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 <utility>
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <string.h>
  29
  30 #include <openssl/evp.h>
  31 #include <openssl/rand.h>
  32
  33 #include <ckm/ckm-error.h>
  34
  35 #include <dpl/log/log.h>
  36
  37 #include <base64.h>
  38 #include <digest.h>
  39 #include <crypto-logic.h>
  40
  41 #include <generic-backend/exception.h>
  42 #include <sw-backend/internals.h>
  43
  44 namespace {
  45
  46 const static int AES_CBC_KEY_SIZE = 32;
  47 const static int AES_GCM_TAG_SIZE = 16;
  48
  49 } // anonymous namespace
  50
  51 namespace CKM {
  52
  53 CryptoLogic::CryptoLogic() {}
  54
  55 CryptoLogic::CryptoLogic(CryptoLogic &&second) {
  56     m_keyMap = std::move(second.m_keyMap);
  57 }
  58
  59 CryptoLogic& CryptoLogic::operator=(CryptoLogic &&second) {
  60     if (this == &second)
  61         return *this;
  62     m_keyMap = std::move(second.m_keyMap);
  63     return *this;
  64 }
  65
  66 bool CryptoLogic::haveKey(const Label &smackLabel)
  67 {
  68     return (m_keyMap.count(smackLabel) > 0);
  69 }
  70
  71 void CryptoLogic::pushKey(const Label &smackLabel,
  72                           const RawBuffer &applicationKey)
  73 {
  74     if (smackLabel.length() == 0) {
  75         ThrowErr(Exc::InternalError, "Empty smack label.");
  76     }
  77     if (applicationKey.size() == 0) {
  78         ThrowErr(Exc::InternalError, "Empty application key.");
  79     }
  80     if (haveKey(smackLabel)) {
  81         ThrowErr(Exc::InternalError, "Application key for ", smackLabel,
  82             "label already exists.");
  83     }
  84
  85     m_keyMap[smackLabel] = applicationKey;
  86 }
  87
  88 void CryptoLogic::removeKey(const Label &smackLabel)
  89 {
  90     m_keyMap.erase(smackLabel);
  91 }
  92
  93 RawBuffer CryptoLogic::passwordToKey(
  94     const Password &password,
  95     const RawBuffer &salt,
  96     size_t keySize) const
  97 {
  98     RawBuffer result(keySize);
  99
 100     if (1 != PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(
 101                 password.c_str(),
 102                 password.size(),
 103                 salt.data(),
 104                 salt.size(),
 105                 1024,
 106                 result.size(),
 107                 result.data()))
 108     {
 109         ThrowErr(Exc::InternalError, "PCKS5_PKKDF_HMAC_SHA1 failed.");
 110     }
 111
 112     return result;
 113 }
 114
 115 RawBuffer CryptoLogic::generateRandIV() const {
 116     RawBuffer civ(EVP_MAX_IV_LENGTH);
 117
 118     if (1 != RAND_bytes(civ.data(), civ.size())) {
 119         ThrowErr(Exc::InternalError, "RAND_bytes failed to generate IV.");
 120     }
 121
 122     return civ;
 123 }
 124
 125 void CryptoLogic::encryptRow(const Password &password, DB::Row &row)
 126 {
 127     try {
 128         DB::Row crow = row;
 129         RawBuffer key;
 130         RawBuffer result1;
 131         RawBuffer result2;
 132
 133         crow.algorithmType = DBCMAlgType::AES_GCM_256;
 134         crow.dataSize = crow.data.size();
 135
 136         if (crow.dataSize <= 0) {
 137             ThrowErr(Exc::InternalError, "Invalid dataSize.");
 138         }
 139
 140         if (!haveKey(row.ownerLabel)) {
 141             ThrowErr(Exc::InternalError, "Missing application key for ",
 142               row.ownerLabel, " label.");
 143         }
 144
 145         if (crow.iv.empty()) {
 146             crow.iv = generateRandIV();
 147         }
 148
 149         key = m_keyMap[row.ownerLabel];
 150         crow.encryptionScheme = ENCR_APPKEY;
 151
 152         auto dataPair = Crypto::SW::Internals::encryptDataAesGcm(key, crow.data, crow.iv, AES_GCM_TAG_SIZE);
 153         crow.data = dataPair.first;
 154
 155         crow.tag = dataPair.second;
 156
 157         if (!password.empty()) {
 158             key = passwordToKey(password, crow.iv, AES_CBC_KEY_SIZE);
 159
 160             crow.data = Crypto::SW::Internals::encryptDataAes(AlgoType::AES_CBC, key, crow.data, crow.iv);
 161             crow.encryptionScheme |= ENCR_PASSWORD;
 162         }
 163
 164         encBase64(crow.data);
 165         crow.encryptionScheme |= ENCR_BASE64;
 166         encBase64(crow.iv);
 167
 168         row = std::move(crow);
 169     } catch(const CKM::Base64Encoder::Exception::Base &e) {
 170         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 171     } catch(const CKM::Base64Decoder::Exception::Base &e) {
 172         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 173     }
 174 }
 175
 176 void CryptoLogic::decryptRow(const Password &password, DB::Row &row)
 177 {
 178     try {
 179         DB::Row crow = row;
 180         RawBuffer key;
 181         RawBuffer digest, dataDigest;
 182
 183         if (row.algorithmType != DBCMAlgType::AES_GCM_256) {
 184             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Invalid algorithm type.");
 185         }
 186
 187         if ((row.encryptionScheme & ENCR_PASSWORD) && password.empty()) {
 188             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed,
 189               "DB row is password protected, but given password is "
 190               "empty.");
 191         }
 192
 193         if ((row.encryptionScheme & ENCR_APPKEY) && !haveKey(row.ownerLabel)) {
 194             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Missing application key for ",
 195               row.ownerLabel, " label.");
 196         }
 197
 198         decBase64(crow.iv);
 199         if (crow.encryptionScheme & ENCR_BASE64) {
 200             decBase64(crow.data);
 201         }
 202
 203         if (crow.encryptionScheme & ENCR_PASSWORD) {
 204             key = passwordToKey(password, crow.iv, AES_CBC_KEY_SIZE);
 205             crow.data = Crypto::SW::Internals::decryptDataAes(AlgoType::AES_CBC, key, crow.data, crow.iv);
 206         }
 207
 208         if (crow.encryptionScheme & ENCR_APPKEY) {
 209             key = m_keyMap[crow.ownerLabel];
 210             crow.data = Crypto::SW::Internals::decryptDataAesGcm(key, crow.data, crow.iv, crow.tag);
 211         }
 212
 213         if (static_cast<int>(crow.data.size()) < crow.dataSize) {
 214             ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, "Decrypted row size mismatch");
 215         }
 216
 217         if (static_cast<int>(crow.data.size()) > crow.dataSize) {
 218             crow.data.resize(crow.dataSize);
 219         }
 220
 221         row = std::move(crow);
 222     } catch(const CKM::Base64Encoder::Exception::Base &e) {
 223         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 224     } catch(const CKM::Base64Decoder::Exception::Base &e) {
 225         ThrowErr(Exc::InternalError, e.GetMessage());
 226     } catch(const Exc::Exception &e) {
 227         ThrowErr(Exc::AuthenticationFailed, e.message());
 228     }
 229 }
 230
 231 void CryptoLogic::encBase64(RawBuffer &data)
 232 {
 233     Base64Encoder benc;
 234     RawBuffer encdata;
 235
 236     benc.append(data);
 237     benc.finalize();
 238     encdata = benc.get();
 239
 240     if (encdata.size() == 0) {
 241         ThrowErr(Exc::InternalError, "Base64Encoder returned empty data.");
 242     }
 243
 244     data = std::move(encdata);
 245 }
 246
 247 void CryptoLogic::decBase64(RawBuffer &data)
 248 {
 249     Base64Decoder bdec;
 250     RawBuffer decdata;
 251
 252     bdec.reset();
 253     bdec.append(data);
 254     if (!bdec.finalize()) {
 255         ThrowErr(Exc::InternalError, "Failed in Base64Decoder.finalize.");
 256     }
 257
 258     decdata = bdec.get();
 259
 260     if (decdata.size() == 0) {
 261         ThrowErr(Exc::InternalError, "Base64Decoder returned empty data.");
 262     }
 263
 264     data = std::move(decdata);
 265 }
 266
 267 bool CryptoLogic::equalDigests(RawBuffer &dig1, RawBuffer &dig2)
 268 {
 269     unsigned int dlen = Digest().length();
 270
 271     if ((dig1.size() != dlen) || (dig2.size() != dlen))
 272         return false;
 273     return (dig1 == dig2);
 274 }
 275
 276 } // namespace CKM
 277