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