crypto/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
  27 static uint8_t asn[15] = /* Object ID is 1.3.14.3.2.26 */
  28   { 0x30, 0x21, 0x30, 0x09, 0x06, 0x05, 0x2b, 0x0e, 0x03,
  29     0x02, 0x1a, 0x05, 0x00, 0x04, 0x14 };
  30
  31
  32
  33 MPI
  34 do_encode_md(const void *sha_buffer, unsigned nbits)
  35 {
  36   int nframe = (nbits+7) / 8;
  37   uint8_t *frame, *fr_pt;
  38   int i = 0, n;
  39   size_t asnlen = DIM(asn);
  40   MPI a = MPI_NULL;
  41
  42   if(SHA1_DIGEST_LENGTH + asnlen + 4  > nframe )
  43     printk("MPI: can't encode a %d bit MD into a %d bits frame\n",
  44           (int)(SHA1_DIGEST_LENGTH*8), (int)nbits);
  45
  46   /* We encode the MD in this way:
  47    *
  48    *       0  A PAD(n bytes)   0  ASN(asnlen bytes)  MD(len bytes)
  49    *
  50    * PAD consists of FF bytes.
  51    */
  52   frame = kmalloc(nframe, GFP_KERNEL);
  53   if (!frame)
  54           return MPI_NULL;
  55   n = 0;
  56   frame[n++] = 0;
  57   frame[n++] = 1; /* block type */
  58   i = nframe - SHA1_DIGEST_LENGTH - asnlen -3 ;
  59
  60   if(i <= 1) {
  61     printk("MPI: message digest encoding failed\n");
  62     kfree(frame);
  63     return a;
  64   }
  65
  66   memset( frame+n, 0xff, i ); n += i;
  67   frame[n++] = 0;
  68   memcpy( frame+n, &asn, asnlen ); n += asnlen;
  69   memcpy( frame+n, sha_buffer, SHA1_DIGEST_LENGTH ); n += SHA1_DIGEST_LENGTH;
  70
  71   i = nframe;
  72   fr_pt = frame;
  73
  74   if (n != nframe) {
  75     printk("MPI: message digest encoding failed, frame length is wrong\n");
  76     kfree(frame);
  77     return a;
  78   }
  79
  80   a = mpi_alloc( (nframe+BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB );
  81   mpi_set_buffer( a, frame, nframe, 0 );
  82   kfree(frame);
  83
  84   return a;
  85 }
  86
  87
  88 MPI
  89 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 = MPI_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     printk("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 MPI_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("MPI: mpi larger than buffer nread=%d ret_nread=%d\n", nread, *ret_nread);
 123         goto leave;
 124       }
 125       a <<= 8;
 126       a |= *buffer++;
 127     }
 128     i = 0;
 129     val->d[j-1] = a;
 130   }
 131
 132  leave:
 133   *ret_nread = nread;
 134   return val;
 135 }
 136
 137
 138 /****************
 139  * Make an mpi from a character string.
 140  */
 141 int
 142 mpi_fromstr(MPI val, const char *str)
 143 {
 144     int hexmode=0, sign=0, prepend_zero=0, i, j, c, c1, c2;
 145     unsigned nbits, nbytes, nlimbs;
 146     mpi_limb_t a;
 147
 148     if( *str == '-' ) {
 149         sign = 1;
 150         str++;
 151     }
 152     if( *str == '0' && str[1] == 'x' )
 153         hexmode = 1;
 154     else
 155         return -EINVAL; /* other bases are not yet supported */
 156     str += 2;
 157
 158     nbits = strlen(str)*4;
 159     if( nbits % 8 )
 160         prepend_zero = 1;
 161     nbytes = (nbits+7) / 8;
 162     nlimbs = (nbytes+BYTES_PER_MPI_LIMB-1) / BYTES_PER_MPI_LIMB;
 163     if( val->alloced < nlimbs )
 164             if (!mpi_resize(val, nlimbs ))
 165                     return -ENOMEM;
 166     i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
 167     i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
 168     j= val->nlimbs = nlimbs;
 169     val->sign = sign;
 170     for( ; j > 0; j-- ) {
 171         a = 0;
 172         for(; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++ ) {
 173             if( prepend_zero ) {
 174                 c1 = '0';
 175                 prepend_zero = 0;
 176             }
 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
 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
 221 mpi_get_keyid( const MPI a, u32 *keyid )
 222 {
 223 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 224     if( keyid ) {
 225         keyid[0] = a->nlimbs >= 2? a->d[1] : 0;
 226         keyid[1] = a->nlimbs >= 1? a->d[0] : 0;
 227     }
 228     return a->nlimbs >= 1? a->d[0] : 0;
 229 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 230     if( keyid ) {
 231         keyid[0] = a->nlimbs? (u32)(a->d[0] >> 32) : 0;
 232         keyid[1] = a->nlimbs? (u32)(a->d[0] & 0xffffffff) : 0;
 233     }
 234     return a->nlimbs? (u32)(a->d[0] & 0xffffffff) : 0;
 235 #else
 236   #error Make this function work with other LIMB sizes
 237 #endif
 238 }
 239
 240
 241 /****************
 242  * Return an allocated buffer with the MPI (msb first).
 243  * NBYTES receives the length of this buffer. Caller must free the
 244  * return string (This function does return a 0 byte buffer with NBYTES
 245  * set to zero if the value of A is zero. If sign is not NULL, it will
 246  * be set to the sign of the A.
 247  */
 248 void *
 249 mpi_get_buffer( MPI a, unsigned *nbytes, int *sign )
 250 {
 251     uint8_t *p, *buffer;
 252     mpi_limb_t alimb;
 253     int i;
 254     unsigned int n;
 255
 256     if( sign )
 257         *sign = a->sign;
 258     *nbytes = n = a->nlimbs * BYTES_PER_MPI_LIMB;
 259     if (!n)
 260       n++; /* avoid zero length allocation */
 261     p = buffer = kmalloc(n, GFP_KERNEL);
 262
 263     for(i=a->nlimbs-1; i >= 0; i-- ) {
 264         alimb = a->d[i];
 265 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 266         *p++ = alimb >> 24;
 267         *p++ = alimb >> 16;
 268         *p++ = alimb >>  8;
 269         *p++ = alimb      ;
 270 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 271         *p++ = alimb >> 56;
 272         *p++ = alimb >> 48;
 273         *p++ = alimb >> 40;
 274         *p++ = alimb >> 32;
 275         *p++ = alimb >> 24;
 276         *p++ = alimb >> 16;
 277         *p++ = alimb >>  8;
 278         *p++ = alimb      ;
 279 #else
 280 #error please implement for this limb size.
 281 #endif
 282     }
 283
 284     /* this is sub-optimal but we need to do the shift operation
 285      * because the caller has to free the returned buffer */
 286     for(p=buffer; !*p && *nbytes; p++, --*nbytes )
 287       ;
 288     if( p != buffer )
 289       memmove(buffer,p, *nbytes);
 290
 291     return buffer;
 292 }
 293
 294
 295 /****************
 296  * Use BUFFER to update MPI.
 297  */
 298 int
 299 mpi_set_buffer( MPI a, const void *xbuffer, unsigned nbytes, int sign )
 300 {
 301     const uint8_t *buffer = xbuffer, *p;
 302     mpi_limb_t alimb;
 303     int nlimbs;
 304     int i;
 305
 306     nlimbs = (nbytes + BYTES_PER_MPI_LIMB - 1) / BYTES_PER_MPI_LIMB;
 307     if (RESIZE_IF_NEEDED(a, nlimbs) < 0)
 308             return -ENOMEM;
 309     a->sign = sign;
 310
 311     for(i=0, p = buffer+nbytes-1; p >= buffer+BYTES_PER_MPI_LIMB; ) {
 312       #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 313         alimb  = (mpi_limb_t)*p-- ;
 314         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- <<  8 ;
 315         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 16 ;
 316         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 24 ;
 317       #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 318         alimb  = (mpi_limb_t)*p--       ;
 319         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- <<  8 ;
 320         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 16 ;
 321         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 24 ;
 322         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 32 ;
 323         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 40 ;
 324         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 48 ;
 325         alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 56 ;
 326       #else
 327         #error please implement for this limb size.
 328       #endif
 329         a->d[i++] = alimb;
 330     }
 331     if( p >= buffer ) {
 332       #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 333         alimb  = *p--       ;
 334         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- <<  8 ;
 335         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 16 ;
 336         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 24 ;
 337       #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 338         alimb  = (mpi_limb_t)*p-- ;
 339         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- <<  8 ;
 340         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 16 ;
 341         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 24 ;
 342         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 32 ;
 343         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 40 ;
 344         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 48 ;
 345         if( p >= buffer ) alimb |= (mpi_limb_t)*p-- << 56 ;
 346       #else
 347         #error please implement for this limb size.
 348       #endif
 349         a->d[i++] = alimb;
 350     }
 351     a->nlimbs = i;
 352
 353     if (i != nlimbs) {
 354             printk("MPI: mpi_set_buffer: Assertion failed (%d != %d)", i, nlimbs);
 355             BUG();
 356     }
 357     return 0;
 358 }
 359