General utilities cleanup. Add signature support to catcrypt. Throw in
[u/mdw/catacomb] / key-pass.c
index 024a614..7e02daf 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* -*-c-*-
  *
- * $Id: key-pass.c,v 1.1 1999/12/22 15:47:48 mdw Exp $
+ * $Id: key-pass.c,v 1.5 2004/04/08 01:36:15 mdw Exp $
  *
  * Encrypting keys with passphrases
  *
  * MA 02111-1307, USA.
  */
 
-/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
- *
- * $Log: key-pass.c,v $
- * Revision 1.1  1999/12/22 15:47:48  mdw
- * Major key-management revision.
- *
- */
-
 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
 
 #include <mLib/dstr.h>
 
 #include "blowfish-cbc.h"
 #include "rmd160.h"
+#include "rmd160-mgf.h"
+#include "rmd160-hmac.h"
 
 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
 
+/* --- Format --- *
+ *
+ * Choose a random 160-bit string %$R$%.  Take the passphrase %$P$%, and
+ * the message %$m$%.  Now, compute %$K_E \cat K_T = H(R \cat P)$%,
+ * %$y_0 = E_{K_E}(m)$% and %$\tau = T_{K_T}(y_0)$%.  The ciphertext is
+ * %$y = N \cat \tau \cat y_0$%.
+ *
+ * This is not the original format.  The original format was insecure, and
+ * has been replaced incompatibly.
+ */
+
 /* --- @key_plock@ --- *
  *
  * Arguments:  @const char *tag@ = tag to use for passphrase
@@ -63,7 +68,9 @@
 int key_plock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
 {
   dstr d = DSTR_INIT;
-  octet hash[RMD160_HASHSZ];
+  octet b[RMD160_HASHSZ * 2];
+  octet *m;
+  size_t msz;
   char buf[256];
 
   /* --- Sanity check --- */
@@ -71,50 +78,61 @@ int key_plock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
   assert(((void)"Key data is already encrypted",
          (k->e & KF_ENCMASK) != KENC_ENCRYPT));
 
-  /* --- Read the passphrase --- */
+  /* --- Format the stuff in the buffer --- */
 
-  if (passphrase_read(tag, PMODE_VERIFY, buf, sizeof(buf)))
-    return (-1);
-
-  /* --- Extract the key data --- *
-   *
-   * On the front, put four random bytes to act as a passphrase salt (which
-   * remain in the clear), and four zero bytes to be able to spot duff
-   * passphrases when unlocking.
-   */
-
-  DENSURE(&d, 8);
-  rand_getgood(RAND_GLOBAL, d.buf, 4);
-  memset(d.buf + 4, 0, 4);
-  d.len += 8;
+  DENSURE(&d, RMD160_HASHSZ * 2);
+  rand_get(RAND_GLOBAL, d.buf, RMD160_HASHSZ);
+  d.len += RMD160_HASHSZ * 2;
   key_encode(k, &d, 0);
   if (k == kt)
     key_destroy(k);
+  m = (octet *)d.buf + RMD160_HASHSZ * 2;
+  msz = d.len - RMD160_HASHSZ * 2;
+
+  /* --- Read the passphrase --- */
 
-  /* --- Hash the passphrase into a key --- */
+  if (passphrase_read(tag, PMODE_VERIFY, buf, sizeof(buf))) {
+    dstr_destroy(&d);
+    return (-1);
+  }
+
+  /* --- Hash the passphrase to make a key --- */
 
   {
-    rmd160_ctx h;
-    rmd160_init(&h);
-    rmd160_hash(&h, d.buf, 4);
-    rmd160_hash(&h, buf, strlen(buf));
-    rmd160_done(&h, hash);
-    BURN(h);
+    rmd160_mgfctx r;
+    rmd160_mgfkeybegin(&r);
+    rmd160_mgfkeyadd(&r, d.buf, RMD160_HASHSZ);
+    rmd160_mgfkeyadd(&r, buf, strlen(buf));
+    rmd160_mgfencrypt(&r, 0, b, sizeof(b));
+    BURN(r);
     BURN(buf);
   }
 
-  /* --- Encrypt the key data --- */
+  /* --- Encrypt the plaintext --- */
 
   {
     blowfish_cbcctx c;
-    blowfish_cbcinit(&c, hash, sizeof(hash), 0);
-    blowfish_cbcencrypt(&c, d.buf + 4, d.buf + 4, d.len - 4);
-    BURN(hash);
+    blowfish_cbcinit(&c, b, RMD160_HASHSZ, 0);
+    blowfish_cbcencrypt(&c, m, m, msz);
     BURN(c);
   }
 
-  /* --- Put the key data back in the key --- */
+  /* --- MAC the ciphertext --- */
+
+  {
+    rmd160_mackey mk;
+    rmd160_macctx mc;
+    rmd160_hmacinit(&mk, b + RMD160_HASHSZ, RMD160_HASHSZ);
+    rmd160_macinit(&mc, &mk);
+    rmd160_machash(&mc, m, msz);
+    rmd160_macdone(&mc, d.buf + RMD160_HASHSZ);
+    BURN(mk);
+    BURN(mc);
+  }
+
+  /* --- Done --- */
 
+  BURN(b);
   key_encrypted(kt, d.buf, d.len);
   dstr_destroy(&d);
   return (0);
@@ -133,9 +151,9 @@ int key_plock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
 
 int key_punlock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
 {
-  octet hash[RMD160_HASHSZ];
+  octet b[RMD160_HASHSZ * 2];
   char buf[256];
-  octet *p;
+  octet *p = 0;
   size_t sz;
 
   /* --- Sanity check --- */
@@ -143,46 +161,58 @@ int key_punlock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
   assert(((void)"Key data isn't encrypted",
          (k->e & KF_ENCMASK) == KENC_ENCRYPT));
 
+  /* --- Check the size --- */
+
+  if (k->u.k.sz < RMD160_HASHSZ * 2)
+    return (-1);
+  sz = k->u.k.sz - RMD160_HASHSZ * 2;
+
   /* --- Fetch the passphrase --- */
 
   if (passphrase_read(tag, PMODE_READ, buf, sizeof(buf)))
-    goto fail_0;
+    goto fail;
 
-  /* --- Allocate a destination buffer --- *
-   *
-   * Minimum size for a key is four bytes salt, four bytes zeroes, two bytes
-   * type, and two bytes length, making a total of twelve.
-   */
+  /* --- Hash the passphrase to make a key --- */
 
-  if (k->u.k.sz < 12)
-    goto fail_0;
-  sz = k->u.k.sz - 4;
-  p = xmalloc(k->u.k.sz);
+  {
+    rmd160_mgfctx r;
+    rmd160_mgfkeybegin(&r);
+    rmd160_mgfkeyadd(&r, k->u.k.k, RMD160_HASHSZ);
+    rmd160_mgfkeyadd(&r, buf, strlen(buf));
+    rmd160_mgfencrypt(&r, 0, b, sizeof(b));
+    BURN(r);
+    BURN(buf);
+  }
 
-  /* --- Hash the passphrase --- */
+  /* --- Verify the MAC --- */
 
   {
-    rmd160_ctx h;
-    rmd160_init(&h);
-    rmd160_hash(&h, k->u.k.k, 4);
-    rmd160_hash(&h, buf, strlen(buf));
-    rmd160_done(&h, hash);
-    BURN(h);
-    BURN(buf);
+    rmd160_mackey mk;
+    rmd160_macctx mc;
+    rmd160_hmacinit(&mk, b + RMD160_HASHSZ, RMD160_HASHSZ);
+    rmd160_macinit(&mc, &mk);
+    rmd160_machash(&mc, k->u.k.k + RMD160_HASHSZ * 2, sz);
+    rmd160_macdone(&mc, b + RMD160_HASHSZ);
+    if (memcmp(b + RMD160_HASHSZ, k->u.k.k + RMD160_HASHSZ,
+              RMD160_HASHSZ) != 0) {
+      passphrase_cancel(tag);
+      goto fail;
+    }
+    BURN(mk);
+    BURN(mc);
   }
 
+  /* --- Allocate a destination buffer --- */
+
+  p = xmalloc(sz);
+
   /* --- Decrypt the key data --- */
 
   {
     blowfish_cbcctx c;
-    blowfish_cbcinit(&c, hash, sizeof(hash), 0);
-    blowfish_cbcdecrypt(&c, k->u.k.k + 4, p, sz);
-    BURN(hash);
+    blowfish_cbcinit(&c, b, RMD160_HASHSZ, 0);
+    blowfish_cbcdecrypt(&c, k->u.k.k + RMD160_HASHSZ * 2, p, sz);
     BURN(c);
-    if (LOAD32(p) != 0) {
-      passphrase_cancel(tag);
-      goto fail_1;
-    }
   }
 
   /* --- Decode the key data into the destination buffer --- */
@@ -191,8 +221,8 @@ int key_punlock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
     key_destroy(k);
     passphrase_cancel(tag);
   }
-  if (key_decode(p + 4, sz - 4, kt))
-    goto fail_1;
+  if (key_decode(p, sz, kt))
+    goto fail;
 
   /* --- Done --- */
 
@@ -201,9 +231,9 @@ int key_punlock(const char *tag, key_data *k, key_data *kt)
 
   /* --- Tidy up if things went wrong --- */
 
-fail_1:
+fail:
+  BURN(b);
   free(p);
-fail_0:
   return (-1);
 }