/* 
 | 
 * Copyright (C) 2016 The Android Open Source Project 
 | 
 * 
 | 
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person 
 | 
 * obtaining a copy of this software and associated documentation 
 | 
 * files (the "Software"), to deal in the Software without 
 | 
 * restriction, including without limitation the rights to use, copy, 
 | 
 * modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies 
 | 
 * of the Software, and to permit persons to whom the Software is 
 | 
 * furnished to do so, subject to the following conditions: 
 | 
 * 
 | 
 * The above copyright notice and this permission notice shall be 
 | 
 * included in all copies or substantial portions of the Software. 
 | 
 * 
 | 
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, 
 | 
 * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF 
 | 
 * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND 
 | 
 * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS 
 | 
 * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN 
 | 
 * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN 
 | 
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE 
 | 
 * SOFTWARE. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/* Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors. All rights reserved. 
 | 
 * Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be 
 | 
 * found in the LICENSE file. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/* Implementation of RSA signature verification which uses a pre-processed 
 | 
 * key for computation. The code extends libmincrypt RSA verification code to 
 | 
 * support multiple RSA key lengths and hash digest algorithms. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include "avb_rsa.h" 
 | 
#include "avb_sha.h" 
 | 
#include "avb_util.h" 
 | 
#include "avb_vbmeta_image.h" 
 | 
  
 | 
typedef struct IAvbKey { 
 | 
  unsigned int len; /* Length of n[] in number of uint32_t */ 
 | 
  uint32_t n0inv;   /* -1 / n[0] mod 2^32 */ 
 | 
  uint32_t* n;      /* modulus as array (host-byte order) */ 
 | 
  uint32_t* rr;     /* R^2 as array (host-byte order) */ 
 | 
} IAvbKey; 
 | 
  
 | 
static IAvbKey* iavb_parse_key_data(const uint8_t* data, size_t length) { 
 | 
  AvbRSAPublicKeyHeader h; 
 | 
  IAvbKey* key = NULL; 
 | 
  size_t expected_length; 
 | 
  unsigned int i; 
 | 
  const uint8_t* n; 
 | 
  const uint8_t* rr; 
 | 
  
 | 
  if (!avb_rsa_public_key_header_validate_and_byteswap( 
 | 
          (const AvbRSAPublicKeyHeader*)data, &h)) { 
 | 
    avb_error("Invalid key.\n"); 
 | 
    goto fail; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  if (!(h.key_num_bits == 2048 || h.key_num_bits == 4096 || 
 | 
        h.key_num_bits == 8192)) { 
 | 
    avb_error("Unexpected key length.\n"); 
 | 
    goto fail; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  expected_length = sizeof(AvbRSAPublicKeyHeader) + 2 * h.key_num_bits / 8; 
 | 
  if (length != expected_length) { 
 | 
    avb_error("Key does not match expected length.\n"); 
 | 
    goto fail; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  n = data + sizeof(AvbRSAPublicKeyHeader); 
 | 
  rr = data + sizeof(AvbRSAPublicKeyHeader) + h.key_num_bits / 8; 
 | 
  
 | 
  /* Store n and rr following the key header so we only have to do one 
 | 
   * allocation. 
 | 
   */ 
 | 
  key = (IAvbKey*)(avb_malloc(sizeof(IAvbKey) + 2 * h.key_num_bits / 8)); 
 | 
  if (key == NULL) { 
 | 
    goto fail; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  key->len = h.key_num_bits / 32; 
 | 
  key->n0inv = h.n0inv; 
 | 
  key->n = (uint32_t*)(key + 1); /* Skip ahead sizeof(IAvbKey) bytes. */ 
 | 
  key->rr = key->n + key->len; 
 | 
  
 | 
  /* Crypto-code below (modpowF4() and friends) expects the key in 
 | 
   * little-endian format (rather than the format we're storing the 
 | 
   * key in), so convert it. 
 | 
   */ 
 | 
  for (i = 0; i < key->len; i++) { 
 | 
    key->n[i] = avb_be32toh(((uint32_t*)n)[key->len - i - 1]); 
 | 
    key->rr[i] = avb_be32toh(((uint32_t*)rr)[key->len - i - 1]); 
 | 
  } 
 | 
  return key; 
 | 
  
 | 
fail: 
 | 
  if (key != NULL) { 
 | 
    avb_free(key); 
 | 
  } 
 | 
  return NULL; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void iavb_free_parsed_key(IAvbKey* key) { 
 | 
  avb_free(key); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* a[] -= mod */ 
 | 
static void subM(const IAvbKey* key, uint32_t* a) { 
 | 
  int64_t A = 0; 
 | 
  uint32_t i; 
 | 
  for (i = 0; i < key->len; ++i) { 
 | 
    A += (uint64_t)a[i] - key->n[i]; 
 | 
    a[i] = (uint32_t)A; 
 | 
    A >>= 32; 
 | 
  } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* return a[] >= mod */ 
 | 
static int geM(const IAvbKey* key, uint32_t* a) { 
 | 
  uint32_t i; 
 | 
  for (i = key->len; i;) { 
 | 
    --i; 
 | 
    if (a[i] < key->n[i]) { 
 | 
      return 0; 
 | 
    } 
 | 
    if (a[i] > key->n[i]) { 
 | 
      return 1; 
 | 
    } 
 | 
  } 
 | 
  return 1; /* equal */ 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* montgomery c[] += a * b[] / R % mod */ 
 | 
static void montMulAdd(const IAvbKey* key, 
 | 
                       uint32_t* c, 
 | 
                       const uint32_t a, 
 | 
                       const uint32_t* b) { 
 | 
  uint64_t A = (uint64_t)a * b[0] + c[0]; 
 | 
  uint32_t d0 = (uint32_t)A * key->n0inv; 
 | 
  uint64_t B = (uint64_t)d0 * key->n[0] + (uint32_t)A; 
 | 
  uint32_t i; 
 | 
  
 | 
  for (i = 1; i < key->len; ++i) { 
 | 
    A = (A >> 32) + (uint64_t)a * b[i] + c[i]; 
 | 
    B = (B >> 32) + (uint64_t)d0 * key->n[i] + (uint32_t)A; 
 | 
    c[i - 1] = (uint32_t)B; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  A = (A >> 32) + (B >> 32); 
 | 
  
 | 
  c[i - 1] = (uint32_t)A; 
 | 
  
 | 
  if (A >> 32) { 
 | 
    subM(key, c); 
 | 
  } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* montgomery c[] = a[] * b[] / R % mod */ 
 | 
static void montMul(const IAvbKey* key, uint32_t* c, uint32_t* a, uint32_t* b) { 
 | 
  uint32_t i; 
 | 
  for (i = 0; i < key->len; ++i) { 
 | 
    c[i] = 0; 
 | 
  } 
 | 
  for (i = 0; i < key->len; ++i) { 
 | 
    montMulAdd(key, c, a[i], b); 
 | 
  } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* In-place public exponentiation. (65537} 
 | 
 * Input and output big-endian byte array in inout. 
 | 
 */ 
 | 
static void modpowF4(const IAvbKey* key, uint8_t* inout) { 
 | 
  uint32_t* a = (uint32_t*)avb_malloc(key->len * sizeof(uint32_t)); 
 | 
  uint32_t* aR = (uint32_t*)avb_malloc(key->len * sizeof(uint32_t)); 
 | 
  uint32_t* aaR = (uint32_t*)avb_malloc(key->len * sizeof(uint32_t)); 
 | 
  if (a == NULL || aR == NULL || aaR == NULL) { 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  uint32_t* aaa = aaR; /* Re-use location. */ 
 | 
  int i; 
 | 
  
 | 
  /* Convert from big endian byte array to little endian word array. */ 
 | 
  for (i = 0; i < (int)key->len; ++i) { 
 | 
    uint32_t tmp = (inout[((key->len - 1 - i) * 4) + 0] << 24) | 
 | 
                   (inout[((key->len - 1 - i) * 4) + 1] << 16) | 
 | 
                   (inout[((key->len - 1 - i) * 4) + 2] << 8) | 
 | 
                   (inout[((key->len - 1 - i) * 4) + 3] << 0); 
 | 
    a[i] = tmp; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  montMul(key, aR, a, key->rr); /* aR = a * RR / R mod M   */ 
 | 
  for (i = 0; i < 16; i += 2) { 
 | 
    montMul(key, aaR, aR, aR);  /* aaR = aR * aR / R mod M */ 
 | 
    montMul(key, aR, aaR, aaR); /* aR = aaR * aaR / R mod M */ 
 | 
  } 
 | 
  montMul(key, aaa, aR, a); /* aaa = aR * a / R mod M */ 
 | 
  
 | 
  /* Make sure aaa < mod; aaa is at most 1x mod too large. */ 
 | 
  if (geM(key, aaa)) { 
 | 
    subM(key, aaa); 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  /* Convert to bigendian byte array */ 
 | 
  for (i = (int)key->len - 1; i >= 0; --i) { 
 | 
    uint32_t tmp = aaa[i]; 
 | 
    *inout++ = (uint8_t)(tmp >> 24); 
 | 
    *inout++ = (uint8_t)(tmp >> 16); 
 | 
    *inout++ = (uint8_t)(tmp >> 8); 
 | 
    *inout++ = (uint8_t)(tmp >> 0); 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
out: 
 | 
  if (a != NULL) { 
 | 
    avb_free(a); 
 | 
  } 
 | 
  if (aR != NULL) { 
 | 
    avb_free(aR); 
 | 
  } 
 | 
  if (aaR != NULL) { 
 | 
    avb_free(aaR); 
 | 
  } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* Verify a RSA PKCS1.5 signature against an expected hash. 
 | 
 * Returns false on failure, true on success. 
 | 
 */ 
 | 
bool avb_rsa_verify(const uint8_t* key, 
 | 
                    size_t key_num_bytes, 
 | 
                    const uint8_t* sig, 
 | 
                    size_t sig_num_bytes, 
 | 
                    const uint8_t* hash, 
 | 
                    size_t hash_num_bytes, 
 | 
                    const uint8_t* padding, 
 | 
                    size_t padding_num_bytes) { 
 | 
  uint8_t* buf = NULL; 
 | 
  IAvbKey* parsed_key = NULL; 
 | 
  bool success = false; 
 | 
  
 | 
  if (key == NULL || sig == NULL || hash == NULL || padding == NULL) { 
 | 
    avb_error("Invalid input.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  parsed_key = iavb_parse_key_data(key, key_num_bytes); 
 | 
  if (parsed_key == NULL) { 
 | 
    avb_error("Error parsing key.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  if (sig_num_bytes != (parsed_key->len * sizeof(uint32_t))) { 
 | 
    avb_error("Signature length does not match key length.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  if (padding_num_bytes != sig_num_bytes - hash_num_bytes) { 
 | 
    avb_error("Padding length does not match hash and signature lengths.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  buf = (uint8_t*)avb_malloc(sig_num_bytes); 
 | 
  if (buf == NULL) { 
 | 
    avb_error("Error allocating memory.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  avb_memcpy(buf, sig, sig_num_bytes); 
 | 
  
 | 
  modpowF4(parsed_key, buf); 
 | 
  
 | 
  /* Check padding bytes. 
 | 
   * 
 | 
   * Even though there are probably no timing issues here, we use 
 | 
   * avb_safe_memcmp() just to be on the safe side. 
 | 
   */ 
 | 
  if (avb_safe_memcmp(buf, padding, padding_num_bytes)) { 
 | 
    avb_error("Padding check failed.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  /* Check hash. */ 
 | 
  if (avb_safe_memcmp(buf + padding_num_bytes, hash, hash_num_bytes)) { 
 | 
    avb_error("Hash check failed.\n"); 
 | 
    goto out; 
 | 
  } 
 | 
  
 | 
  success = true; 
 | 
  
 | 
out: 
 | 
  if (parsed_key != NULL) { 
 | 
    iavb_free_parsed_key(parsed_key); 
 | 
  } 
 | 
  if (buf != NULL) { 
 | 
    avb_free(buf); 
 | 
  } 
 | 
  return success; 
 | 
} 
 |