Added Bellare and Rogaway's PSS encoding for RSA signatures.
authormdw <mdw>
Thu, 20 Jul 2000 20:13:38 +0000 (20:13 +0000)
committermdw <mdw>
Thu, 20 Jul 2000 20:13:38 +0000 (20:13 +0000)
Makefile.m4
pss.c [new file with mode: 0644]
pss.h [new file with mode: 0644]

index 38989e5..45e60c6 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 ## -*-makefile-*-
 ##
-## $Id: Makefile.m4,v 1.35 2000/07/16 20:00:46 mdw Exp $
+## $Id: Makefile.m4,v 1.36 2000/07/20 20:13:38 mdw Exp $
 ##
 ## Makefile for Catacomb
 ##
@@ -29,6 +29,9 @@
 ##----- Revision history ----------------------------------------------------
 ##
 ## $Log: Makefile.m4,v $
+## Revision 1.36  2000/07/20 20:13:38  mdw
+## Added Bellare and Rogaway's PSS encoding for RSA signatures.
+##
 ## Revision 1.35  2000/07/16 20:00:46  mdw
 ## Bug fixes to distribution.
 ##
@@ -242,7 +245,7 @@ pkginclude_HEADERS = \
        primetab.h pfilt.h primorial.h rabin.h \
        pgen.h prim.h strongprime.h limlee.h \
        bbs.h rsa.h dh.h dsarand.h dsa.h \
-       oaep.h pkcs1.h \
+       oaep.h pkcs1.h pss.h \
        gfshare.h share.h \
        rho.h \
        allwithsuffix(`ciphers', `cipher_modes', `.h') \
@@ -276,7 +279,7 @@ libcatacomb_la_SOURCES = \
        limlee.c \
        bbs-rand.c bbs-gen.c bbs-jump.c bbs-fetch.c \
        rsa-priv.c rsa-pub.c rsa-gen.c rsa-recover.c rsa-fetch.c \
-       oaep.c pkcs1.c \
+       oaep.c pkcs1.c pss.c \
        dh-gen.c dh-fetch.c \
        dsarand.c dsa-sign.c dsa-verify.c dsa-gen.c dsa-fetch.c \
        gfshare.c share.c \
diff --git a/pss.c b/pss.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8bbccca
--- /dev/null
+++ b/pss.c
@@ -0,0 +1,236 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: pss.c,v 1.1 2000/07/20 20:13:38 mdw Exp $
+ *
+ * Probabistic signature scheme
+ *
+ * (c) 2000 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: pss.c,v $
+ * Revision 1.1  2000/07/20 20:13:38  mdw
+ * Added Bellare and Rogaway's PSS encoding for RSA signatures.
+ *
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <string.h>
+
+#include <mLib/alloc.h>
+#include <mLib/bits.h>
+#include <mLib/dstr.h>
+
+#include "gcipher.h"
+#include "ghash.h"
+#include "grand.h"
+#include "pss.h"
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @pss_presign@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    An initialized generic hash context.
+ *
+ * Use:                Initializes a hash function for signing with PSS.  A salt is
+ *             chosen and written into the parameter block.
+ */
+
+ghash *pss_presign(pss *pp)
+{
+  size_t hsz = pp->ch->hashsz;
+  octet *salt = xmalloc(hsz);
+  ghash *h;
+
+  pp->r->ops->fill(pp->r, salt, hsz);
+  pp->salt = salt;
+  h = pp->ch->init();
+  h->ops->hash(h, salt, hsz);
+  return (h);
+}
+
+/* --- @pss_encode@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const void *msg@ = pointer to message (hash) data
+ *             @size_t msz@ = size of message data
+ *             @void *buf@ = pointer to output buffer
+ *             @size_t sz@ = size of the output buffer
+ *             @void *p@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    Zero of all went well, negative on failure.
+ *
+ * Use:                Implements the operation @EMSA-PSS-ENCODE@, as defined in
+ *             PKCS#1 v. 2.1 draft 1.
+ */
+
+int pss_encode(const void *msg, size_t msz, void *buf, size_t sz, void *p)
+{
+  pss *pp = p;
+  octet *q, *mq, *qq;
+  gcipher *c;
+  size_t hsz = pp->ch->hashsz;
+  size_t n;
+
+  /* --- Ensure that everything is sensibly sized --- */
+
+  if (hsz + msz + 1 > sz)
+    return (-1);
+
+  /* --- Fill in the initial buffer --- */
+
+  q = buf;
+  *q++ = 0; sz--;
+  mq = q + msz;
+  qq = q + sz;
+  n = sz - msz;
+  memcpy(q, msg, msz);
+  if (pp->salt)
+    memcpy(mq, pp->salt, hsz);
+  else
+    memset(mq, 0, hsz);
+  memset(mq + hsz, 0, n - hsz);
+
+  /* --- Do the encryption --- */
+
+  c = pp->cc->init(msg, msz);
+  c->ops->encrypt(c, mq, mq, n);
+  c->ops->destroy(c);
+
+  /* --- Done --- */
+
+  return (0);
+}
+
+/* --- @pss_decode@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const void *buf@ = pointer to encoded buffer
+ *             @size_t sz@ = size of the encoded byffer
+ *             @dstr *d@ = pointer to destination string
+ *             @void *p@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    The length of the output string (hash) if successful,
+ *             negative on failure.
+ *
+ * Use:                Implements most of the operation @EMSA_PSS_VERIFY@, as
+ *             defined in PCSK#1 v. 2.1 draft 1.  The salt value is filled
+ *             in ready for hashing of the data to start.
+ */
+
+int pss_decode(const void *buf, size_t sz, dstr *d, void *p)
+{
+  pss *pp = p;
+  gcipher *c;
+  octet *q, *mq, *qq;
+  octet *ppp;
+  size_t n;
+  size_t hsz = pp->ch->hashsz;
+  int rc = -1;
+
+  /* --- Ensure that the block is large enough --- */
+
+  if (sz < 2 * hsz + 1)
+    return (-1);
+
+  q = x_alloc(d->a, sz);
+  memcpy(q, buf, sz);
+
+  /* --- Recover the salt --- */
+
+  if (*q++ != 0)
+    goto fail;
+  sz--;
+  mq = q + hsz;
+  qq = q + sz;
+  n = sz - hsz;
+  c = pp->cc->init(q, hsz);
+  c->ops->decrypt(c, mq, mq, n);
+  c->ops->destroy(c);
+
+  /* --- Now check the recovery --- */
+
+  ppp = mq + hsz;
+  while (ppp < qq) {
+    if (*ppp)
+      goto fail;
+    ppp++;
+  }
+
+  /* --- Done --- */
+
+  if (pp->salt) {
+    if (memcmp(pp->salt, mq, hsz) != 0)
+      goto fail;
+  } else {
+    qq = xmalloc(hsz);
+    memcpy(qq, mq, hsz);
+    pp->salt = qq;
+  }
+  dstr_putm(d, q, hsz);
+  rc = hsz;
+
+fail:
+  x_free(d->a, q - 1);
+  return (rc);
+}
+
+/* --- @pss_preverify@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    An initialized generic hash context.
+ *
+ * Use:                Initializes a hash function for use with PSS.  A salt is
+ *             read from the parameter block, where @pss_decode@ should have
+ *             left it.
+ */
+
+ghash *pss_preverify(pss *pp)
+{
+  size_t hsz = pp->ch->hashsz;
+  ghash *h = pp->ch->init();
+  h->ops->hash(h, pp->salt, hsz);
+  return (h);
+}
+
+/* --- @pss_done@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Disposes of a PSS parameter block once it's finished with.
+ */
+
+void pss_done(pss *pp)
+{
+  if (pp->salt) {
+    xfree(pp->salt);
+    pp->salt = 0;
+  }
+}
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
diff --git a/pss.h b/pss.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..426db3e
--- /dev/null
+++ b/pss.h
@@ -0,0 +1,164 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: pss.h,v 1.1 2000/07/20 20:13:38 mdw Exp $
+ *
+ * Probabistic signature scheme
+ *
+ * (c) 2000 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: pss.h,v $
+ * Revision 1.1  2000/07/20 20:13:38  mdw
+ * Added Bellare and Rogaway's PSS encoding for RSA signatures.
+ *
+ */
+
+/*----- Notes on PSS ------------------------------------------------------*
+ *
+ * Applying PSS before RSA signing renders the construction provably secure,
+ * in that the difficulty of forging a signature is directly related to the
+ * difficulty of inverting the RSA function, in the random oracle model.
+ * This is a good thing.  PSS was designed by Bellare and Rogaway.  This
+ * particular variant is the one specified in draft 1 of PKCS#1 version 2.1.
+ *
+ * Stanford University have a patent claim on PSS, although if (as seems
+ * likely) PSS is included in IEEE P1363, they'll grant a free world-wide
+ * licence to use the scheme for signatures with appendix (rather than
+ * signatures with message recovery).
+ */
+
+#ifndef CATACOMB_PSS_H
+#define CATACOMB_PSS_H
+
+#ifdef __cplusplus
+  extern "C" {
+#endif
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <mLib/bits.h>
+#include <mLib/dstr.h>
+
+#ifndef CATACOMB_GCIPHER_H
+#  include "gcipher.h"
+#endif
+
+#ifndef CATACOMB_GHASH_H
+#  include "ghash.h"
+#endif
+
+#ifndef CATACOMB_GRAND_H
+#  include "grand.h"
+#endif
+
+/*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
+
+typedef struct pss {
+  const gccipher *cc;                  /* Cipher class for masking */
+  const gchash *ch;                    /* Hash class for choosing a seed */
+  grand *r;                            /* Random number source */
+  void *salt;                          /* Pointer to the salt */
+} pss;
+
+/*----- Functions provided ------------------------------------------------*/
+
+/* --- @pss_presign@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    An initialized generic hash context.
+ *
+ * Use:                Initializes a hash function for signing with PSS.  A salt is
+ *             chosen and written into the parameter block.
+ */
+
+extern ghash *pss_presign(pss */*pp*/);
+
+/* --- @pss_encode@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const void *msg@ = pointer to message (hash) data
+ *             @size_t msz@ = size of message data
+ *             @void *buf@ = pointer to output buffer
+ *             @size_t sz@ = size of the output buffer
+ *             @void *p@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    Zero of all went well, negative on failure.
+ *
+ * Use:                Implements the operation @EMSA-PSS-ENCODE@, as defined in
+ *             PKCS#1 v. 2.1 draft 1.
+ */
+
+extern int pss_encode(const void */*msg*/, size_t /*msz*/,
+                     void */*buf*/, size_t /*sz*/, void */*p*/);
+
+/* --- @pss_decode@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const void *buf@ = pointer to encoded buffer
+ *             @size_t sz@ = size of the encoded byffer
+ *             @dstr *d@ = pointer to destination string
+ *             @void *p@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    The length of the output string (hash) if successful,
+ *             negative on failure.
+ *
+ * Use:                Implements most of the operation @EMSA_PSS_VERIFY@, as
+ *             defined in PCSK#1 v. 2.1 draft 1.  The salt value is filled
+ *             in ready for hashing of the data to start.
+ */
+
+extern int pss_decode(const void */*buf*/, size_t /*sz*/,
+                     dstr */*d*/, void */*p*/);
+
+/* --- @pss_preverify@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    An initialized generic hash context.
+ *
+ * Use:                Initializes a hash function for use with PSS.  A salt is
+ *             read from the parameter block, where @pss_decode@ should have
+ *             left it.
+ */
+
+extern ghash *pss_presign(pss */*pp*/);
+
+/* --- @pss_done@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @pss *pp@ = pointer to PSS parameter block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Disposes of a PSS parameter block once it's finished with.
+ */
+
+extern void pss_done(pss */*pp*/);
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
+
+#ifdef __cplusplus
+  }
+#endif
+
+#endif