src/TortoisePlink/SSHRSA.C

   1 /*\r
   2  * RSA implementation for PuTTY.\r
   3  */\r
   4 \r
   5 #include <stdio.h>\r
   6 #include <stdlib.h>\r
   7 #include <string.h>\r
   8 #include <assert.h>\r
   9 \r
  10 #include "ssh.h"\r
  11 #include "misc.h"\r
  12 \r
  13 int makekey(unsigned char *data, int len, struct RSAKey *result,\r
  14             unsigned char **keystr, int order)\r
  15 {\r
  16     unsigned char *p = data;\r
  17     int i, n;\r
  18 \r
  19     if (len < 4)\r
  20         return -1;\r
  21 \r
  22     if (result) {\r
  23         result->bits = 0;\r
  24         for (i = 0; i < 4; i++)\r
  25             result->bits = (result->bits << 8) + *p++;\r
  26     } else\r
  27         p += 4;\r
  28 \r
  29     len -= 4;\r
  30 \r
  31     /*\r
  32      * order=0 means exponent then modulus (the keys sent by the\r
  33      * server). order=1 means modulus then exponent (the keys\r
  34      * stored in a keyfile).\r
  35      */\r
  36 \r
  37     if (order == 0) {\r
  38         n = ssh1_read_bignum(p, len, result ? &result->exponent : NULL);\r
  39         if (n < 0) return -1;\r
  40         p += n;\r
  41         len -= n;\r
  42     }\r
  43 \r
  44     n = ssh1_read_bignum(p, len, result ? &result->modulus : NULL);\r
  45     if (n < 0 || (result && bignum_bitcount(result->modulus) == 0)) return -1;\r
  46     if (result)\r
  47         result->bytes = n - 2;\r
  48     if (keystr)\r
  49         *keystr = p + 2;\r
  50     p += n;\r
  51     len -= n;\r
  52 \r
  53     if (order == 1) {\r
  54         n = ssh1_read_bignum(p, len, result ? &result->exponent : NULL);\r
  55         if (n < 0) return -1;\r
  56         p += n;\r
  57         len -= n;\r
  58     }\r
  59     return p - data;\r
  60 }\r
  61 \r
  62 int makeprivate(unsigned char *data, int len, struct RSAKey *result)\r
  63 {\r
  64     return ssh1_read_bignum(data, len, &result->private_exponent);\r
  65 }\r
  66 \r
  67 int rsaencrypt(unsigned char *data, int length, struct RSAKey *key)\r
  68 {\r
  69     Bignum b1, b2;\r
  70     int i;\r
  71     unsigned char *p;\r
  72 \r
  73     if (key->bytes < length + 4)\r
  74         return 0;                      /* RSA key too short! */\r
  75 \r
  76     memmove(data + key->bytes - length, data, length);\r
  77     data[0] = 0;\r
  78     data[1] = 2;\r
  79 \r
  80     for (i = 2; i < key->bytes - length - 1; i++) {\r
  81         do {\r
  82             data[i] = random_byte();\r
  83         } while (data[i] == 0);\r
  84     }\r
  85     data[key->bytes - length - 1] = 0;\r
  86 \r
  87     b1 = bignum_from_bytes(data, key->bytes);\r
  88 \r
  89     b2 = modpow(b1, key->exponent, key->modulus);\r
  90 \r
  91     p = data;\r
  92     for (i = key->bytes; i--;) {\r
  93         *p++ = bignum_byte(b2, i);\r
  94     }\r
  95 \r
  96     freebn(b1);\r
  97     freebn(b2);\r
  98 \r
  99     return 1;\r
 100 }\r
 101 \r
 102 static void sha512_mpint(SHA512_State * s, Bignum b)\r
 103 {\r
 104     unsigned char lenbuf[4];\r
 105     int len;\r
 106     len = (bignum_bitcount(b) + 8) / 8;\r
 107     PUT_32BIT(lenbuf, len);\r
 108     SHA512_Bytes(s, lenbuf, 4);\r
 109     while (len-- > 0) {\r
 110         lenbuf[0] = bignum_byte(b, len);\r
 111         SHA512_Bytes(s, lenbuf, 1);\r
 112     }\r
 113     memset(lenbuf, 0, sizeof(lenbuf));\r
 114 }\r
 115 \r
 116 /*\r
 117  * This function is a wrapper on modpow(). It has the same effect\r
 118  * as modpow(), but employs RSA blinding to protect against timing\r
 119  * attacks.\r
 120  */\r
 121 static Bignum rsa_privkey_op(Bignum input, struct RSAKey *key)\r
 122 {\r
 123     Bignum random, random_encrypted, random_inverse;\r
 124     Bignum input_blinded, ret_blinded;\r
 125     Bignum ret;\r
 126 \r
 127     SHA512_State ss;\r
 128     unsigned char digest512[64];\r
 129     int digestused = lenof(digest512);\r
 130     int hashseq = 0;\r
 131 \r
 132     /*\r
 133      * Start by inventing a random number chosen uniformly from the\r
 134      * range 2..modulus-1. (We do this by preparing a random number\r
 135      * of the right length and retrying if it's greater than the\r
 136      * modulus, to prevent any potential Bleichenbacher-like\r
 137      * attacks making use of the uneven distribution within the\r
 138      * range that would arise from just reducing our number mod n.\r
 139      * There are timing implications to the potential retries, of\r
 140      * course, but all they tell you is the modulus, which you\r
 141      * already knew.)\r
 142      * \r
 143      * To preserve determinism and avoid Pageant needing to share\r
 144      * the random number pool, we actually generate this `random'\r
 145      * number by hashing stuff with the private key.\r
 146      */\r
 147     while (1) {\r
 148         int bits, byte, bitsleft, v;\r
 149         random = copybn(key->modulus);\r
 150         /*\r
 151          * Find the topmost set bit. (This function will return its\r
 152          * index plus one.) Then we'll set all bits from that one\r
 153          * downwards randomly.\r
 154          */\r
 155         bits = bignum_bitcount(random);\r
 156         byte = 0;\r
 157         bitsleft = 0;\r
 158         while (bits--) {\r
 159             if (bitsleft <= 0) {\r
 160                 bitsleft = 8;\r
 161                 /*\r
 162                  * Conceptually the following few lines are equivalent to\r
 163                  *    byte = random_byte();\r
 164                  */\r
 165                 if (digestused >= lenof(digest512)) {\r
 166                     unsigned char seqbuf[4];\r
 167                     PUT_32BIT(seqbuf, hashseq);\r
 168                     SHA512_Init(&ss);\r
 169                     SHA512_Bytes(&ss, "RSA deterministic blinding", 26);\r
 170                     SHA512_Bytes(&ss, seqbuf, sizeof(seqbuf));\r
 171                     sha512_mpint(&ss, key->private_exponent);\r
 172                     SHA512_Final(&ss, digest512);\r
 173                     hashseq++;\r
 174 \r
 175                     /*\r
 176                      * Now hash that digest plus the signature\r
 177                      * input.\r
 178                      */\r
 179                     SHA512_Init(&ss);\r
 180                     SHA512_Bytes(&ss, digest512, sizeof(digest512));\r
 181                     sha512_mpint(&ss, input);\r
 182                     SHA512_Final(&ss, digest512);\r
 183 \r
 184                     digestused = 0;\r
 185                 }\r
 186                 byte = digest512[digestused++];\r
 187             }\r
 188             v = byte & 1;\r
 189             byte >>= 1;\r
 190             bitsleft--;\r
 191             bignum_set_bit(random, bits, v);\r
 192         }\r
 193 \r
 194         /*\r
 195          * Now check that this number is strictly greater than\r
 196          * zero, and strictly less than modulus.\r
 197          */\r
 198         if (bignum_cmp(random, Zero) <= 0 ||\r
 199             bignum_cmp(random, key->modulus) >= 0) {\r
 200             freebn(random);\r
 201             continue;\r
 202         } else {\r
 203             break;\r
 204         }\r
 205     }\r
 206 \r
 207     /*\r
 208      * RSA blinding relies on the fact that (xy)^d mod n is equal\r
 209      * to (x^d mod n) * (y^d mod n) mod n. We invent a random pair\r
 210      * y and y^d; then we multiply x by y, raise to the power d mod\r
 211      * n as usual, and divide by y^d to recover x^d. Thus an\r
 212      * attacker can't correlate the timing of the modpow with the\r
 213      * input, because they don't know anything about the number\r
 214      * that was input to the actual modpow.\r
 215      * \r
 216      * The clever bit is that we don't have to do a huge modpow to\r
 217      * get y and y^d; we will use the number we just invented as\r
 218      * _y^d_, and use the _public_ exponent to compute (y^d)^e = y\r
 219      * from it, which is much faster to do.\r
 220      */\r
 221     random_encrypted = modpow(random, key->exponent, key->modulus);\r
 222     random_inverse = modinv(random, key->modulus);\r
 223     input_blinded = modmul(input, random_encrypted, key->modulus);\r
 224     ret_blinded = modpow(input_blinded, key->private_exponent, key->modulus);\r
 225     ret = modmul(ret_blinded, random_inverse, key->modulus);\r
 226 \r
 227     freebn(ret_blinded);\r
 228     freebn(input_blinded);\r
 229     freebn(random_inverse);\r
 230     freebn(random_encrypted);\r
 231     freebn(random);\r
 232 \r
 233     return ret;\r
 234 }\r
 235 \r
 236 Bignum rsadecrypt(Bignum input, struct RSAKey *key)\r
 237 {\r
 238     return rsa_privkey_op(input, key);\r
 239 }\r
 240 \r
 241 int rsastr_len(struct RSAKey *key)\r
 242 {\r
 243     Bignum md, ex;\r
 244     int mdlen, exlen;\r
 245 \r
 246     md = key->modulus;\r
 247     ex = key->exponent;\r
 248     mdlen = (bignum_bitcount(md) + 15) / 16;\r
 249     exlen = (bignum_bitcount(ex) + 15) / 16;\r
 250     return 4 * (mdlen + exlen) + 20;\r
 251 }\r
 252 \r
 253 void rsastr_fmt(char *str, struct RSAKey *key)\r
 254 {\r
 255     Bignum md, ex;\r
 256     int len = 0, i, nibbles;\r
 257     static const char hex[] = "0123456789abcdef";\r
 258 \r
 259     md = key->modulus;\r
 260     ex = key->exponent;\r
 261 \r
 262     len += sprintf(str + len, "0x");\r
 263 \r
 264     nibbles = (3 + bignum_bitcount(ex)) / 4;\r
 265     if (nibbles < 1)\r
 266         nibbles = 1;\r
 267     for (i = nibbles; i--;)\r
 268         str[len++] = hex[(bignum_byte(ex, i / 2) >> (4 * (i % 2))) & 0xF];\r
 269 \r
 270     len += sprintf(str + len, ",0x");\r
 271 \r
 272     nibbles = (3 + bignum_bitcount(md)) / 4;\r
 273     if (nibbles < 1)\r
 274         nibbles = 1;\r
 275     for (i = nibbles; i--;)\r
 276         str[len++] = hex[(bignum_byte(md, i / 2) >> (4 * (i % 2))) & 0xF];\r
 277 \r
 278     str[len] = '\0';\r
 279 }\r
 280 \r
 281 /*\r
 282  * Generate a fingerprint string for the key. Compatible with the\r
 283  * OpenSSH fingerprint code.\r
 284  */\r
 285 void rsa_fingerprint(char *str, int len, struct RSAKey *key)\r
 286 {\r
 287     struct MD5Context md5c;\r
 288     unsigned char digest[16];\r
 289     char buffer[16 * 3 + 40];\r
 290     int numlen, slen, i;\r
 291 \r
 292     MD5Init(&md5c);\r
 293     numlen = ssh1_bignum_length(key->modulus) - 2;\r
 294     for (i = numlen; i--;) {\r
 295         unsigned char c = bignum_byte(key->modulus, i);\r
 296         MD5Update(&md5c, &c, 1);\r
 297     }\r
 298     numlen = ssh1_bignum_length(key->exponent) - 2;\r
 299     for (i = numlen; i--;) {\r
 300         unsigned char c = bignum_byte(key->exponent, i);\r
 301         MD5Update(&md5c, &c, 1);\r
 302     }\r
 303     MD5Final(digest, &md5c);\r
 304 \r
 305     sprintf(buffer, "%d ", bignum_bitcount(key->modulus));\r
 306     for (i = 0; i < 16; i++)\r
 307         sprintf(buffer + strlen(buffer), "%s%02x", i ? ":" : "",\r
 308                 digest[i]);\r
 309     strncpy(str, buffer, len);\r
 310     str[len - 1] = '\0';\r
 311     slen = strlen(str);\r
 312     if (key->comment && slen < len - 1) {\r
 313         str[slen] = ' ';\r
 314         strncpy(str + slen + 1, key->comment, len - slen - 1);\r
 315         str[len - 1] = '\0';\r
 316     }\r
 317 }\r
 318 \r
 319 /*\r
 320  * Verify that the public data in an RSA key matches the private\r
 321  * data. We also check the private data itself: we ensure that p >\r
 322  * q and that iqmp really is the inverse of q mod p.\r
 323  */\r
 324 int rsa_verify(struct RSAKey *key)\r
 325 {\r
 326     Bignum n, ed, pm1, qm1;\r
 327     int cmp;\r
 328 \r
 329     /* n must equal pq. */\r
 330     n = bigmul(key->p, key->q);\r
 331     cmp = bignum_cmp(n, key->modulus);\r
 332     freebn(n);\r
 333     if (cmp != 0)\r
 334         return 0;\r
 335 \r
 336     /* e * d must be congruent to 1, modulo (p-1) and modulo (q-1). */\r
 337     pm1 = copybn(key->p);\r
 338     decbn(pm1);\r
 339     ed = modmul(key->exponent, key->private_exponent, pm1);\r
 340     cmp = bignum_cmp(ed, One);\r
 341     sfree(ed);\r
 342     if (cmp != 0)\r
 343         return 0;\r
 344 \r
 345     qm1 = copybn(key->q);\r
 346     decbn(qm1);\r
 347     ed = modmul(key->exponent, key->private_exponent, qm1);\r
 348     cmp = bignum_cmp(ed, One);\r
 349     sfree(ed);\r
 350     if (cmp != 0)\r
 351         return 0;\r
 352 \r
 353     /*\r
 354      * Ensure p > q.\r
 355      */\r
 356     if (bignum_cmp(key->p, key->q) <= 0)\r
 357         return 0;\r
 358 \r
 359     /*\r
 360      * Ensure iqmp * q is congruent to 1, modulo p.\r
 361      */\r
 362     n = modmul(key->iqmp, key->q, key->p);\r
 363     cmp = bignum_cmp(n, One);\r
 364     sfree(n);\r
 365     if (cmp != 0)\r
 366         return 0;\r
 367 \r
 368     return 1;\r
 369 }\r
 370 \r
 371 /* Public key blob as used by Pageant: exponent before modulus. */\r
 372 unsigned char *rsa_public_blob(struct RSAKey *key, int *len)\r
 373 {\r
 374     int length, pos;\r
 375     unsigned char *ret;\r
 376 \r
 377     length = (ssh1_bignum_length(key->modulus) +\r
 378               ssh1_bignum_length(key->exponent) + 4);\r
 379     ret = snewn(length, unsigned char);\r
 380 \r
 381     PUT_32BIT(ret, bignum_bitcount(key->modulus));\r
 382     pos = 4;\r
 383     pos += ssh1_write_bignum(ret + pos, key->exponent);\r
 384     pos += ssh1_write_bignum(ret + pos, key->modulus);\r
 385 \r
 386     *len = length;\r
 387     return ret;\r
 388 }\r
 389 \r
 390 /* Given a public blob, determine its length. */\r
 391 int rsa_public_blob_len(void *data, int maxlen)\r
 392 {\r
 393     unsigned char *p = (unsigned char *)data;\r
 394     int n;\r
 395 \r
 396     if (maxlen < 4)\r
 397         return -1;\r
 398     p += 4;                            /* length word */\r
 399     maxlen -= 4;\r
 400 \r
 401     n = ssh1_read_bignum(p, maxlen, NULL);    /* exponent */\r
 402     if (n < 0)\r
 403         return -1;\r
 404     p += n;\r
 405 \r
 406     n = ssh1_read_bignum(p, maxlen, NULL);    /* modulus */\r
 407     if (n < 0)\r
 408         return -1;\r
 409     p += n;\r
 410 \r
 411     return p - (unsigned char *)data;\r
 412 }\r
 413 \r
 414 void freersakey(struct RSAKey *key)\r
 415 {\r
 416     if (key->modulus)\r
 417         freebn(key->modulus);\r
 418     if (key->exponent)\r
 419         freebn(key->exponent);\r
 420     if (key->private_exponent)\r
 421         freebn(key->private_exponent);\r
 422     if (key->comment)\r
 423         sfree(key->comment);\r
 424 }\r
 425 \r
 426 /* ----------------------------------------------------------------------\r
 427  * Implementation of the ssh-rsa signing key type. \r
 428  */\r
 429 \r
 430 static void getstring(char **data, int *datalen, char **p, int *length)\r
 431 {\r
 432     *p = NULL;\r
 433     if (*datalen < 4)\r
 434         return;\r
 435     *length = GET_32BIT(*data);\r
 436     *datalen -= 4;\r
 437     *data += 4;\r
 438     if (*datalen < *length)\r
 439         return;\r
 440     *p = *data;\r
 441     *data += *length;\r
 442     *datalen -= *length;\r
 443 }\r
 444 static Bignum getmp(char **data, int *datalen)\r
 445 {\r
 446     char *p;\r
 447     int length;\r
 448     Bignum b;\r
 449 \r
 450     getstring(data, datalen, &p, &length);\r
 451     if (!p)\r
 452         return NULL;\r
 453     b = bignum_from_bytes((unsigned char *)p, length);\r
 454     return b;\r
 455 }\r
 456 \r
 457 static void *rsa2_newkey(char *data, int len)\r
 458 {\r
 459     char *p;\r
 460     int slen;\r
 461     struct RSAKey *rsa;\r
 462 \r
 463     rsa = snew(struct RSAKey);\r
 464     if (!rsa)\r
 465         return NULL;\r
 466     getstring(&data, &len, &p, &slen);\r
 467 \r
 468     if (!p || slen != 7 || memcmp(p, "ssh-rsa", 7)) {\r
 469         sfree(rsa);\r
 470         return NULL;\r
 471     }\r
 472     rsa->exponent = getmp(&data, &len);\r
 473     rsa->modulus = getmp(&data, &len);\r
 474     rsa->private_exponent = NULL;\r
 475     rsa->comment = NULL;\r
 476 \r
 477     return rsa;\r
 478 }\r
 479 \r
 480 static void rsa2_freekey(void *key)\r
 481 {\r
 482     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 483     freersakey(rsa);\r
 484     sfree(rsa);\r
 485 }\r
 486 \r
 487 static char *rsa2_fmtkey(void *key)\r
 488 {\r
 489     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 490     char *p;\r
 491     int len;\r
 492 \r
 493     len = rsastr_len(rsa);\r
 494     p = snewn(len, char);\r
 495     rsastr_fmt(p, rsa);\r
 496     return p;\r
 497 }\r
 498 \r
 499 static unsigned char *rsa2_public_blob(void *key, int *len)\r
 500 {\r
 501     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 502     int elen, mlen, bloblen;\r
 503     int i;\r
 504     unsigned char *blob, *p;\r
 505 \r
 506     elen = (bignum_bitcount(rsa->exponent) + 8) / 8;\r
 507     mlen = (bignum_bitcount(rsa->modulus) + 8) / 8;\r
 508 \r
 509     /*\r
 510      * string "ssh-rsa", mpint exp, mpint mod. Total 19+elen+mlen.\r
 511      * (three length fields, 12+7=19).\r
 512      */\r
 513     bloblen = 19 + elen + mlen;\r
 514     blob = snewn(bloblen, unsigned char);\r
 515     p = blob;\r
 516     PUT_32BIT(p, 7);\r
 517     p += 4;\r
 518     memcpy(p, "ssh-rsa", 7);\r
 519     p += 7;\r
 520     PUT_32BIT(p, elen);\r
 521     p += 4;\r
 522     for (i = elen; i--;)\r
 523         *p++ = bignum_byte(rsa->exponent, i);\r
 524     PUT_32BIT(p, mlen);\r
 525     p += 4;\r
 526     for (i = mlen; i--;)\r
 527         *p++ = bignum_byte(rsa->modulus, i);\r
 528     assert(p == blob + bloblen);\r
 529     *len = bloblen;\r
 530     return blob;\r
 531 }\r
 532 \r
 533 static unsigned char *rsa2_private_blob(void *key, int *len)\r
 534 {\r
 535     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 536     int dlen, plen, qlen, ulen, bloblen;\r
 537     int i;\r
 538     unsigned char *blob, *p;\r
 539 \r
 540     dlen = (bignum_bitcount(rsa->private_exponent) + 8) / 8;\r
 541     plen = (bignum_bitcount(rsa->p) + 8) / 8;\r
 542     qlen = (bignum_bitcount(rsa->q) + 8) / 8;\r
 543     ulen = (bignum_bitcount(rsa->iqmp) + 8) / 8;\r
 544 \r
 545     /*\r
 546      * mpint private_exp, mpint p, mpint q, mpint iqmp. Total 16 +\r
 547      * sum of lengths.\r
 548      */\r
 549     bloblen = 16 + dlen + plen + qlen + ulen;\r
 550     blob = snewn(bloblen, unsigned char);\r
 551     p = blob;\r
 552     PUT_32BIT(p, dlen);\r
 553     p += 4;\r
 554     for (i = dlen; i--;)\r
 555         *p++ = bignum_byte(rsa->private_exponent, i);\r
 556     PUT_32BIT(p, plen);\r
 557     p += 4;\r
 558     for (i = plen; i--;)\r
 559         *p++ = bignum_byte(rsa->p, i);\r
 560     PUT_32BIT(p, qlen);\r
 561     p += 4;\r
 562     for (i = qlen; i--;)\r
 563         *p++ = bignum_byte(rsa->q, i);\r
 564     PUT_32BIT(p, ulen);\r
 565     p += 4;\r
 566     for (i = ulen; i--;)\r
 567         *p++ = bignum_byte(rsa->iqmp, i);\r
 568     assert(p == blob + bloblen);\r
 569     *len = bloblen;\r
 570     return blob;\r
 571 }\r
 572 \r
 573 static void *rsa2_createkey(unsigned char *pub_blob, int pub_len,\r
 574                             unsigned char *priv_blob, int priv_len)\r
 575 {\r
 576     struct RSAKey *rsa;\r
 577     char *pb = (char *) priv_blob;\r
 578 \r
 579     rsa = rsa2_newkey((char *) pub_blob, pub_len);\r
 580     rsa->private_exponent = getmp(&pb, &priv_len);\r
 581     rsa->p = getmp(&pb, &priv_len);\r
 582     rsa->q = getmp(&pb, &priv_len);\r
 583     rsa->iqmp = getmp(&pb, &priv_len);\r
 584 \r
 585     if (!rsa_verify(rsa)) {\r
 586         rsa2_freekey(rsa);\r
 587         return NULL;\r
 588     }\r
 589 \r
 590     return rsa;\r
 591 }\r
 592 \r
 593 static void *rsa2_openssh_createkey(unsigned char **blob, int *len)\r
 594 {\r
 595     char **b = (char **) blob;\r
 596     struct RSAKey *rsa;\r
 597 \r
 598     rsa = snew(struct RSAKey);\r
 599     if (!rsa)\r
 600         return NULL;\r
 601     rsa->comment = NULL;\r
 602 \r
 603     rsa->modulus = getmp(b, len);\r
 604     rsa->exponent = getmp(b, len);\r
 605     rsa->private_exponent = getmp(b, len);\r
 606     rsa->iqmp = getmp(b, len);\r
 607     rsa->p = getmp(b, len);\r
 608     rsa->q = getmp(b, len);\r
 609 \r
 610     if (!rsa->modulus || !rsa->exponent || !rsa->private_exponent ||\r
 611         !rsa->iqmp || !rsa->p || !rsa->q) {\r
 612         sfree(rsa->modulus);\r
 613         sfree(rsa->exponent);\r
 614         sfree(rsa->private_exponent);\r
 615         sfree(rsa->iqmp);\r
 616         sfree(rsa->p);\r
 617         sfree(rsa->q);\r
 618         sfree(rsa);\r
 619         return NULL;\r
 620     }\r
 621 \r
 622     return rsa;\r
 623 }\r
 624 \r
 625 static int rsa2_openssh_fmtkey(void *key, unsigned char *blob, int len)\r
 626 {\r
 627     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 628     int bloblen, i;\r
 629 \r
 630     bloblen =\r
 631         ssh2_bignum_length(rsa->modulus) +\r
 632         ssh2_bignum_length(rsa->exponent) +\r
 633         ssh2_bignum_length(rsa->private_exponent) +\r
 634         ssh2_bignum_length(rsa->iqmp) +\r
 635         ssh2_bignum_length(rsa->p) + ssh2_bignum_length(rsa->q);\r
 636 \r
 637     if (bloblen > len)\r
 638         return bloblen;\r
 639 \r
 640     bloblen = 0;\r
 641 #define ENC(x) \\r
 642     PUT_32BIT(blob+bloblen, ssh2_bignum_length((x))-4); bloblen += 4; \\r
 643     for (i = ssh2_bignum_length((x))-4; i-- ;) blob[bloblen++]=bignum_byte((x),i);\r
 644     ENC(rsa->modulus);\r
 645     ENC(rsa->exponent);\r
 646     ENC(rsa->private_exponent);\r
 647     ENC(rsa->iqmp);\r
 648     ENC(rsa->p);\r
 649     ENC(rsa->q);\r
 650 \r
 651     return bloblen;\r
 652 }\r
 653 \r
 654 static int rsa2_pubkey_bits(void *blob, int len)\r
 655 {\r
 656     struct RSAKey *rsa;\r
 657     int ret;\r
 658 \r
 659     rsa = rsa2_newkey((char *) blob, len);\r
 660     ret = bignum_bitcount(rsa->modulus);\r
 661     rsa2_freekey(rsa);\r
 662 \r
 663     return ret;\r
 664 }\r
 665 \r
 666 static char *rsa2_fingerprint(void *key)\r
 667 {\r
 668     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 669     struct MD5Context md5c;\r
 670     unsigned char digest[16], lenbuf[4];\r
 671     char buffer[16 * 3 + 40];\r
 672     char *ret;\r
 673     int numlen, i;\r
 674 \r
 675     MD5Init(&md5c);\r
 676     MD5Update(&md5c, (unsigned char *)"\0\0\0\7ssh-rsa", 11);\r
 677 \r
 678 #define ADD_BIGNUM(bignum) \\r
 679     numlen = (bignum_bitcount(bignum)+8)/8; \\r
 680     PUT_32BIT(lenbuf, numlen); MD5Update(&md5c, lenbuf, 4); \\r
 681     for (i = numlen; i-- ;) { \\r
 682         unsigned char c = bignum_byte(bignum, i); \\r
 683         MD5Update(&md5c, &c, 1); \\r
 684     }\r
 685     ADD_BIGNUM(rsa->exponent);\r
 686     ADD_BIGNUM(rsa->modulus);\r
 687 #undef ADD_BIGNUM\r
 688 \r
 689     MD5Final(digest, &md5c);\r
 690 \r
 691     sprintf(buffer, "ssh-rsa %d ", bignum_bitcount(rsa->modulus));\r
 692     for (i = 0; i < 16; i++)\r
 693         sprintf(buffer + strlen(buffer), "%s%02x", i ? ":" : "",\r
 694                 digest[i]);\r
 695     ret = snewn(strlen(buffer) + 1, char);\r
 696     if (ret)\r
 697         strcpy(ret, buffer);\r
 698     return ret;\r
 699 }\r
 700 \r
 701 /*\r
 702  * This is the magic ASN.1/DER prefix that goes in the decoded\r
 703  * signature, between the string of FFs and the actual SHA hash\r
 704  * value. The meaning of it is:\r
 705  * \r
 706  * 00 -- this marks the end of the FFs; not part of the ASN.1 bit itself\r
 707  * \r
 708  * 30 21 -- a constructed SEQUENCE of length 0x21\r
 709  *    30 09 -- a constructed sub-SEQUENCE of length 9\r
 710  *       06 05 -- an object identifier, length 5\r
 711  *          2B 0E 03 02 1A -- object id { 1 3 14 3 2 26 }\r
 712  *                            (the 1,3 comes from 0x2B = 43 = 40*1+3)\r
 713  *       05 00 -- NULL\r
 714  *    04 14 -- a primitive OCTET STRING of length 0x14\r
 715  *       [0x14 bytes of hash data follows]\r
 716  * \r
 717  * The object id in the middle there is listed as `id-sha1' in\r
 718  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/pkcs/pkcs-1/pkcs-1v2-1d2.asn (the\r
 719  * ASN module for PKCS #1) and its expanded form is as follows:\r
 720  * \r
 721  * id-sha1                OBJECT IDENTIFIER ::= {\r
 722  *    iso(1) identified-organization(3) oiw(14) secsig(3)\r
 723  *    algorithms(2) 26 }\r
 724  */\r
 725 static const unsigned char asn1_weird_stuff[] = {\r
 726     0x00, 0x30, 0x21, 0x30, 0x09, 0x06, 0x05, 0x2B,\r
 727     0x0E, 0x03, 0x02, 0x1A, 0x05, 0x00, 0x04, 0x14,\r
 728 };\r
 729 \r
 730 #define ASN1_LEN ( (int) sizeof(asn1_weird_stuff) )\r
 731 \r
 732 static int rsa2_verifysig(void *key, char *sig, int siglen,\r
 733                           char *data, int datalen)\r
 734 {\r
 735     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 736     Bignum in, out;\r
 737     char *p;\r
 738     int slen;\r
 739     int bytes, i, j, ret;\r
 740     unsigned char hash[20];\r
 741 \r
 742     getstring(&sig, &siglen, &p, &slen);\r
 743     if (!p || slen != 7 || memcmp(p, "ssh-rsa", 7)) {\r
 744         return 0;\r
 745     }\r
 746     in = getmp(&sig, &siglen);\r
 747     out = modpow(in, rsa->exponent, rsa->modulus);\r
 748     freebn(in);\r
 749 \r
 750     ret = 1;\r
 751 \r
 752     bytes = (bignum_bitcount(rsa->modulus)+7) / 8;\r
 753     /* Top (partial) byte should be zero. */\r
 754     if (bignum_byte(out, bytes - 1) != 0)\r
 755         ret = 0;\r
 756     /* First whole byte should be 1. */\r
 757     if (bignum_byte(out, bytes - 2) != 1)\r
 758         ret = 0;\r
 759     /* Most of the rest should be FF. */\r
 760     for (i = bytes - 3; i >= 20 + ASN1_LEN; i--) {\r
 761         if (bignum_byte(out, i) != 0xFF)\r
 762             ret = 0;\r
 763     }\r
 764     /* Then we expect to see the asn1_weird_stuff. */\r
 765     for (i = 20 + ASN1_LEN - 1, j = 0; i >= 20; i--, j++) {\r
 766         if (bignum_byte(out, i) != asn1_weird_stuff[j])\r
 767             ret = 0;\r
 768     }\r
 769     /* Finally, we expect to see the SHA-1 hash of the signed data. */\r
 770     SHA_Simple(data, datalen, hash);\r
 771     for (i = 19, j = 0; i >= 0; i--, j++) {\r
 772         if (bignum_byte(out, i) != hash[j])\r
 773             ret = 0;\r
 774     }\r
 775     freebn(out);\r
 776 \r
 777     return ret;\r
 778 }\r
 779 \r
 780 static unsigned char *rsa2_sign(void *key, char *data, int datalen,\r
 781                                 int *siglen)\r
 782 {\r
 783     struct RSAKey *rsa = (struct RSAKey *) key;\r
 784     unsigned char *bytes;\r
 785     int nbytes;\r
 786     unsigned char hash[20];\r
 787     Bignum in, out;\r
 788     int i, j;\r
 789 \r
 790     SHA_Simple(data, datalen, hash);\r
 791 \r
 792     nbytes = (bignum_bitcount(rsa->modulus) - 1) / 8;\r
 793     assert(1 <= nbytes - 20 - ASN1_LEN);\r
 794     bytes = snewn(nbytes, unsigned char);\r
 795 \r
 796     bytes[0] = 1;\r
 797     for (i = 1; i < nbytes - 20 - ASN1_LEN; i++)\r
 798         bytes[i] = 0xFF;\r
 799     for (i = nbytes - 20 - ASN1_LEN, j = 0; i < nbytes - 20; i++, j++)\r
 800         bytes[i] = asn1_weird_stuff[j];\r
 801     for (i = nbytes - 20, j = 0; i < nbytes; i++, j++)\r
 802         bytes[i] = hash[j];\r
 803 \r
 804     in = bignum_from_bytes(bytes, nbytes);\r
 805     sfree(bytes);\r
 806 \r
 807     out = rsa_privkey_op(in, rsa);\r
 808     freebn(in);\r
 809 \r
 810     nbytes = (bignum_bitcount(out) + 7) / 8;\r
 811     bytes = snewn(4 + 7 + 4 + nbytes, unsigned char);\r
 812     PUT_32BIT(bytes, 7);\r
 813     memcpy(bytes + 4, "ssh-rsa", 7);\r
 814     PUT_32BIT(bytes + 4 + 7, nbytes);\r
 815     for (i = 0; i < nbytes; i++)\r
 816         bytes[4 + 7 + 4 + i] = bignum_byte(out, nbytes - 1 - i);\r
 817     freebn(out);\r
 818 \r
 819     *siglen = 4 + 7 + 4 + nbytes;\r
 820     return bytes;\r
 821 }\r
 822 \r
 823 const struct ssh_signkey ssh_rsa = {\r
 824     rsa2_newkey,\r
 825     rsa2_freekey,\r
 826     rsa2_fmtkey,\r
 827     rsa2_public_blob,\r
 828     rsa2_private_blob,\r
 829     rsa2_createkey,\r
 830     rsa2_openssh_createkey,\r
 831     rsa2_openssh_fmtkey,\r
 832     rsa2_pubkey_bits,\r
 833     rsa2_fingerprint,\r
 834     rsa2_verifysig,\r
 835     rsa2_sign,\r
 836     "ssh-rsa",\r
 837     "rsa2"\r
 838 };\r