ct.c, ct.h: New constant-time operations.
[u/mdw/catacomb] / catcrypt.c
index 967730a..08fb7e0 100644 (file)
@@ -7,7 +7,7 @@
  * (c) 2004 Straylight/Edgeware
  */
 
-/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
  *
  * This file is part of Catacomb.
  *
  * 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,
@@ -29,6 +29,8 @@
 
 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
 
+#define _FILE_OFFSET_BITS 64
+
 #include "config.h"
 
 #include <errno.h>
 #include "ectab.h"
 #include "ptab.h"
 
-/*----- Utilities ---------------------------------------------------------*/
-
-/* --- @keyreport@ --- *
- *
- * Arguments:   @const char *file@ = filename containing the error
- *              @int line@ = line number in file
- *              @const char *err@ = error text message
- *              @void *p@ = unimportant pointer
- *
- * Returns:     ---
- *
- * Use:         Reports errors during the opening of a key file.
- */
-
-static void keyreport(const char *file, int line, const char *err, void *p)
-{
-  moan("error in keyring `%s' at line `%s': %s", file, line, err);
-}
-
 /*----- Static variables --------------------------------------------------*/
 
 static const char *keyring = "keyring";
@@ -92,12 +75,13 @@ static const char *keyring = "keyring";
  * MGF (or similar) to make a symmetric encryption and MAC key.
  *
  * If the message is signed, there comes a signature chunk.  The signature is
- * on the further output of the MGF.  This means that the recipient can
- * modify the message and still have a valid signature, so it's not useful
- * for proving things to other people; but it also means that the recipient
- * knows that the message is from someone who knows the hash, which limits
- * the possiblities to (a) whoever encrypted the message (good!) and (b)
- * whoever knows the recipient's private key.
+ * on the header and key-encapsulation chunks, and further output of the MGF.
+ * This means that the recipient can modify the message and still have a
+ * valid signature, so it's not useful for proving things to other people;
+ * but it also means that the recipient knows that the message is from
+ * someone who knows the hash, which limits the possiblities to (a) whoever
+ * encrypted the message (good!) and (b) whoever knows the recipient's
+ * private key.
  *
  * Then come message chunks.  Each one begins with a MAC over an implicit
  * sequence number and the ciphertext.  The final chunk's ciphertext is
@@ -144,19 +128,20 @@ err:
 
 static int encrypt(int argc, char *argv[])
 {
-  const char *of = 0, *kn = "ccrypt", *skn = 0;
+  const char *fn, *of = 0, *kn = "ccrypt", *skn = 0;
   FILE *ofp = 0;
   FILE *fp = 0;
   const char *ef = "binary";
+  fprogress ff;
   const char *err;
   int i;
   int en;
-  size_t n;
+  size_t n, chsz;
   dstr d = DSTR_INIT;
   octet *tag, *ct;
   buf b;
   size_t seq;
-  char bb[16384];
+  char bb[65536];
   unsigned f = 0;
   key_file kf;
   key *k;
@@ -170,6 +155,8 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
   enc *e;
 
 #define f_bogus 1u
+#define f_nocheck 2u
+#define f_progress 4u
 
   for (;;) {
     static const struct option opt[] = {
@@ -177,11 +164,13 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
       { "sign-key",    OPTF_ARGREQ,    0,      's' },
       { "armour",      0,              0,      'a' },
       { "armor",       0,              0,      'a' },
-      { "format",      OPTF_ARGREQ,    0,      'f' },
-      { "output",      OPTF_ARGREQ,    0,      'o' },
+      { "format",      OPTF_ARGREQ,    0,      'f' },
+      { "output",      OPTF_ARGREQ,    0,      'o' },
+      { "progress",    0,              0,      'p' },
+      { "nocheck",     0,              0,      'C' },
       { 0,             0,              0,      0 }
     };
-    i = mdwopt(argc, argv, "k:s:af:o:", opt, 0, 0, 0);
+    i = mdwopt(argc, argv, "k:s:af:o:pC", opt, 0, 0, 0);
     if (i < 0) break;
     switch (i) {
       case 'k': kn = optarg; break;
@@ -189,13 +178,15 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
       case 'a': ef = "pem"; break;
       case 'f': ef = optarg; break;
       case 'o': of = optarg; break;
+      case 'p': f |= f_progress; break;
+      case 'C': f |= f_nocheck; break;
       default: f |= f_bogus; break;
     }
   }
   if (argc - optind > 1 || (f & f_bogus))
     die(EXIT_FAILURE, "Usage: encrypt [-OPTIONS] [FILE]");
 
-  if (key_open(&kf, keyring, KOPEN_READ, keyreport, 0))
+  if (key_open(&kf, keyring, KOPEN_READ, key_moan, 0))
     die(EXIT_FAILURE, "can't open keyring `%s'", keyring);
   if ((k = key_bytag(&kf, kn)) == 0)
     die(EXIT_FAILURE, "key `%s' not found", kn);
@@ -205,16 +196,13 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
   if ((eo = getenc(ef)) == 0)
     die(EXIT_FAILURE, "encoding `%s' not found", ef);
 
-  if (optind == argc)
-    fp = stdin;
-  else if (strcmp(argv[optind], "-") == 0) {
+  fn = optind < argc ? argv[optind++] : "-";
+  if (strcmp(fn, "-") == 0)
     fp = stdin;
-    optind++;
-  } else if ((fp = fopen(argv[optind], "rb")) == 0) {
+  else if ((fp = fopen(fn, "rb")) == 0) {
     die(EXIT_FAILURE, "couldn't open file `%s': %s",
-       argv[optind], strerror(errno));
-  } else
-    optind++;
+       fn, strerror(errno));
+  }
 
   if (!of || strcmp(of, "-") == 0)
     ofp = stdout;
@@ -227,7 +215,7 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
   key_fulltag(k, &d);
   e = initenc(eo, ofp, "CATCRYPT ENCRYPTED MESSAGE");
   km = getkem(k, "cckem", 0);
-  if ((err = km->ops->check(km)) != 0)
+  if (!(f & f_nocheck) && (err = km->ops->check(km)) != 0)
     moan("key %s fails check: %s", d.buf, err);
   if (sk) {
     dstr_reset(&d);
@@ -245,6 +233,7 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
   buf_putu32(&b, k->id);
   if (sk) buf_putu32(&b, sk->id);
   assert(BOK(&b));
+  if (s) GH_HASHBUF16(s->h, BBASE(&b), BLEN(&b));
   chunk_write(e, &b);
 
   /* --- Build the KEM chunk --- */
@@ -254,6 +243,7 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
     die(EXIT_FAILURE, "failed to encapsulate key");
   buf_init(&b, d.buf, d.len);
   BSTEP(&b, d.len);
+  if (s) GH_HASHBUF16(s->h, BBASE(&b), BLEN(&b));
   chunk_write(e, &b);
 
   /* --- Write the signature chunk --- */
@@ -267,13 +257,21 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
     buf_init(&b, d.buf, d.len);
     BSTEP(&b, d.len);
     chunk_write(e, &b);
-  }  
+  }
 
   /* --- Now do the main crypto --- */
 
+  if (f & f_progress) {
+    if (fprogress_init(&ff, fn, fp)) {
+      die(EXIT_FAILURE, "failed to initialize progress display: %s",
+         strerror(errno));
+    }
+  }
+
   assert(GC_CLASS(c)->blksz <= sizeof(bb));
   dstr_ensure(&d, sizeof(bb) + GM_CLASS(m)->hashsz);
   seq = 0;
+  chsz = MASK16 - GM_CLASS(m)->hashsz;
   for (;;) {
     h = GM_INIT(m);
     GH_HASHU32(h, seq);
@@ -282,8 +280,9 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
       GC_ENCRYPT(cx, 0, bb, GC_CLASS(c)->blksz);
       GC_SETIV(c, bb);
     }
-    n = fread(bb, 1, sizeof(bb), fp);
+    n = fread(bb, 1, chsz, fp);
     if (!n) break;
+    if (f & f_progress) fprogress_update(&ff, n);
     buf_init(&b, d.buf, d.sz);
     tag = buf_get(&b, GM_CLASS(m)->hashsz);
     ct = buf_get(&b, n);
@@ -306,6 +305,7 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
 
   /* --- All done --- */
 
+  if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
   e->ops->encdone(e);
   GM_DESTROY(m);
   GC_DESTROY(c);
@@ -313,22 +313,26 @@ static int encrypt(int argc, char *argv[])
   freeenc(e);
   if (s) freesig(s);
   freekem(km);
+  if (fp != stdin) fclose(fp);
   if (of) fclose(ofp);
   key_close(&kf);
   dstr_destroy(&d);
   return (0);
 
 #undef f_bogus
+#undef f_nocheck
+#undef f_progress
 }
 
 /*---- Decryption ---------------------------------------------------------*/
 
 static int decrypt(int argc, char *argv[])
 {
-  const char *of = 0;
+  const char *fn, *of = 0;
   FILE *ofp = 0, *rfp = 0;
   FILE *fp = 0;
   const char *ef = "binary";
+  fprogress ff;
   int i;
   size_t n;
   dstr d = DSTR_INIT;
@@ -353,6 +357,8 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
 
 #define f_bogus 1u
 #define f_buffer 2u
+#define f_nocheck 4u
+#define f_progress 8u
 
   for (;;) {
     static const struct option opt[] = {
@@ -361,19 +367,23 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
       { "buffer",      0,              0,      'b' },
       { "verbose",     0,              0,      'v' },
       { "quiet",       0,              0,      'q' },
-      { "format",      OPTF_ARGREQ,    0,      'f' },
-      { "output",      OPTF_ARGREQ,    0,      'o' },
+      { "nocheck",     0,              0,      'C' },
+      { "format",      OPTF_ARGREQ,    0,      'f' },
+      { "output",      OPTF_ARGREQ,    0,      'o' },
+      { "progress",    0,              0,      'p' },
       { 0,             0,              0,      0 }
     };
-    i = mdwopt(argc, argv, "abf:o:qv", opt, 0, 0, 0);
+    i = mdwopt(argc, argv, "abf:o:pqvC", opt, 0, 0, 0);
     if (i < 0) break;
     switch (i) {
       case 'a': ef = "pem"; break;
       case 'b': f |= f_buffer; break;
       case 'v': verb++; break;
       case 'q': if (verb) verb--; break;
+      case 'C': f |= f_nocheck; break;
       case 'f': ef = optarg; break;
       case 'o': of = optarg; break;
+      case 'p': f |= f_progress; break;
       default: f |= f_bogus; break;
     }
   }
@@ -383,47 +393,67 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
   if ((eo = getenc(ef)) == 0)
     die(EXIT_FAILURE, "encoding `%s' not found", ef);
 
-  if (optind == argc)
+  fn = optind < argc ? argv[optind++] : "-";
+  if (strcmp(fn, "-") == 0)
     fp = stdin;
-  else if (strcmp(argv[optind], "-") == 0) {
-    fp = stdin;
-    optind++;
-  } else if ((fp = fopen(argv[optind], eo->rmode)) == 0) {
+  else if ((fp = fopen(fn, eo->rmode)) == 0) {
     die(EXIT_FAILURE, "couldn't open file `%s': %s",
-       argv[optind], strerror(errno));
-  } else
-    optind++;
+       fn, strerror(errno));
+  }
 
-  if (key_open(&kf, keyring, KOPEN_READ, keyreport, 0))
+  if (key_open(&kf, keyring, KOPEN_READ, key_moan, 0))
     die(EXIT_FAILURE, "can't open keyring `%s'", keyring);
 
   e = initdec(eo, fp, checkbdry, "CATCRYPT ENCRYPTED MESSAGE");
 
+  if (f & f_progress) {
+    if (fprogress_init(&ff, fn, fp)) {
+      die(EXIT_FAILURE, "failed to initialize progress display: %s",
+         strerror(errno));
+    }
+  }
+
   /* --- Read the header chunk --- */
 
   chunk_read(e, &d, &b);
+  if (f & f_progress)
+    fprogress_update(&ff, BLEFT(&b)*e->ops->ncook/e->ops->nraw);
   if (buf_getu32(&b, &id)) {
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     if (verb) printf("FAIL malformed header: missing keyid\n");
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
   if ((k = key_byid(&kf, id)) == 0) {
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     if (verb) printf("FAIL key id %08lx not found\n", (unsigned long)id);
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
   if (BLEFT(&b)) {
     if (buf_getu32(&b, &id)) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb) printf("FAIL malformed header: missing signature keyid\n");
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
     if ((sk = key_byid(&kf, id)) == 0) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb) printf("FAIL key id %08lx not found\n", (unsigned long)id);
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
   }
   if (BLEFT(&b)) {
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     if (verb) printf("FAIL malformed header: junk at end\n");
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
+  if (sk) {
+    s = getsig(sk, "ccsig", 0);
+    if (!(f & f_nocheck) && verb && (err = s->ops->check(s)) != 0) {
+      dstr_reset(&d);
+      key_fulltag(sk, &d);
+      printf("WARN verification key %s fails check: %s\n", d.buf, err);
+    }
+    GH_HASHBUF16(s->h, BBASE(&b), BSZ(&b));
+  }
 
   /* --- Find the key --- */
 
@@ -432,35 +462,41 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
   /* --- Read the KEM chunk --- */
 
   chunk_read(e, &d, &b);
+  if (f & f_progress)
+    fprogress_update(&ff, BLEFT(&b)*e->ops->ncook/e->ops->nraw);
   if (setupkem(km, &d, &cx, &c, &m)) {
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     if (verb) printf("FAIL failed to decapsulate key\n");
     exit(EXIT_FAILURE);
   }
+  if (s) GH_HASHBUF16(s->h, d.buf, d.len);
 
   /* --- Verify the signature, if there is one --- */
 
   if (sk) {
-    s = getsig(sk, "ccsig", 0);
-    dstr_reset(&d);
-    key_fulltag(sk, &d);
-    if (verb && (err = s->ops->check(s)) != 0)
-      printf("WARN verification key %s fails check: %s\n", d.buf, err);
     dstr_reset(&d);
     dstr_ensure(&d, 1024);
     GC_ENCRYPT(cx, 0, d.buf, 1024);
     GH_HASH(s->h, d.buf, 1024);
     chunk_read(e, &d, &b);
+    if (f & f_progress)
+      fprogress_update(&ff, BLEFT(&b)*e->ops->ncook/e->ops->nraw);
     if (s->ops->doit(s, &d)) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb) printf("FAIL signature verification failed\n");
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
     if (verb) {
       dstr_reset(&d);
       key_fulltag(sk, &d);
+      if (f & f_progress) fprogress_clear(&ff);
       printf("INFO good-signature %s\n", d.buf);
     }
-  } else if (verb)
+    freesig(s);
+  } else if (verb) {
+    if (f & f_progress) fprogress_clear(&ff);
     printf("INFO no-signature\n");
+  }
 
   /* --- Now decrypt the main body --- */
 
@@ -470,12 +506,15 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
   }
   if (!(f & f_buffer)) {
     if ((ofp = fopen(of, "wb")) == 0) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       die(EXIT_FAILURE, "couldn't open file `%s' for output: %s",
          ofp, strerror(errno));
     }
     rfp = ofp;
-  } else if ((rfp = tmpfile()) == 0)
+  } else if ((rfp = tmpfile()) == 0) {
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     die(EXIT_FAILURE, "couldn't create temporary file: %s", strerror(errno));
+  }
 
   seq = 0;
   dstr_ensure(&d, GC_CLASS(c)->blksz);
@@ -489,25 +528,32 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
     GH_HASHU32(h, seq);
     seq++;
     chunk_read(e, &d, &b);
+    if (f & f_progress)
+      fprogress_update(&ff, BLEFT(&b)*e->ops->ncook/e->ops->nraw);
     if ((tag = buf_get(&b, GM_CLASS(m)->hashsz)) == 0) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb) printf("FAIL bad ciphertext chunk: no tag\n");
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
     GH_HASH(h, BCUR(&b), BLEFT(&b));
     if (memcmp(tag, GH_DONE(h, 0), GM_CLASS(m)->hashsz) != 0) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb)
        printf("FAIL bad ciphertext chunk: authentication failure\n");
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
+    GH_DESTROY(h);
     if (!BLEFT(&b))
       break;
     GC_DECRYPT(c, BCUR(&b), BCUR(&b), BLEFT(&b));
     if (fwrite(BCUR(&b), 1, BLEFT(&b), rfp) != BLEFT(&b)) {
+      if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
       if (verb) printf("FAIL error writing output: %s\n", strerror(errno));
       exit(EXIT_FAILURE);
     }
   }
 
+  if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
   if (fflush(rfp) || ferror(rfp)) {
     if (verb) printf("FAIL error writing output: %s\n", strerror(errno));
     exit(EXIT_FAILURE);
@@ -518,36 +564,43 @@ static int decrypt(int argc, char *argv[])
          of, strerror(errno));
     }
     rewind(rfp);
+    if (f & f_progress) fprogress_init(&ff, "copying buffer", rfp);
     dstr_reset(&d);
     dstr_ensure(&d, 65536);
     if (verb && ofp == stdout) printf("DATA\n");
     for (;;) {
       n = fread(d.buf, 1, d.sz, rfp);
       if (!n) break;
-      if (fwrite(d.buf, 1, n, ofp) < n)
+      if (f & f_progress) fprogress_update(&ff, n);
+      if (fwrite(d.buf, 1, n, ofp) < n) {
+       if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
        die(EXIT_FAILURE, "error writing output: %s", strerror(errno));
+      }
     }
+    if (f & f_progress) fprogress_done(&ff);
     if (ferror(rfp) || fclose(rfp))
       die(EXIT_FAILURE, "error unbuffering output: %s", strerror(errno));
   }
-  if (ofp && (fflush(ofp) || ferror(ofp) || fclose(ofp)))
-      die(EXIT_FAILURE, "error writing output: %s", strerror(errno));    
 
   e->ops->decdone(e);
   if (verb && ofp != stdout)
     printf("OK decrypted successfully\n");
+  if (ofp && (fflush(ofp) || ferror(ofp) || fclose(ofp)))
+      die(EXIT_FAILURE, "error writing output: %s", strerror(errno));
   freeenc(e);
   GC_DESTROY(c);
   GC_DESTROY(cx);
   GM_DESTROY(m);
   freekem(km);
-  if (of) fclose(ofp);
+  if (fp != stdin) fclose(fp);
   key_close(&kf);
   dstr_destroy(&d);
   return (0);
 
 #undef f_bogus
 #undef f_buffer
+#undef f_nocheck
+#undef f_progress
 }
 
 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
@@ -583,7 +636,7 @@ static cmd cmdtab[] = {
   CMD_ENCODE,
   CMD_DECODE,
   { "encrypt", encrypt,
-    "encrypt [-a] [-k TAG] [-s TAG] [-f FORMAT]\n\t\
+    "encrypt [-apC] [-k TAG] [-s TAG] [-f FORMAT]\n\t\
 [-o OUTPUT] [FILE]", "\
 Options:\n\
 \n\
@@ -592,18 +645,22 @@ Options:\n\
 -k, --key=TAG          Use public encryption key named by TAG.\n\
 -s, --sign-key=TAG     Use private signature key named by TAG.\n\
 -o, --output=FILE      Write output to FILE.\n\
+-p, --progress         Show progress on large files.\n\
+-C, --nocheck          Don't check the public key.\n\
 " },
   { "decrypt", decrypt,
-    "decrypt [-abqv] [-f FORMAT] [-o OUTPUT] [FILE]", "\
+    "decrypt [-abpqvC] [-f FORMAT] [-o OUTPUT] [FILE]", "\
 Options:\n\
 \n\
 -a, --armour           Same as `-f pem'.\n\
 -b, --buffer           Buffer output until we're sure we have it all.\n\
 -f, --format=FORMAT    Decode as FORMAT.\n\
 -o, --output=FILE      Write output to FILE.\n\
+-p, --progress         Show progress on large files.\n\
 -q, --quiet            Produce fewer messages.\n\
 -v, --verbose          Produce more verbose messages.\n\
-" }, /* ' emacs is confused */
+-C, --nocheck          Don't check the private key.\n\
+" },
   { 0, 0, 0 }
 };