New release
[gnupg.git] / g10 / seskey.c
1 /* seskey.c -  make sesssion keys etc.
2  *      Copyright (C) 1998 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 #include "util.h"
27 #include "cipher.h"
28 #include "mpi.h"
29 #include "main.h"
30 #include "i18n.h"
31
32
33 /****************
34  * Make a session key and put it into DEK
35  */
36 void
37 make_session_key( DEK *dek )
38 {
39     CIPHER_HANDLE chd;
40     int i, rc;
41
42     dek->keylen = cipher_get_keylen( dek->algo ) / 8;
43
44     chd = cipher_open( dek->algo, CIPHER_MODE_AUTO_CFB, 1 );
45     for(i=0; i < 16; i++ ) {
46         rc = cipher_setkey( chd, dek->key, dek->keylen );
47         if( !rc ) {
48             cipher_close( chd );
49             return;
50         }
51         log_info(_("weak key created - retrying\n") );
52         /* Renew the session key until we get a non-weak key. */
53         randomize_buffer( dek->key, dek->keylen, 1 );
54     }
55     log_fatal(_(
56             "cannot avoid weak key for symmetric cipher; tried %d times!\n"),
57                   i);
58 }
59
60
61 /****************
62  * Encode the session key. NBITS is the number of bits which should be used
63  * for packing the session key.
64  * returns: A mpi with the session key (caller must free)
65  */
66 MPI
67 encode_session_key( DEK *dek, unsigned nbits )
68 {
69     int nframe = (nbits+7) / 8;
70     byte *p;
71     byte *frame;
72     int i,n;
73     u16 csum;
74     MPI a;
75
76     /* the current limitation is that we can only use a session key
77      * whose length is a multiple of BITS_PER_MPI_LIMB
78      * I think we can live with that.
79      */
80     if( dek->keylen + 7 > nframe || !nframe )
81         log_bug("can't encode a %d bit key in a %d bits frame\n",
82                     dek->keylen*8, nbits );
83
84     /* We encode the session key in this way:
85      *
86      *     0  2  RND(n bytes)  0  A  DEK(k bytes)  CSUM(2 bytes)
87      *
88      * (But how can we store the leading 0 - the external representaion
89      *  of MPIs doesn't allow leading zeroes =:-)
90      *
91      * RND are non-zero random bytes.
92      * A   is the cipher algorithm
93      * DEK is the encryption key (session key) length k depends on the
94      *     cipher algorithm (20 is used with blowfish160).
95      * CSUM is the 16 bit checksum over the DEK
96      */
97     csum = 0;
98     for( p = dek->key, i=0; i < dek->keylen; i++ )
99         csum += *p++;
100
101     frame = m_alloc_secure( nframe );
102     n = 0;
103     frame[n++] = 0;
104     frame[n++] = 2;
105     i = nframe - 6 - dek->keylen;
106     assert( i > 0 );
107     p = get_random_bits( i*8, 1, 1 );
108     /* replace zero bytes by new values */
109     for(;;) {
110         int j, k;
111         byte *pp;
112
113         /* count the zero bytes */
114         for(j=k=0; j < i; j++ )
115             if( !p[j] )
116                 k++;
117         if( !k )
118             break; /* okay: no zero bytes */
119         k += k/128; /* better get some more */
120         pp = get_random_bits( k*8, 1, 1);
121         for(j=0; j < i && k ; j++ )
122             if( !p[j] )
123                 p[j] = pp[--k];
124         m_free(pp);
125     }
126     memcpy( frame+n, p, i );
127     m_free(p);
128     n += i;
129     frame[n++] = 0;
130     frame[n++] = dek->algo;
131     memcpy( frame+n, dek->key, dek->keylen ); n += dek->keylen;
132     frame[n++] = csum >>8;
133     frame[n++] = csum;
134     assert( n == nframe );
135     a = mpi_alloc_secure( (nframe+BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB );
136     mpi_set_buffer( a, frame, nframe, 0 );
137     m_free(frame);
138     return a;
139 }
140
141
142 static MPI
143 do_encode_md( MD_HANDLE md, int algo, size_t len, unsigned nbits,
144                                    const byte *asn, size_t asnlen )
145 {
146     int nframe = (nbits+7) / 8;
147     byte *frame;
148     int i,n;
149     MPI a;
150
151     if( len + asnlen + 4  > nframe )
152         log_bug("can't encode a %d bit MD into a %d bits frame\n",
153                     (int)(len*8), (int)nbits);
154
155     /* We encode the MD in this way:
156      *
157      *     0  A PAD(n bytes)   0  ASN(asnlen bytes)  MD(len bytes)
158      *
159      * PAD consists of FF bytes.
160      */
161     frame = md_is_secure(md)? m_alloc_secure( nframe ) : m_alloc( nframe );
162     n = 0;
163     frame[n++] = 0;
164     frame[n++] = algo;
165     i = nframe - len - asnlen -3 ;
166     assert( i > 1 );
167     memset( frame+n, 0xff, i ); n += i;
168     frame[n++] = 0;
169     memcpy( frame+n, asn, asnlen ); n += asnlen;
170     memcpy( frame+n, md_read(md, algo), len ); n += len;
171     assert( n == nframe );
172     a = md_is_secure(md)?
173          mpi_alloc_secure( (nframe+BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB )
174          : mpi_alloc( (nframe+BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB );
175     mpi_set_buffer( a, frame, nframe, 0 );
176     m_free(frame);
177     return a;
178 }
179
180
181 MPI
182 encode_md_value( int pubkey_algo, MD_HANDLE md, int hash_algo, unsigned nbits )
183 {
184     int algo = hash_algo? hash_algo : md_get_algo(md);
185     const byte *asn;
186     size_t asnlen, mdlen;
187     MPI frame;
188
189     if( pubkey_algo == PUBKEY_ALGO_DSA ) {
190         frame = md_is_secure(md)? mpi_alloc_secure((md_digest_length(hash_algo)
191                                  +BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB )
192                                 : mpi_alloc((md_digest_length(hash_algo)
193                                  +BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB );
194         mpi_set_buffer( frame, md_read(md, hash_algo),
195                                md_digest_length(hash_algo), 0 );
196     }
197     else {
198        asn = md_asn_oid( algo, &asnlen, &mdlen );
199        frame = do_encode_md( md, algo, mdlen, nbits, asn, asnlen );
200     }
201     return frame;
202 }
203