src/manager/service/crypto-logic.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Samsung Electronics Co., Ltd All Rights Reserved
   3  *
   4  *    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  *    you may not use this file except in compliance with the License.
   6  *    You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *        http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  *    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  *    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  *    WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  *    See the License for the specific language governing permissions and
  14  *    limitations under the License.
  15  *
  16  * @file        crypto-logic.cpp
  17  * @author      Sebastian Grabowski (s.grabowski@samsung.com)
  18  * @author      Bartlomiej Grzelewski (b.grzelewski@samsung.com)
  19  * @version     1.0
  20  * @brief       Crypto module implementation.
  21  */
  22
  23 #include <iostream>
  24 #include <fstream>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include <openssl/evp.h>
  29 #include <openssl/rand.h>
  30
  31 #include <ckm/ckm-error.h>
  32
  33 #include <dpl/log/log.h>
  34
  35 #include <base64.h>
  36 #include <digest.h>
  37 #include <crypto-logic.h>
  38
  39 #include <generic-backend/exception.h>
  40 #include <sw-backend/internals.h>
  41
  42 namespace {
  43
  44 const static int AES_CBC_KEY_SIZE = 32;
  45 const static int AES_GCM_TAG_SIZE = 16;
  46
  47 } // anonymous namespace
  48
  49 namespace CKM {
  50
  51 CryptoLogic::CryptoLogic() {}
  52
  53 CryptoLogic::CryptoLogic(CryptoLogic &&second) {
  54     m_keyMap = std::move(second.m_keyMap);
  55 }
  56
  57 CryptoLogic& CryptoLogic::operator=(CryptoLogic &&second) {
  58     if (this == &second)
  59         return *this;
  60     m_keyMap = std::move(second.m_keyMap);
  61     return *this;
  62 }
  63
  64 bool CryptoLogic::haveKey(const Label &smackLabel)
  65 {
  66     return (m_keyMap.count(smackLabel) > 0);
  67 }
  68
  69 void CryptoLogic::pushKey(const Label &smackLabel,
  70                           const RawBuffer &applicationKey)
  71 {
  72     if (smackLabel.length() == 0) {
  73         ThrowErr(Exc::InternalError, "Empty smack label.");
  74     }
  75     if (applicationKey.size() == 0) {
  76         ThrowErr(Exc::InternalError, "Empty application key.");
  77     }
  78     if (haveKey(smackLabel)) {
  79         ThrowErr(Exc::InternalError, "Application key for ", smackLabel,
  80             "label already exists.");
  81     }
  82
  83     m_keyMap[smackLabel] = applicationKey;
  84 }
  85
  86 void CryptoLogic::removeKey(const Label &smackLabel)
  87 {
  88     m_keyMap.erase(smackLabel);
  89 }
  90
  91 RawBuffer CryptoLogic::passwordToKey(
  92     const Password &password,
  93     const RawBuffer &salt,
  94     size_t keySize) const
  95 {
  96     RawBuffer result(keySize);
  97
  98     if (1 != PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(
  99                 password.c_str(),
 100                 password.size(),
 101                 salt.data(),
 102                 salt.size(),
 103                 1024,
 104                 result.size(),
 105                 result.data()))
 106     {
 107         ThrowErr(Exc::InternalError, "PCKS5_PKKDF_HMAC_SHA1 failed.");
 108     }
 109
 110     return result;
 111 }
 112
 113 RawBuffer CryptoLogic::generateRandIV() const {
 114     RawBuffer civ(EVP_MAX_IV_LENGTH);
 115
 116     if (1 != RAND_bytes(civ.data(), civ.size())) {
 117         ThrowErr(Exc::InternalError, "RAND_bytes failed to generate IV.");
 118     }
 119
 120     return civ;
 121 }
 122
 123 void CryptoLogic::encryptRow(const Password &password, DB::Row &row)
 124 {
 125     try {
 126         DB::Row crow = row;
 127         RawBuffer key;
 128         RawBuffer result1;
 129         RawBuffer result2;
 130
 131         crow.algorithmType = DBCMAlgType::AES_GCM_256;
 132         crow.dataSize = crow.data.size();
 133
 134         if (crow.dataSize <= 0) {
 135             ThrowErr(Exc::InternalError, "Invalid dataSize.");
 136         }
 137
 138         if (!haveKey(row.ownerLabel)) {
 139             ThrowErr(Exc::InternalError, "Missing application key for ",
 140               row.ownerLabel, " label.");
 141         }
 142
 143         if (crow.iv.empty()) {
 144             crow.iv = generateRandIV();
 145         }
 146
 147         key = m_keyMap[row.ownerLabel];
 148         crow.encryptionScheme = ENCR_APPKEY;
 149
 150         auto dataPair = Crypto::SW::Internals::encryptDataAesGcm(key, crow.data, crow.iv, AES_GCM_TAG_SIZE);
 151         crow.data = dataPair.first;
 152
 153         crow.tag = dataPair.second;
 154
 155         if (!password.empty()) {
 156             key = passwordToKey(password, crow.iv, AES_CBC_KEY_SIZE);
 157
 158             crow.data = Crypto::SW::Internals::encryptDataAesCbc(key, crow.data, crow.iv);
 159             crow.encryptionScheme |= ENCR_PASSWORD;
 160         }
 161
 162         encBase64(crow.data);
 163         crow.encryptionScheme |= ENCR_BASE64;
 164         encBase64(crow.iv);
 165
 166         row = crow;
 167     } catch(const CKM::Base64Encoder::Exception::Base &e) {
 168         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 169     } catch(const CKM::Base64Decoder::Exception::Base &e) {
 170         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 171     }
 172 }
 173
 174 void CryptoLogic::decryptRow(const Password &password, DB::Row &row)
 175 {
 176     try {
 177         DB::Row crow = row;
 178         RawBuffer key;
 179         RawBuffer digest, dataDigest;
 180
 181         if (row.algorithmType != DBCMAlgType::AES_GCM_256) {
 182             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Invalid algorithm type.");
 183         }
 184
 185         if ((row.encryptionScheme & ENCR_PASSWORD) && password.empty()) {
 186             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed,
 187               "DB row is password protected, but given password is "
 188               "empty.");
 189         }
 190
 191         if ((row.encryptionScheme & ENCR_APPKEY) && !haveKey(row.ownerLabel)) {
 192             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Missing application key for ",
 193               row.ownerLabel, " label.");
 194         }
 195
 196         decBase64(crow.iv);
 197         if (crow.encryptionScheme & ENCR_BASE64) {
 198             decBase64(crow.data);
 199         }
 200
 201         if (crow.encryptionScheme & ENCR_PASSWORD) {
 202             key = passwordToKey(password, crow.iv, AES_CBC_KEY_SIZE);
 203             crow.data = Crypto::SW::Internals::decryptDataAesCbc(key, crow.data, crow.iv);
 204         }
 205
 206         if (crow.encryptionScheme & ENCR_APPKEY) {
 207             key = m_keyMap[crow.ownerLabel];
 208             crow.data = Crypto::SW::Internals::decryptDataAesGcm(key, crow.data, crow.iv, crow.tag);
 209         }
 210
 211         if (static_cast<int>(crow.data.size()) < crow.dataSize) {
 212             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Decrypted row size mismatch");
 213         }
 214
 215         if (static_cast<int>(crow.data.size()) > crow.dataSize) {
 216             crow.data.resize(crow.dataSize);
 217         }
 218
 219         row = crow;
 220     } catch(const CKM::Base64Encoder::Exception::Base &e) {
 221         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 222     } catch(const CKM::Base64Decoder::Exception::Base &e) {
 223         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 224     } catch(const Exc::Exception &e) {
 225         ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, e.message());
 226     }
 227 }
 228
 229 void CryptoLogic::encBase64(RawBuffer &data)
 230 {
 231     Base64Encoder benc;
 232     RawBuffer encdata;
 233
 234     benc.append(data);
 235     benc.finalize();
 236     encdata = benc.get();
 237
 238     if (encdata.size() == 0) {
 239         ThrowErr(Exc::InternalError, "Base64Encoder returned empty data.");
 240     }
 241
 242     data = std::move(encdata);
 243 }
 244
 245 void CryptoLogic::decBase64(RawBuffer &data)
 246 {
 247     Base64Decoder bdec;
 248     RawBuffer decdata;
 249
 250     bdec.reset();
 251     bdec.append(data);
 252     if (!bdec.finalize()) {
 253         ThrowErr(Exc::InternalError, "Failed in Base64Decoder.finalize.");
 254     }
 255
 256     decdata = bdec.get();
 257
 258     if (decdata.size() == 0) {
 259         ThrowErr(Exc::InternalError, "Base64Decoder returned empty data.");
 260     }
 261
 262     data = std::move(decdata);
 263 }
 264
 265 bool CryptoLogic::equalDigests(RawBuffer &dig1, RawBuffer &dig2)
 266 {
 267     unsigned int dlen = Digest().length();
 268
 269     if ((dig1.size() != dlen) || (dig2.size() != dlen))
 270         return false;
 271     return (dig1 == dig2);
 272 }
 273
 274 } // namespace CKM
 275