467         rc = do_check( pk, sig, md, r_expired );
468         gcry_md_close(md);
469     }
470     else if( sig->sig_class == 0x28 ) { /* subkey revocation */
471         KBNODE snode = find_prev_kbnode( root, node, PKT_PUBLIC_SUBKEY );
472
473         if( snode ) {
474             if( !(md = gcry_md_open( algo, 0 )) )
475                 BUG();
476             hash_public_key( md, pk );
477             hash_public_key( md, snode->pkt->pkt.public_key );
478             rc = do_check( pk, sig, md, r_expired );
479             gcry_md_close(md);
480         }
481         else {
482             log_error("no subkey for subkey revocation packet\n");
483             rc = GPGERR_SIG_CLASS;
484         }
485     }
486     else if( sig->sig_class == 0x18 ) {
487         KBNODE snode = find_prev_kbnode( root, node, PKT_PUBLIC_SUBKEY );
488
489         if( snode ) {
490             if( is_selfsig ) {  /* does this make sense????? */
491                 u32 keyid[2];   /* it should always be a selfsig */
492
493                 keyid_from_pk( pk, keyid );
494                 if( keyid[0] == sig->keyid[0] && keyid[1] == sig->keyid[1] )
495                     *is_selfsig = 1;
496             }
497             if( !(md = gcry_md_open( algo, 0 )) )
498                 BUG();
499             hash_public_key( md, pk );
500             hash_public_key( md, snode->pkt->pkt.public_key );
501             rc = do_check( pk, sig, md, r_expired );
502             gcry_md_close(md);
503         }
504         else {
505             log_error("no subkey for key signature packet\n");
506             rc = GPGERR_SIG_CLASS;
507         }
508     }
509     else {
510         KBNODE unode = find_prev_kbnode( root, node, PKT_USER_ID );
511
512         if( unode ) {
513             u32 keyid[2];
514
515             keyid_from_pk( pk, keyid );
516             if( !(md = gcry_md_open( algo, 0 )) )
517                 BUG();
518             hash_public_key( md, pk );
519             hash_uid_node( unode, md, sig );
520             if( keyid[0] == sig->keyid[0] && keyid[1] == sig->keyid[1] ) {
521                 if( is_selfsig )
522                     *is_selfsig = 1;
523                 rc = do_check( pk, sig, md, r_expired );
524             }
525             else {
526                 rc = do_signature_check( sig, md, r_expiredate, r_expired );
527             }
528             gcry_md_close(md);
529         }
530         else {
531             log_error("no user ID for key signature packet\n");
532             rc = GPGERR_SIG_CLASS;
533         }
534     }
535
536     return rc;
537 }
538
539