LCOV - code coverage report
Current view: top level - lib - cipher_funcs.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: lcov_coverage_final.info Lines: 119 120 99.2 %
Date: 2014-11-16 Functions: 7 7 100.0 %
Branches: 48 56 85.7 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : /*
       2                 :            :  *****************************************************************************
       3                 :            :  *
       4                 :            :  * File:    cipher_funcs.c
       5                 :            :  *
       6                 :            :  * Purpose: Cipher functions used by fwknop
       7                 :            :  *
       8                 :            :  *  Fwknop is developed primarily by the people listed in the file 'AUTHORS'.
       9                 :            :  *  Copyright (C) 2009-2014 fwknop developers and contributors. For a full
      10                 :            :  *  list of contributors, see the file 'CREDITS'.
      11                 :            :  *
      12                 :            :  *  License (GNU General Public License):
      13                 :            :  *
      14                 :            :  *  This library is free software; you can redistribute it and/or
      15                 :            :  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
      16                 :            :  *  as published by the Free Software Foundation; either version 2
      17                 :            :  *  of the License, or (at your option) any later version.
      18                 :            :  *
      19                 :            :  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
      20                 :            :  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
      21                 :            :  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
      22                 :            :  *  GNU General Public License for more details.
      23                 :            :  *
      24                 :            :  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
      25                 :            :  *  along with this program; if not, write to the Free Software
      26                 :            :  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307
      27                 :            :  *  USA
      28                 :            :  *
      29                 :            :  *****************************************************************************
      30                 :            : */
      31                 :            : #include <stdio.h>
      32                 :            : #include <string.h>
      33                 :            : 
      34                 :            : #ifdef WIN32
      35                 :            :   #include <sys/timeb.h>
      36                 :            :   #include <time.h>
      37                 :            :   #include <stdlib.h>
      38                 :            : #else
      39                 :            :   #include <sys/time.h>
      40                 :            : #endif
      41                 :            : 
      42                 :            : #include "fko_common.h"
      43                 :            : #include "cipher_funcs.h"
      44                 :            : #include "digest.h"
      45                 :            : 
      46                 :            : #ifndef WIN32
      47                 :            :   #ifndef RAND_FILE
      48                 :            :     #define RAND_FILE "/dev/urandom"
      49                 :            :   #endif
      50                 :            : #endif
      51                 :            : 
      52                 :            : /* Get random data.
      53                 :            : */
      54                 :            : void
      55                 :    2402318 : get_random_data(unsigned char *data, const size_t len)
      56                 :            : {
      57                 :            :     uint32_t    i;
      58                 :            : #ifdef WIN32
      59                 :            :         int                             rnum;
      60                 :            :         struct _timeb   tb;
      61                 :            : 
      62                 :            :         _ftime_s(&tb);
      63                 :            : 
      64                 :            :         srand((uint32_t)(tb.time*1000)+tb.millitm);
      65                 :            : 
      66                 :            :         for(i=0; i<len; i++)
      67                 :            :         {
      68                 :            :                 rnum = rand();
      69                 :            :         *(data+i) = rnum % 0xff;
      70                 :            :         }
      71                 :            : #else
      72                 :            :         FILE           *rfd;
      73                 :            :     struct timeval  tv;
      74                 :    2402318 :     int             do_time = 0;
      75                 :            :     size_t          amt_read;
      76                 :            : 
      77                 :            :     /* Attempt to read seed data from /dev/urandom.  If that does not
      78                 :            :      * work, then fall back to a time-based method (less secure, but
      79                 :            :      * probably more portable).
      80                 :            :     */
      81         [ +  + ]:    2402318 :     if((rfd = fopen(RAND_FILE, "r")) == NULL)
      82                 :            :     {
      83                 :            :         do_time = 1;
      84                 :            :     }
      85                 :            :     else
      86                 :            :     {
      87                 :            :         /* Read seed from /dev/urandom
      88                 :            :         */
      89                 :    2402295 :         amt_read = fread(data, len, 1, rfd);
      90                 :    2402295 :         fclose(rfd);
      91                 :            : 
      92         [ -  + ]:    2402295 :         if (amt_read != 1)
      93                 :          0 :             do_time = 1;
      94                 :            :     }
      95                 :            : 
      96         [ +  + ]:    2402318 :     if (do_time)
      97                 :            :     {
      98                 :            :         /* Seed based on time (current usecs).
      99                 :            :         */
     100                 :         23 :         gettimeofday(&tv, NULL);
     101                 :         23 :         srand(tv.tv_usec);
     102                 :            : 
     103         [ +  + ]:        207 :         for(i=0; i<len; i++)
     104                 :        184 :             *(data+i) = rand() % 0xff;
     105                 :            :     }
     106                 :            : 
     107                 :            : #endif
     108                 :            : 
     109                 :    2402318 : }
     110                 :            : 
     111                 :            : 
     112                 :            : /*** These are Rijndael-specific functions ***/
     113                 :            : 
     114                 :            : /* Rijndael function to generate initial salt and initialization vector
     115                 :            :  * (iv).  This is is done to be compatible with the data produced via OpenSSL
     116                 :            : */
     117                 :            : static void
     118                 :    4888568 : rij_salt_and_iv(RIJNDAEL_context *ctx, const char *key,
     119                 :            :         const int key_len, const unsigned char *data, const int mode_flag)
     120                 :            : {
     121                 :    4888568 :     char            pw_buf[RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE] = {0};
     122                 :    4888568 :     unsigned char   tmp_buf[MD5_DIGEST_LEN+RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE+RIJNDAEL_BLOCKSIZE] = {0};
     123                 :    4888568 :     unsigned char   kiv_buf[RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE+RIJNDAEL_BLOCKSIZE] = {0}; /* Key and IV buffer */
     124                 :    4888568 :     unsigned char   md5_buf[MD5_DIGEST_LEN] = {0}; /* Buffer for computed md5 hash */
     125                 :            : 
     126                 :    4888568 :     int             final_key_len = 0;
     127                 :    4888568 :     size_t          kiv_len = 0;
     128                 :            : 
     129         [ +  + ]:    4888568 :     if(mode_flag == FKO_ENC_MODE_CBC_LEGACY_IV)
     130                 :            :     {
     131                 :            :         /* Pad the pw with '0' chars up to the minimum Rijndael key size.
     132                 :            :          *
     133                 :            :          * This maintains compatibility with the old perl code if absolutely
     134                 :            :          * necessary in some scenarios, but is not recommended to use since it
     135                 :            :          * breaks compatibility with how OpenSSL implements AES and introduces
     136                 :            :          * other problems.  This code will be removed altogether in a future
     137                 :            :          * version of fwknop.
     138                 :            :         */
     139         [ +  + ]:    1208770 :         if(key_len < RIJNDAEL_MIN_KEYSIZE)
     140                 :            :         {
     141                 :    1208758 :             memcpy(pw_buf, key, key_len);
     142                 :    1208758 :             memset(pw_buf+key_len, '0', RIJNDAEL_MIN_KEYSIZE - key_len);
     143                 :            :             final_key_len = RIJNDAEL_MIN_KEYSIZE;
     144                 :            :         }
     145                 :            :         else
     146                 :            :         {
     147                 :         12 :             memcpy(pw_buf, key, key_len);
     148                 :         12 :             final_key_len = key_len;
     149                 :            :         }
     150                 :            :     }
     151                 :            :     else
     152                 :            :     {
     153                 :    3679798 :         memcpy(pw_buf, key, key_len);
     154                 :    3679798 :         final_key_len = key_len;
     155                 :            :     }
     156                 :            : 
     157                 :            :     /* If we are decrypting, data will contain the salt. Otherwise,
     158                 :            :      * for encryption, we generate a random salt.
     159                 :            :     */
     160         [ +  + ]:    4888568 :     if(data != NULL)
     161                 :            :     {
     162                 :            :         /* Pull the salt from the data
     163                 :            :         */
     164                 :    2486478 :         memcpy(ctx->salt, (data+SALT_LEN), SALT_LEN);
     165                 :            :     }
     166                 :            :     else
     167                 :            :     {
     168                 :            :         /* Generate a random 8-byte salt.
     169                 :            :         */
     170                 :    2402090 :         get_random_data(ctx->salt, SALT_LEN);
     171                 :            :     }
     172                 :            : 
     173                 :            :     /* Now generate the key and initialization vector.
     174                 :            :      * (again it is the perl Crypt::CBC way, with a touch of
     175                 :            :      * fwknop).
     176                 :            :     */
     177                 :    4888568 :     memcpy(tmp_buf+MD5_DIGEST_LEN, pw_buf, final_key_len);
     178                 :    4888568 :     memcpy(tmp_buf+MD5_DIGEST_LEN+final_key_len, ctx->salt, SALT_LEN);
     179                 :            : 
     180         [ +  + ]:   19554272 :     while(kiv_len < sizeof(kiv_buf))
     181                 :            :     {
     182         [ +  + ]:   14665704 :         if(kiv_len == 0)
     183                 :    4888568 :             md5(md5_buf, tmp_buf+MD5_DIGEST_LEN, final_key_len+SALT_LEN);
     184                 :            :         else
     185                 :    9777136 :             md5(md5_buf, tmp_buf, MD5_DIGEST_LEN+final_key_len+SALT_LEN);
     186                 :            : 
     187                 :            :         memcpy(tmp_buf, md5_buf, MD5_DIGEST_LEN);
     188                 :            : 
     189                 :   14665704 :         memcpy(kiv_buf + kiv_len, md5_buf, MD5_DIGEST_LEN);
     190                 :            : 
     191                 :   14665704 :         kiv_len += MD5_DIGEST_LEN;
     192                 :            :     }
     193                 :            : 
     194                 :    4888568 :     memcpy(ctx->key, kiv_buf, RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE);
     195                 :    4888568 :     memcpy(ctx->iv,  kiv_buf+RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE, RIJNDAEL_BLOCKSIZE);
     196                 :    4888568 : }
     197                 :            : 
     198                 :            : /* Initialization entry point.
     199                 :            : */
     200                 :            : static void
     201                 :    4888568 : rijndael_init(RIJNDAEL_context *ctx, const char *key,
     202                 :            :     const int key_len, const unsigned char *data,
     203                 :            :     int encryption_mode)
     204                 :            : {
     205                 :            : 
     206                 :            :     /* The default is Rijndael in CBC mode
     207                 :            :     */
     208         [ +  + ]:    4888568 :     if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_CBC
     209                 :    4888568 :             || encryption_mode == FKO_ENC_MODE_CBC_LEGACY_IV)
     210                 :    4888400 :         ctx->mode = MODE_CBC;
     211         [ +  + ]:        168 :     else if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_CTR)
     212                 :         29 :         ctx->mode = MODE_CTR;
     213         [ +  + ]:        139 :     else if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_PCBC)
     214                 :         25 :         ctx->mode = MODE_PCBC;
     215         [ +  + ]:        114 :     else if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_OFB)
     216                 :         29 :         ctx->mode = MODE_OFB;
     217         [ +  + ]:         85 :     else if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_CFB)
     218                 :         29 :         ctx->mode = MODE_CFB;
     219         [ +  + ]:         56 :     else if(encryption_mode == FKO_ENC_MODE_ECB)
     220                 :         31 :         ctx->mode = MODE_ECB;
     221                 :            :     else  /* shouldn't get this far */
     222                 :         25 :         ctx->mode = encryption_mode;
     223                 :            : 
     224                 :            :     /* Generate the salt and initialization vector.
     225                 :            :     */
     226                 :    4888568 :     rij_salt_and_iv(ctx, key, key_len, data, encryption_mode);
     227                 :            : 
     228                 :            :     /* Intialize our Rijndael context.
     229                 :            :     */
     230                 :    4888568 :     rijndael_setup(ctx, RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE, ctx->key);
     231                 :    4888568 : }
     232                 :            : 
     233                 :            : /* Take a chunk of data, encrypt it in the same way OpenSSL would
     234                 :            :  * (with a default of AES in CBC mode).
     235                 :            : */
     236                 :            : size_t
     237                 :    2402090 : rij_encrypt(unsigned char *in, size_t in_len,
     238                 :            :     const char *key, const int key_len,
     239                 :            :     unsigned char *out, int encryption_mode)
     240                 :            : {
     241                 :            :     RIJNDAEL_context    ctx;
     242                 :            :     int                 i, pad_val;
     243                 :    2402090 :     unsigned char      *ondx = out;
     244                 :            : 
     245                 :    2402090 :     rijndael_init(&ctx, key, key_len, NULL, encryption_mode);
     246                 :            : 
     247                 :            :     /* Prepend the salt to the ciphertext...
     248                 :            :     */
     249                 :            :     memcpy(ondx, "Salted__", SALT_LEN);
     250                 :    2402090 :     ondx+=SALT_LEN;
     251                 :            :     memcpy(ondx, ctx.salt, SALT_LEN);
     252                 :    2402090 :     ondx+=SALT_LEN;
     253                 :            : 
     254                 :            :     /* Add padding to the original plaintext to ensure that it is a
     255                 :            :      * multiple of the Rijndael block size
     256                 :            :     */
     257                 :    2402090 :     pad_val = RIJNDAEL_BLOCKSIZE - (in_len % RIJNDAEL_BLOCKSIZE);
     258         [ +  + ]:   22021212 :     for (i = (int)in_len; i < ((int)in_len+pad_val); i++)
     259                 :   19619122 :         in[i] = pad_val;
     260                 :            : 
     261                 :    2402090 :     block_encrypt(&ctx, in, in_len+pad_val, ondx, ctx.iv);
     262                 :            : 
     263                 :    2402090 :     ondx += in_len+pad_val;
     264                 :            : 
     265                 :    2402090 :     zero_buf((char *)ctx.key, RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE);
     266                 :    2402090 :     zero_buf((char *)ctx.iv, RIJNDAEL_BLOCKSIZE);
     267                 :    2402090 :     zero_buf((char *)ctx.salt, SALT_LEN);
     268                 :            : 
     269                 :    2402090 :     return(ondx - out);
     270                 :            : }
     271                 :            : 
     272                 :            : /* Decrypt the given data.
     273                 :            : */
     274                 :            : size_t
     275                 :    2486478 : rij_decrypt(unsigned char *in, size_t in_len,
     276                 :            :     const char *key, const int key_len,
     277                 :            :     unsigned char *out, int encryption_mode)
     278                 :            : {
     279                 :            :     RIJNDAEL_context    ctx;
     280                 :    2486478 :     int                 i, pad_val, pad_err = 0;
     281                 :            :     unsigned char      *pad_s;
     282                 :    2486478 :     unsigned char      *ondx = out;
     283                 :            : 
     284 [ +  - ][ +  - ]:    2486478 :     if(in == NULL || key == NULL || out == NULL)
     285                 :            :         return 0;
     286                 :            : 
     287                 :    2486478 :     rijndael_init(&ctx, key, key_len, in, encryption_mode);
     288                 :            : 
     289                 :            :     /* Remove the first block since it contains the salt (it was consumed
     290                 :            :      * by the rijndael_init() function above).
     291                 :            :     */
     292                 :    2486478 :     in_len -= RIJNDAEL_BLOCKSIZE;
     293                 :    2486478 :     memmove(in, in+RIJNDAEL_BLOCKSIZE, in_len);
     294                 :            : 
     295                 :    2486478 :     block_decrypt(&ctx, in, in_len, out, ctx.iv);
     296                 :            : 
     297                 :    2486478 :     ondx += in_len;
     298                 :            : 
     299                 :            :     /* Find and remove padding.
     300                 :            :     */
     301                 :    2486478 :     pad_val = *(ondx-1);
     302                 :            : 
     303         [ +  + ]:    2486478 :     if(pad_val >= 0 && pad_val <= RIJNDAEL_BLOCKSIZE)
     304                 :            :     {
     305                 :    2309375 :         pad_s = ondx - pad_val;
     306                 :            : 
     307         [ +  + ]:   20956981 :         for(i=0; i < (ondx-pad_s); i++)
     308                 :            :         {
     309         [ +  + ]:   18647606 :             if(*(pad_s+i) != pad_val)
     310                 :      84257 :                 pad_err++;
     311                 :            :         }
     312                 :            : 
     313         [ +  + ]:    2309375 :         if(pad_err == 0)
     314                 :    2298343 :             ondx -= pad_val;
     315                 :            :     }
     316                 :            : 
     317                 :    2486478 :     *ondx = '\0';
     318                 :            : 
     319                 :    2486478 :     zero_buf((char *)ctx.key, RIJNDAEL_MAX_KEYSIZE);
     320                 :    2486478 :     zero_buf((char *)ctx.iv, RIJNDAEL_BLOCKSIZE);
     321                 :    2486478 :     zero_buf((char *)ctx.salt, SALT_LEN);
     322                 :            : 
     323                 :    2486478 :     return(ondx - out);
     324                 :            : }
     325                 :            : 
     326                 :            : /* See if we need to add the "Salted__" string to the front of the
     327                 :            :  * encrypted data.
     328                 :            : */
     329                 :            : int
     330                 :    2707420 : add_salted_str(fko_ctx_t ctx)
     331                 :            : {
     332                 :            :     char           *tbuf;
     333                 :            : 
     334                 :            :     /* We only add the base64 encoded salt to data that is already base64
     335                 :            :      * encoded
     336                 :            :     */
     337         [ +  - ]:    2707420 :     if(is_base64((unsigned char *)ctx->encrypted_msg,
     338                 :    2707420 :             ctx->encrypted_msg_len) == 0)
     339                 :            :         return(FKO_ERROR_INVALID_DATA_ENCODE_NOTBASE64);
     340                 :            : 
     341         [ +  - ]:    2707420 :     if(constant_runtime_cmp(ctx->encrypted_msg,
     342                 :            :             B64_RIJNDAEL_SALT, B64_RIJNDAEL_SALT_STR_LEN) != 0)
     343                 :            :     {
     344                 :            :         /* We need to realloc space for the salt.
     345                 :            :         */
     346                 :    5414840 :         tbuf = realloc(ctx->encrypted_msg, ctx->encrypted_msg_len
     347                 :    2707420 :                     + B64_RIJNDAEL_SALT_STR_LEN+1);
     348         [ +  + ]:    2707420 :         if(tbuf == NULL)
     349                 :            :             return(FKO_ERROR_MEMORY_ALLOCATION);
     350                 :            : 
     351                 :    2707367 :         memmove(tbuf+B64_RIJNDAEL_SALT_STR_LEN, tbuf, ctx->encrypted_msg_len);
     352                 :            : 
     353                 :    2707367 :         ctx->encrypted_msg = memcpy(tbuf,
     354                 :            :                 B64_RIJNDAEL_SALT, B64_RIJNDAEL_SALT_STR_LEN);
     355                 :            : 
     356                 :            :         /* Adjust the encoded msg len for added SALT value and Make sure we
     357                 :            :          * are still a properly NULL-terminated string (Ubuntu was one system
     358                 :            :          * for which this was an issue).
     359                 :            :         */
     360                 :    2707367 :         ctx->encrypted_msg_len += B64_RIJNDAEL_SALT_STR_LEN;
     361                 :    2707367 :         tbuf[ctx->encrypted_msg_len] = '\0';
     362                 :            : 
     363                 :    2707367 :         ctx->added_salted_str = 1;
     364                 :            :     }
     365                 :            : 
     366                 :            :     return(FKO_SUCCESS);
     367                 :            : }
     368                 :            : 
     369                 :            : /* See if we need to add the "hQ" string to the front of the
     370                 :            :  * encrypted data.
     371                 :            : */
     372                 :            : int
     373                 :         66 : add_gpg_prefix(fko_ctx_t ctx)
     374                 :            : {
     375                 :            :     char           *tbuf;
     376                 :            : 
     377                 :            :     /* We only add the base64 encoded salt to data that is already base64
     378                 :            :      * encoded
     379                 :            :     */
     380         [ +  - ]:         66 :     if(is_base64((unsigned char *)ctx->encrypted_msg,
     381                 :         66 :                 ctx->encrypted_msg_len) == 0)
     382                 :            :         return(FKO_ERROR_INVALID_DATA_ENCODE_NOTBASE64);
     383                 :            : 
     384         [ +  - ]:         66 :     if(constant_runtime_cmp(ctx->encrypted_msg,
     385                 :            :             B64_GPG_PREFIX, B64_GPG_PREFIX_STR_LEN) != 0)
     386                 :            :     {
     387                 :            :         /* We need to realloc space for the prefix.
     388                 :            :         */
     389                 :        132 :         tbuf = realloc(ctx->encrypted_msg, ctx->encrypted_msg_len
     390                 :         66 :                     + B64_GPG_PREFIX_STR_LEN+1);
     391         [ +  - ]:         66 :         if(tbuf == NULL)
     392                 :            :             return(FKO_ERROR_MEMORY_ALLOCATION);
     393                 :            : 
     394                 :         66 :         memmove(tbuf+B64_GPG_PREFIX_STR_LEN, tbuf, ctx->encrypted_msg_len);
     395                 :            : 
     396                 :         66 :         ctx->encrypted_msg = memcpy(tbuf,
     397                 :            :                 B64_GPG_PREFIX, B64_GPG_PREFIX_STR_LEN);
     398                 :            : 
     399                 :            :         /* Adjust the encoded msg len for added SALT value and Make sure we
     400                 :            :          * are still a properly NULL-terminated string (Ubuntu was one system
     401                 :            :          * for which this was an issue).
     402                 :            :         */
     403                 :         66 :         ctx->encrypted_msg_len += B64_GPG_PREFIX_STR_LEN;
     404                 :         66 :         tbuf[ctx->encrypted_msg_len] = '\0';
     405                 :            : 
     406                 :         66 :         ctx->added_gpg_prefix = 1;
     407                 :            :     }
     408                 :            : 
     409                 :            :     return(FKO_SUCCESS);
     410                 :            : }
     411                 :            : 
     412                 :            : /***EOF***/

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