lib/crypto/public_key.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /* In-software asymmetric public-key crypto subtype
   3  *
   4  * See Documentation/crypto/asymmetric-keys.txt
   5  *
   6  * Copyright (C) 2012 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   7  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt) "PKEY: "fmt
  11 #ifdef __UBOOT__
  12 #include <linux/compat.h>
  13 #else
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #endif
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #ifndef __UBOOT__
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/seq_file.h>
  21 #include <linux/scatterlist.h>
  22 #include <keys/asymmetric-subtype.h>
  23 #endif
  24 #include <crypto/public_key.h>
  25 #ifndef __UBOOT__
  26 #include <crypto/akcipher.h>
  27 #endif
  28
  29 MODULE_DESCRIPTION("In-software asymmetric public-key subtype");
  30 MODULE_AUTHOR("Red Hat, Inc.");
  31 MODULE_LICENSE("GPL");
  32
  33 #ifndef __UBOOT__
  34 /*
  35  * Provide a part of a description of the key for /proc/keys.
  36  */
  37 static void public_key_describe(const struct key *asymmetric_key,
  38                                 struct seq_file *m)
  39 {
  40         struct public_key *key = asymmetric_key->payload.data[asym_crypto];
  41
  42         if (key)
  43                 seq_printf(m, "%s.%s", key->id_type, key->pkey_algo);
  44 }
  45 #endif
  46
  47 /*
  48  * Destroy a public key algorithm key.
  49  */
  50 void public_key_free(struct public_key *key)
  51 {
  52         if (key) {
  53                 kfree(key->key);
  54                 kfree(key->params);
  55                 kfree(key);
  56         }
  57 }
  58 EXPORT_SYMBOL_GPL(public_key_free);
  59
  60 #ifdef __UBOOT__
  61 /*
  62  * from <linux>/crypto/asymmetric_keys/signature.c
  63  *
  64  * Destroy a public key signature.
  65  */
  66 void public_key_signature_free(struct public_key_signature *sig)
  67 {
  68         int i;
  69
  70         if (sig) {
  71                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sig->auth_ids); i++)
  72                         free(sig->auth_ids[i]);
  73                 free(sig->s);
  74                 free(sig->digest);
  75                 free(sig);
  76         }
  77 }
  78 EXPORT_SYMBOL_GPL(public_key_signature_free);
  79
  80 #else
  81 /*
  82  * Destroy a public key algorithm key.
  83  */
  84 static void public_key_destroy(void *payload0, void *payload3)
  85 {
  86         public_key_free(payload0);
  87         public_key_signature_free(payload3);
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Determine the crypto algorithm name.
  92  */
  93 static
  94 int software_key_determine_akcipher(const char *encoding,
  95                                     const char *hash_algo,
  96                                     const struct public_key *pkey,
  97                                     char alg_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME])
  98 {
  99         int n;
 100
 101         if (strcmp(encoding, "pkcs1") == 0) {
 102                 /* The data wangled by the RSA algorithm is typically padded
 103                  * and encoded in some manner, such as EMSA-PKCS1-1_5 [RFC3447
 104                  * sec 8.2].
 105                  */
 106                 if (!hash_algo)
 107                         n = snprintf(alg_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 108                                      "pkcs1pad(%s)",
 109                                      pkey->pkey_algo);
 110                 else
 111                         n = snprintf(alg_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
 112                                      "pkcs1pad(%s,%s)",
 113                                      pkey->pkey_algo, hash_algo);
 114                 return n >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME ? -EINVAL : 0;
 115         }
 116
 117         if (strcmp(encoding, "raw") == 0) {
 118                 strcpy(alg_name, pkey->pkey_algo);
 119                 return 0;
 120         }
 121
 122         return -ENOPKG;
 123 }
 124
 125 static u8 *pkey_pack_u32(u8 *dst, u32 val)
 126 {
 127         memcpy(dst, &val, sizeof(val));
 128         return dst + sizeof(val);
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Query information about a key.
 133  */
 134 static int software_key_query(const struct kernel_pkey_params *params,
 135                               struct kernel_pkey_query *info)
 136 {
 137         struct crypto_akcipher *tfm;
 138         struct public_key *pkey = params->key->payload.data[asym_crypto];
 139         char alg_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 140         u8 *key, *ptr;
 141         int ret, len;
 142
 143         ret = software_key_determine_akcipher(params->encoding,
 144                                               params->hash_algo,
 145                                               pkey, alg_name);
 146         if (ret < 0)
 147                 return ret;
 148
 149         tfm = crypto_alloc_akcipher(alg_name, 0, 0);
 150         if (IS_ERR(tfm))
 151                 return PTR_ERR(tfm);
 152
 153         key = kmalloc(pkey->keylen + sizeof(u32) * 2 + pkey->paramlen,
 154                       GFP_KERNEL);
 155         if (!key)
 156                 goto error_free_tfm;
 157         memcpy(key, pkey->key, pkey->keylen);
 158         ptr = key + pkey->keylen;
 159         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->algo);
 160         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->paramlen);
 161         memcpy(ptr, pkey->params, pkey->paramlen);
 162
 163         if (pkey->key_is_private)
 164                 ret = crypto_akcipher_set_priv_key(tfm, key, pkey->keylen);
 165         else
 166                 ret = crypto_akcipher_set_pub_key(tfm, key, pkey->keylen);
 167         if (ret < 0)
 168                 goto error_free_key;
 169
 170         len = crypto_akcipher_maxsize(tfm);
 171         info->key_size = len * 8;
 172         info->max_data_size = len;
 173         info->max_sig_size = len;
 174         info->max_enc_size = len;
 175         info->max_dec_size = len;
 176         info->supported_ops = (KEYCTL_SUPPORTS_ENCRYPT |
 177                                KEYCTL_SUPPORTS_VERIFY);
 178         if (pkey->key_is_private)
 179                 info->supported_ops |= (KEYCTL_SUPPORTS_DECRYPT |
 180                                         KEYCTL_SUPPORTS_SIGN);
 181         ret = 0;
 182
 183 error_free_key:
 184         kfree(key);
 185 error_free_tfm:
 186         crypto_free_akcipher(tfm);
 187         pr_devel("<==%s() = %d\n", __func__, ret);
 188         return ret;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Do encryption, decryption and signing ops.
 193  */
 194 static int software_key_eds_op(struct kernel_pkey_params *params,
 195                                const void *in, void *out)
 196 {
 197         const struct public_key *pkey = params->key->payload.data[asym_crypto];
 198         struct akcipher_request *req;
 199         struct crypto_akcipher *tfm;
 200         struct crypto_wait cwait;
 201         struct scatterlist in_sg, out_sg;
 202         char alg_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 203         char *key, *ptr;
 204         int ret;
 205
 206         pr_devel("==>%s()\n", __func__);
 207
 208         ret = software_key_determine_akcipher(params->encoding,
 209                                               params->hash_algo,
 210                                               pkey, alg_name);
 211         if (ret < 0)
 212                 return ret;
 213
 214         tfm = crypto_alloc_akcipher(alg_name, 0, 0);
 215         if (IS_ERR(tfm))
 216                 return PTR_ERR(tfm);
 217
 218         req = akcipher_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
 219         if (!req)
 220                 goto error_free_tfm;
 221
 222         key = kmalloc(pkey->keylen + sizeof(u32) * 2 + pkey->paramlen,
 223                       GFP_KERNEL);
 224         if (!key)
 225                 goto error_free_req;
 226
 227         memcpy(key, pkey->key, pkey->keylen);
 228         ptr = key + pkey->keylen;
 229         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->algo);
 230         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->paramlen);
 231         memcpy(ptr, pkey->params, pkey->paramlen);
 232
 233         if (pkey->key_is_private)
 234                 ret = crypto_akcipher_set_priv_key(tfm, key, pkey->keylen);
 235         else
 236                 ret = crypto_akcipher_set_pub_key(tfm, key, pkey->keylen);
 237         if (ret)
 238                 goto error_free_key;
 239
 240         sg_init_one(&in_sg, in, params->in_len);
 241         sg_init_one(&out_sg, out, params->out_len);
 242         akcipher_request_set_crypt(req, &in_sg, &out_sg, params->in_len,
 243                                    params->out_len);
 244         crypto_init_wait(&cwait);
 245         akcipher_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
 246                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 247                                       crypto_req_done, &cwait);
 248
 249         /* Perform the encryption calculation. */
 250         switch (params->op) {
 251         case kernel_pkey_encrypt:
 252                 ret = crypto_akcipher_encrypt(req);
 253                 break;
 254         case kernel_pkey_decrypt:
 255                 ret = crypto_akcipher_decrypt(req);
 256                 break;
 257         case kernel_pkey_sign:
 258                 ret = crypto_akcipher_sign(req);
 259                 break;
 260         default:
 261                 BUG();
 262         }
 263
 264         ret = crypto_wait_req(ret, &cwait);
 265         if (ret == 0)
 266                 ret = req->dst_len;
 267
 268 error_free_key:
 269         kfree(key);
 270 error_free_req:
 271         akcipher_request_free(req);
 272 error_free_tfm:
 273         crypto_free_akcipher(tfm);
 274         pr_devel("<==%s() = %d\n", __func__, ret);
 275         return ret;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Verify a signature using a public key.
 280  */
 281 int public_key_verify_signature(const struct public_key *pkey,
 282                                 const struct public_key_signature *sig)
 283 {
 284         struct crypto_wait cwait;
 285         struct crypto_akcipher *tfm;
 286         struct akcipher_request *req;
 287         struct scatterlist src_sg[2];
 288         char alg_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
 289         char *key, *ptr;
 290         int ret;
 291
 292         pr_devel("==>%s()\n", __func__);
 293
 294         BUG_ON(!pkey);
 295         BUG_ON(!sig);
 296         BUG_ON(!sig->s);
 297
 298         ret = software_key_determine_akcipher(sig->encoding,
 299                                               sig->hash_algo,
 300                                               pkey, alg_name);
 301         if (ret < 0)
 302                 return ret;
 303
 304         tfm = crypto_alloc_akcipher(alg_name, 0, 0);
 305         if (IS_ERR(tfm))
 306                 return PTR_ERR(tfm);
 307
 308         ret = -ENOMEM;
 309         req = akcipher_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
 310         if (!req)
 311                 goto error_free_tfm;
 312
 313         key = kmalloc(pkey->keylen + sizeof(u32) * 2 + pkey->paramlen,
 314                       GFP_KERNEL);
 315         if (!key)
 316                 goto error_free_req;
 317
 318         memcpy(key, pkey->key, pkey->keylen);
 319         ptr = key + pkey->keylen;
 320         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->algo);
 321         ptr = pkey_pack_u32(ptr, pkey->paramlen);
 322         memcpy(ptr, pkey->params, pkey->paramlen);
 323
 324         if (pkey->key_is_private)
 325                 ret = crypto_akcipher_set_priv_key(tfm, key, pkey->keylen);
 326         else
 327                 ret = crypto_akcipher_set_pub_key(tfm, key, pkey->keylen);
 328         if (ret)
 329                 goto error_free_key;
 330
 331         sg_init_table(src_sg, 2);
 332         sg_set_buf(&src_sg[0], sig->s, sig->s_size);
 333         sg_set_buf(&src_sg[1], sig->digest, sig->digest_size);
 334         akcipher_request_set_crypt(req, src_sg, NULL, sig->s_size,
 335                                    sig->digest_size);
 336         crypto_init_wait(&cwait);
 337         akcipher_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
 338                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 339                                       crypto_req_done, &cwait);
 340         ret = crypto_wait_req(crypto_akcipher_verify(req), &cwait);
 341
 342 error_free_key:
 343         kfree(key);
 344 error_free_req:
 345         akcipher_request_free(req);
 346 error_free_tfm:
 347         crypto_free_akcipher(tfm);
 348         pr_devel("<==%s() = %d\n", __func__, ret);
 349         if (WARN_ON_ONCE(ret > 0))
 350                 ret = -EINVAL;
 351         return ret;
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL_GPL(public_key_verify_signature);
 354
 355 static int public_key_verify_signature_2(const struct key *key,
 356                                          const struct public_key_signature *sig)
 357 {
 358         const struct public_key *pk = key->payload.data[asym_crypto];
 359         return public_key_verify_signature(pk, sig);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Public key algorithm asymmetric key subtype
 364  */
 365 struct asymmetric_key_subtype public_key_subtype = {
 366         .owner                  = THIS_MODULE,
 367         .name                   = "public_key",
 368         .name_len               = sizeof("public_key") - 1,
 369         .describe               = public_key_describe,
 370         .destroy                = public_key_destroy,
 371         .query                  = software_key_query,
 372         .eds_op                 = software_key_eds_op,
 373         .verify_signature       = public_key_verify_signature_2,
 374 };
 375 EXPORT_SYMBOL_GPL(public_key_subtype);
 376 #endif /* !__UBOOT__ */