Add support for SSL pseudo-random function.
[u/mdw/catacomb] / sslprf.c
diff --git a/sslprf.c b/sslprf.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e9682e5
--- /dev/null
+++ b/sslprf.c
@@ -0,0 +1,366 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: sslprf.c,v 1.1 2001/04/06 22:05:10 mdw Exp $
+ *
+ * The SSL pseudo-random function
+ *
+ * (c) 2001 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: sslprf.c,v $
+ * Revision 1.1  2001/04/06 22:05:10  mdw
+ * Add support for SSL pseudo-random function.
+ *
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <mLib/alloc.h>
+#include <mLib/dstr.h>
+#include <mLib/sub.h>
+
+#include "arena.h"
+#include "ghash.h"
+#include "grand.h"
+#include "paranoia.h"
+#include "sslprf.h"
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @step@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @sslprf_ctx *c@ = pointer to context structure
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Steps the generator.
+ */
+
+static void step(sslprf_ctx *c)
+{
+  octet buf[64];
+  size_t n, sz;
+  octet x;
+  ghash *h, *hh;
+  octet *p;
+
+  h = c->ci->init();
+  x = 'A' + c->i - 1;
+  for (sz = c->i++; sz > 0; sz -= n) {
+    n = sz;
+    if (n > sizeof(buf))
+      n = sizeof(buf);
+    memset(buf, x, n);
+    h->ops->hash(h, buf, n);
+  }
+  h->ops->hash(h, c->k, c->ksz);
+  h->ops->hash(h, c->sd, c->sdsz);
+  p = h->ops->done(h, 0);
+
+  hh = c->co->init();
+  hh->ops->hash(hh, c->k, c->ksz);
+  hh->ops->hash(hh, p, c->ihashsz);
+  c->p = hh->ops->done(hh, 0);
+  h->ops->destroy(h);
+
+  c->h = hh;
+  c->sz = c->ohashsz;
+}
+
+/* --- @sslprf_init@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @sslprf_ctx *c@ = pointer to a context structure
+ *             @const gchash *hco, *hci@ = outer and inner hash functions
+ *             @const void *k@ = pointer to secret buffer
+ *             @size_t ksz@ = size of the secret
+ *             @const void *sd@ = pointer to seed buffer
+ *             @size_t sdsz@ = size of the seed
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Initializes an SSL generator context.
+ */
+
+void sslprf_init(sslprf_ctx *c, const gchash *hco, const gchash *hci,
+                const void *k, size_t ksz,
+                const void *sd, size_t sdsz)
+{
+  c->co = hco; c->ci = hci;
+  c->ohashsz = hco->hashsz; c->ihashsz = hci->hashsz;
+  c->k = k; c->ksz = ksz; c->sd = sd; c->sdsz = sdsz;
+  c->i = 1;
+  step(c);
+}
+
+/* --- @sslprf_encrypt@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @sslprf_ctx *c@ = pointer to a context structure
+ *             @const void *src@ = pointer to source buffer
+ *             @void *dest@ = pointer to destination buffer
+ *             @size_t sz@ = size of the buffers
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Encrypts data using the SSL pseudo-random function.  If the
+ *             destination pointer is null, the generator is spun and no
+ *             output is produced; if the source pointer is null, raw output
+ *             from the generator is written; otherwise, the source data is
+ *             XORed with the generator output.
+ */
+
+void sslprf_encrypt(sslprf_ctx *c, const void *src, void *dest, size_t sz)
+{
+  const octet *s = src;
+  octet *d = dest;
+  size_t i, n;
+
+  while (sz) {
+    if (!c->sz) {
+      c->h->ops->destroy(c->h);
+      step(c);
+    }
+    n = c->sz;
+    if (n > sz)
+      n = sz;
+    if (d) {
+      if (!s)
+       memcpy(d, c->p, n);
+      else {
+       for (i = 0; i < n; i++) d[i] = s[i] ^ c->p[i];
+       s += n;
+      }
+      d += n;
+    }
+    c->p += n;
+    c->sz -= n;
+    sz -= n;
+  }
+}
+
+/* --- @sslprf_free@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @sslprf_ctx@ = pointer to a context
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Frees resources held in an SSL generator context.
+ */
+
+void sslprf_free(sslprf_ctx *c)
+{
+  c->h->ops->destroy(c->h);
+}
+
+/* --- Generic random number generator --- */
+
+typedef struct grctx {
+  grand r;
+  grand_ops ops;
+  sslprf_ctx prf;
+} grctx;
+
+static void grdestroy(grand *r)
+{
+  grctx *g = (grctx *)r;
+  xfree((char *)g->ops.name);
+  xfree((octet *)g->prf.sd);
+  sslprf_free(&g->prf);
+  BURN(*g);
+  S_DESTROY(g);
+}
+
+static void seed(grctx *g, const void *p, size_t sz)
+{
+  octet *q;
+  xfree((octet *)g->prf.sd);
+  g->prf.sd = q = xmalloc(sz);
+  memcpy(q, p, sz);
+  g->prf.sdsz = sz;
+}
+
+static int grmisc(grand *r, unsigned op, ...)
+{
+  grctx *g = (grctx *)r;
+  va_list ap;
+  int rc = 0;
+  uint32 i;
+  octet buf[4];
+  va_start(ap, op);
+
+  switch (op) {
+    case GRAND_CHECK:
+      switch (va_arg(ap, unsigned)) {
+       case GRAND_CHECK:
+       case GRAND_SEEDINT:
+       case GRAND_SEEDUINT32:
+       case GRAND_SEEDBLOCK:
+       case GRAND_SEEDRAND:
+         rc = 1;
+         break;
+       default:
+         rc = 0;
+         break;
+      }
+      break;
+    case GRAND_SEEDINT:
+      i = va_arg(ap, unsigned);
+      STORE32(buf, i);
+      seed(g, buf, sizeof(buf));
+      break;
+    case GRAND_SEEDUINT32:
+      i = va_arg(ap, uint32);
+      STORE32(buf, i);
+      seed(g, buf, sizeof(buf));
+      break;
+    case GRAND_SEEDBLOCK: {
+      const void *p = va_arg(ap, const void *);
+      size_t sz = va_arg(ap, size_t);
+      seed(g, p, sz);
+    } break;
+    case GRAND_SEEDRAND: {
+      grand *rr = va_arg(ap, grand *);
+      octet buf[16];
+      rr->ops->fill(rr, buf, sizeof(buf));
+      seed(g, buf, sizeof(buf));
+    } break;
+    default:
+      GRAND_BADOP;
+      break;      
+  }
+
+  va_end(ap);
+  return (rc);
+}
+
+static octet grbyte(grand *r)
+{
+  grctx *g = (grctx *)r;
+  octet o;
+  sslprf_encrypt(&g->prf, 0, &o, 1);
+  return (o);
+}
+
+static uint32 grword(grand *r)
+{
+  grctx *g = (grctx *)r;
+  octet b[4];
+  sslprf_encrypt(&g->prf, 0, &b, sizeof(b));
+  return (LOAD32(b));
+}
+
+static void grfill(grand *r, void *p, size_t sz)
+{
+  grctx *g = (grctx *)r;
+  sslprf_encrypt(&g->prf, 0, p, sz);
+}
+
+static const grand_ops grops = {
+  "<sslprf-dummy>",
+  GRAND_CRYPTO, 0,
+  grmisc, grdestroy,
+  grword, grbyte, grword, grand_range, grfill
+};
+
+/* ---@sslprf_rand@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const gchash *hco, const gchash *hci@ = hash functions
+ *             @const void *k@ = pointer to the key material
+ *             @size_t ksz@ = size of the key material
+ *             @const void *sd@ = pointer to the seed material
+ *             @size_t sdsz@ = size of the seed material
+ *
+ * Returns:    Pointer to generic random number generator interface.
+ *
+ * Use:                Creates a generic generator which does TLS data expansion.
+ */
+
+grand *sslprf_rand(const gchash *hco, const gchash *hci,
+                  const void *k, size_t ksz,
+                  const void *sd, size_t sdsz)
+{
+  grctx *g = S_CREATE(grctx);
+  dstr d = DSTR_INIT;
+  octet *q = xmalloc(sdsz);
+  memcpy(q, sd, sdsz);
+  dstr_putf(&d, "sslprf(%s,%s)", hco->name, hci->name);
+  g->ops = grops;
+  g->ops.name = xstrdup(d.buf);
+  g->r.ops = &g->ops;
+  dstr_destroy(&d);
+  sslprf_init(&g->prf, hco, hci, k, ksz, q, sdsz);
+  return (&g->r);
+}
+
+/*----- Test rig ----------------------------------------------------------*/
+
+#ifdef TEST_RIG
+
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+
+#include <mLib/quis.h>
+#include <mLib/testrig.h>
+
+#include "sha.h"
+#include "md5.h"
+
+static int v_generate(dstr *v)
+{
+  grand *g;
+  dstr d = DSTR_INIT;
+  int ok = 1;
+
+  g = sslprf_rand(&md5, &sha, v[0].buf, v[0].len, v[1].buf, v[1].len);
+  dstr_ensure(&d, v[2].len);
+  d.len = v[2].len;
+  g->ops->fill(g, d.buf, d.len);
+  g->ops->destroy(g);
+  if (memcmp(v[2].buf, d.buf, d.len) != 0) {
+    ok = 0;
+    printf("\nfail sslprf:"
+          "\n\tkey        = ");
+    type_hex.dump(&v[0], stdout);
+    printf("\n\tseed       = "); type_hex.dump(&v[1], stdout);
+    printf("\n\texpected   = "); type_hex.dump(&v[2], stdout);
+    printf("\n\tcalculated = "); type_hex.dump(&d, stdout);
+    putchar('\n');
+  }
+  return (ok);
+}
+
+static test_chunk defs[] = {
+  { "sslprf", v_generate, { &type_hex, &type_hex, &type_hex, 0 } },
+  { 0, 0, { 0 } }
+};
+
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+  test_run(argc, argv, defs, SRCDIR"/tests/sslprf");
+  return (0);
+}
+
+#endif
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/