lib/mpi/mpicoder.c

   1 /* mpicoder.c  -  Coder for the external representation of MPIs
   2  * Copyright (C) 1998, 1999 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 "mpi-internal.h"
  22
  23 #define DIM(v) (sizeof(v)/sizeof((v)[0]))
  24 #define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384
  25
  26 static uint8_t asn[15] =        /* Object ID is 1.3.14.3.2.26 */
  27 { 0x30, 0x21, 0x30, 0x09, 0x06, 0x05, 0x2b, 0x0e, 0x03,
  28         0x02, 0x1a, 0x05, 0x00, 0x04, 0x14
  29 };
  30
  31 MPI do_encode_md(const void *sha_buffer, unsigned nbits)
  32 {
  33         int nframe = (nbits + 7) / 8;
  34         uint8_t *frame, *fr_pt;
  35         int i = 0, n;
  36         size_t asnlen = DIM(asn);
  37         MPI a = NULL;
  38
  39         if (SHA1_DIGEST_LENGTH + asnlen + 4 > nframe)
  40                 pr_info("MPI: can't encode a %d bit MD into a %d bits frame\n",
  41                        (int)(SHA1_DIGEST_LENGTH * 8), (int)nbits);
  42
  43         /* We encode the MD in this way:
  44          *
  45          *       0  A PAD(n bytes)   0  ASN(asnlen bytes)  MD(len bytes)
  46          *
  47          * PAD consists of FF bytes.
  48          */
  49         frame = kmalloc(nframe, GFP_KERNEL);
  50         if (!frame)
  51                 return NULL;
  52         n = 0;
  53         frame[n++] = 0;
  54         frame[n++] = 1;         /* block type */
  55         i = nframe - SHA1_DIGEST_LENGTH - asnlen - 3;
  56
  57         if (i <= 1) {
  58                 pr_info("MPI: message digest encoding failed\n");
  59                 kfree(frame);
  60                 return a;
  61         }
  62
  63         memset(frame + n, 0xff, i);
  64         n += i;
  65         frame[n++] = 0;
  66         memcpy(frame + n, &asn, asnlen);
  67         n += asnlen;
  68         memcpy(frame + n, sha_buffer, SHA1_DIGEST_LENGTH);
  69         n += SHA1_DIGEST_LENGTH;
  70
  71         i = nframe;
  72         fr_pt = frame;
  73
  74         if (n != nframe) {
  75                 printk
  76                     ("MPI: message digest encoding failed, frame length is wrong\n");
  77                 kfree(frame);
  78                 return a;
  79         }
  80
  81         a = mpi_alloc((nframe + BYTES_PER_MPI_LIMB - 1) / BYTES_PER_MPI_LIMB);
  82         if (a)
  83                 mpi_set_buffer(a, frame, nframe, 0);
  84         kfree(frame);
  85
  86         return a;
  87 }
  88
  89 MPI mpi_read_from_buffer(const void *xbuffer, unsigned *ret_nread)
  90 {
  91         const uint8_t *buffer = xbuffer;
  92         int i, j;
  93         unsigned nbits, nbytes, nlimbs, nread = 0;
  94         mpi_limb_t a;
  95         MPI val = NULL;
  96
  97         if (*ret_nread < 2)
  98                 goto leave;
  99         nbits = buffer[0] << 8 | buffer[1];
 100
 101         if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
 102                 pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
 103                 goto leave;
 104         }
 105         buffer += 2;
 106         nread = 2;
 107
 108         nbytes = (nbits + 7) / 8;
 109         nlimbs = (nbytes + BYTES_PER_MPI_LIMB - 1) / BYTES_PER_MPI_LIMB;
 110         val = mpi_alloc(nlimbs);
 111         if (!val)
 112                 return NULL;
 113         i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
 114         i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
 115         val->nbits = nbits;
 116         j = val->nlimbs = nlimbs;
 117         val->sign = 0;
 118         for (; j > 0; j--) {
 119                 a = 0;
 120                 for (; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++) {
 121                         if (++nread > *ret_nread) {
 122                                 printk
 123                                     ("MPI: mpi larger than buffer nread=%d ret_nread=%d\n",
 124                                      nread, *ret_nread);
 125                                 goto leave;
 126                         }
 127                         a <<= 8;
 128                         a |= *buffer++;
 129                 }
 130                 i = 0;
 131                 val->d[j - 1] = a;
 132         }
 133
 134 leave:
 135         *ret_nread = nread;
 136         return val;
 137 }
 138 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_from_buffer);
 139
 140 /****************
 141  * Make an mpi from a character string.
 142  */
 143 int mpi_fromstr(MPI val, const char *str)
 144 {
 145         int hexmode = 0, sign = 0, prepend_zero = 0, i, j, c, c1, c2;
 146         unsigned nbits, nbytes, nlimbs;
 147         mpi_limb_t a;
 148
 149         if (*str == '-') {
 150                 sign = 1;
 151                 str++;
 152         }
 153         if (*str == '0' && str[1] == 'x')
 154                 hexmode = 1;
 155         else
 156                 return -EINVAL; /* other bases are not yet supported */
 157         str += 2;
 158
 159         nbits = strlen(str) * 4;
 160         if (nbits % 8)
 161                 prepend_zero = 1;
 162         nbytes = (nbits + 7) / 8;
 163         nlimbs = (nbytes + BYTES_PER_MPI_LIMB - 1) / BYTES_PER_MPI_LIMB;
 164         if (val->alloced < nlimbs)
 165                 if (!mpi_resize(val, nlimbs))
 166                         return -ENOMEM;
 167         i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
 168         i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
 169         j = val->nlimbs = nlimbs;
 170         val->sign = sign;
 171         for (; j > 0; j--) {
 172                 a = 0;
 173                 for (; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++) {
 174                         if (prepend_zero) {
 175                                 c1 = '0';
 176                                 prepend_zero = 0;
 177                         } else
 178                                 c1 = *str++;
 179                         assert(c1);
 180                         c2 = *str++;
 181                         assert(c2);
 182                         if (c1 >= '0' && c1 <= '9')
 183                                 c = c1 - '0';
 184                         else if (c1 >= 'a' && c1 <= 'f')
 185                                 c = c1 - 'a' + 10;
 186                         else if (c1 >= 'A' && c1 <= 'F')
 187                                 c = c1 - 'A' + 10;
 188                         else {
 189                                 mpi_clear(val);
 190                                 return 1;
 191                         }
 192                         c <<= 4;
 193                         if (c2 >= '0' && c2 <= '9')
 194                                 c |= c2 - '0';
 195                         else if (c2 >= 'a' && c2 <= 'f')
 196                                 c |= c2 - 'a' + 10;
 197                         else if (c2 >= 'A' && c2 <= 'F')
 198                                 c |= c2 - 'A' + 10;
 199                         else {
 200                                 mpi_clear(val);
 201                                 return 1;
 202                         }
 203                         a <<= 8;
 204                         a |= c;
 205                 }
 206                 i = 0;
 207
 208                 val->d[j - 1] = a;
 209         }
 210
 211         return 0;
 212 }
 213 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_fromstr);
 214
 215 /****************
 216  * Special function to get the low 8 bytes from an mpi.
 217  * This can be used as a keyid; KEYID is an 2 element array.
 218  * Return the low 4 bytes.
 219  */
 220 u32 mpi_get_keyid(const MPI a, u32 *keyid)
 221 {
 222 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 223         if (keyid) {
 224                 keyid[0] = a->nlimbs >= 2 ? a->d[1] : 0;
 225                 keyid[1] = a->nlimbs >= 1 ? a->d[0] : 0;
 226         }
 227         return a->nlimbs >= 1 ? a->d[0] : 0;
 228 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 229         if (keyid) {
 230                 keyid[0] = a->nlimbs ? (u32) (a->d[0] >> 32) : 0;
 231                 keyid[1] = a->nlimbs ? (u32) (a->d[0] & 0xffffffff) : 0;
 232         }
 233         return a->nlimbs ? (u32) (a->d[0] & 0xffffffff) : 0;
 234 #else
 235 #error Make this function work with other LIMB sizes
 236 #endif
 237 }
 238
 239 /****************
 240  * Return an allocated buffer with the MPI (msb first).
 241  * NBYTES receives the length of this buffer. Caller must free the
 242  * return string (This function does return a 0 byte buffer with NBYTES
 243  * set to zero if the value of A is zero. If sign is not NULL, it will
 244  * be set to the sign of the A.
 245  */
 246 void *mpi_get_buffer(MPI a, unsigned *nbytes, int *sign)
 247 {
 248         uint8_t *p, *buffer;
 249         mpi_limb_t alimb;
 250         int i;
 251         unsigned int n;
 252
 253         if (sign)
 254                 *sign = a->sign;
 255         *nbytes = n = a->nlimbs * BYTES_PER_MPI_LIMB;
 256         if (!n)
 257                 n++;            /* avoid zero length allocation */
 258         p = buffer = kmalloc(n, GFP_KERNEL);
 259         if (!p)
 260                 return NULL;
 261
 262         for (i = a->nlimbs - 1; i >= 0; i--) {
 263                 alimb = a->d[i];
 264 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 265                 *p++ = alimb >> 24;
 266                 *p++ = alimb >> 16;
 267                 *p++ = alimb >> 8;
 268                 *p++ = alimb;
 269 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 270                 *p++ = alimb >> 56;
 271                 *p++ = alimb >> 48;
 272                 *p++ = alimb >> 40;
 273                 *p++ = alimb >> 32;
 274                 *p++ = alimb >> 24;
 275                 *p++ = alimb >> 16;
 276                 *p++ = alimb >> 8;
 277                 *p++ = alimb;
 278 #else
 279 #error please implement for this limb size.
 280 #endif
 281         }
 282
 283         /* this is sub-optimal but we need to do the shift operation
 284          * because the caller has to free the returned buffer */
 285         for (p = buffer; !*p && *nbytes; p++, --*nbytes)
 286                 ;
 287         if (p != buffer)
 288                 memmove(buffer, p, *nbytes);
 289
 290         return buffer;
 291 }
 292 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_get_buffer);
 293
 294 /****************
 295  * Use BUFFER to update MPI.
 296  */
 297 int mpi_set_buffer(MPI a, const void *xbuffer, unsigned nbytes, int sign)
 298 {
 299         const uint8_t *buffer = xbuffer, *p;
 300         mpi_limb_t alimb;
 301         int nlimbs;
 302         int i;
 303
 304         nlimbs = (nbytes + BYTES_PER_MPI_LIMB - 1) / BYTES_PER_MPI_LIMB;
 305         if (RESIZE_IF_NEEDED(a, nlimbs) < 0)
 306                 return -ENOMEM;
 307         a->sign = sign;
 308
 309         for (i = 0, p = buffer + nbytes - 1; p >= buffer + BYTES_PER_MPI_LIMB;) {
 310 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 311                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 312                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 313                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 314                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 315 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 316                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 317                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 318                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 319                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 320                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 32;
 321                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 40;
 322                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 48;
 323                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 56;
 324 #else
 325 #error please implement for this limb size.
 326 #endif
 327                 a->d[i++] = alimb;
 328         }
 329         if (p >= buffer) {
 330 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 331                 alimb = *p--;
 332                 if (p >= buffer)
 333                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 334                 if (p >= buffer)
 335                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 336                 if (p >= buffer)
 337                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 338 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 339                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 340                 if (p >= buffer)
 341                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 342                 if (p >= buffer)
 343                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 344                 if (p >= buffer)
 345                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 346                 if (p >= buffer)
 347                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 32;
 348                 if (p >= buffer)
 349                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 40;
 350                 if (p >= buffer)
 351                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 48;
 352                 if (p >= buffer)
 353                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 56;
 354 #else
 355 #error please implement for this limb size.
 356 #endif
 357                 a->d[i++] = alimb;
 358         }
 359         a->nlimbs = i;
 360
 361         if (i != nlimbs) {
 362                 pr_emerg("MPI: mpi_set_buffer: Assertion failed (%d != %d)", i,
 363                        nlimbs);
 364                 BUG();
 365         }
 366         return 0;
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_set_buffer);