src/src/pdkim/signing.c

   1 /*
   2  *  PDKIM - a RFC4871 (DKIM) implementation
   3  *  Copyright (c) The Exim Maintainers 1995 - 2024
   4  *  SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   5  *
   6  *  signing/verification interface
   7  */
   8
   9 #include "../exim.h"
  10 #include "crypt_ver.h"
  11 #include "signing.h"
  12
  13
  14 #ifdef MACRO_PREDEF
  15 # include "../macro_predef.h"
  16
  17 void
  18 features_crypto(void)
  19 {
  20 # ifdef SIGN_HAVE_ED25519
  21   builtin_macro_create(US"_CRYPTO_SIGN_ED25519");
  22 # endif
  23 # ifdef EXIM_HAVE_SHA3
  24   builtin_macro_create(US"_CRYPTO_HASH_SHA3");
  25 # endif
  26 }
  27 #else
  28
  29 #ifndef DISABLE_DKIM    /* rest of file */
  30
  31 #ifdef DISABLE_TLS
  32 # error Must no DISABLE_TLS, for DKIM
  33 #endif
  34
  35
  36 /******************************************************************************/
  37 #ifdef SIGN_GNUTLS
  38 # define EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL 3
  39
  40 # ifndef GNUTLS_VERIFY_ALLOW_BROKEN
  41 #  define GNUTLS_VERIFY_ALLOW_BROKEN 0
  42 # endif
  43
  44
  45 /* Logging function which can be registered with
  46  *   gnutls_global_set_log_function()
  47  *   gnutls_global_set_log_level() 0..9
  48  */
  49 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
  50 static void
  51 exim_gnutls_logger_cb(int level, const char *message)
  52 {
  53 size_t len = strlen(message);
  54 if (len < 1)
  55   {
  56   DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d> empty debug message\n", level);
  57   return;
  58   }
  59 DEBUG(D_tls) debug_printf("GnuTLS<%d>: %s%s", level, message,
  60     message[len-1] == '\n' ? "" : "\n");
  61 }
  62 #endif
  63
  64
  65
  66 void
  67 exim_dkim_init(void)
  68 {
  69 #if EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL >= 0
  70 DEBUG(D_tls)
  71   {
  72   gnutls_global_set_log_function(exim_gnutls_logger_cb);
  73   /* arbitrarily chosen level; bump upto 9 for more */
  74   gnutls_global_set_log_level(EXIM_GNUTLS_LIBRARY_LOG_LEVEL);
  75   }
  76 #endif
  77 }
  78
  79
  80 /* accumulate data (gnutls-only).  String to be appended must be nul-terminated. */
  81 gstring *
  82 exim_dkim_data_append(gstring * g, uschar * s)
  83 {
  84 return string_cat(g, s);
  85 }
  86
  87
  88
  89 /* import private key from PEM string in memory.
  90 Return: NULL for success, or an error string */
  91
  92 const uschar *
  93 exim_dkim_signing_init(const uschar * privkey_pem, es_ctx * sign_ctx)
  94 {
  95 gnutls_datum_t k = { .data = (void *)privkey_pem, .size = Ustrlen(privkey_pem) };
  96 gnutls_x509_privkey_t x509_key;
  97 const uschar * where;
  98 int rc;
  99
 100 if (  (where = US"internal init", rc = gnutls_x509_privkey_init(&x509_key))
 101    || (rc = gnutls_privkey_init(&sign_ctx->key))
 102    || (where = US"privkey PEM-block import",
 103        rc = gnutls_x509_privkey_import(x509_key, &k, GNUTLS_X509_FMT_PEM))
 104    || (where = US"internal privkey transfer",
 105        rc = gnutls_privkey_import_x509(sign_ctx->key, x509_key, 0))
 106    )
 107   return string_sprintf("%s: %s", where, gnutls_strerror(rc));
 108
 109 switch (rc = gnutls_privkey_get_pk_algorithm(sign_ctx->key, NULL))
 110   {
 111   case GNUTLS_PK_RSA:           sign_ctx->keytype = KEYTYPE_RSA;     break;
 112 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 113   case GNUTLS_PK_EDDSA_ED25519: sign_ctx->keytype = KEYTYPE_ED25519; break;
 114 #endif
 115   default: return rc < 0
 116     ? CUS gnutls_strerror(rc)
 117     : string_sprintf("Unhandled key type: %d '%s'", rc, gnutls_pk_get_name(rc));
 118   }
 119
 120 return NULL;
 121 }
 122
 123
 124
 125 /* allocate mem for signature (when signing) */
 126 /* hash & sign data.   No way to do incremental.
 127
 128 Return: NULL for success, or an error string */
 129
 130 const uschar *
 131 exim_dkim_sign(es_ctx * sign_ctx, hashmethod hash, blob * data, blob * sig)
 132 {
 133 gnutls_datum_t k_data = { .data = data->data, .size = data->len };
 134 gnutls_digest_algorithm_t dig;
 135 gnutls_datum_t k_sig;
 136 int rc;
 137
 138 switch (hash)
 139   {
 140   case HASH_SHA1:       dig = GNUTLS_DIG_SHA1; break;
 141   case HASH_SHA2_256:   dig = GNUTLS_DIG_SHA256; break;
 142   case HASH_SHA2_512:   dig = GNUTLS_DIG_SHA512; break;
 143   default:              return US"nonhandled hash type";
 144   }
 145
 146 if ((rc = gnutls_privkey_sign_data(sign_ctx->key, dig, 0, &k_data, &k_sig)))
 147   return CUS gnutls_strerror(rc);
 148
 149 /* Don't care about deinit for the key; shortlived process */
 150
 151 sig->data = k_sig.data;
 152 sig->len = k_sig.size;
 153 return NULL;
 154 }
 155
 156
 157
 158 /* import public key (from blob in memory)
 159 Return: NULL for success, or an error string */
 160
 161 const uschar *
 162 exim_dkim_verify_init(blob * pubkey, keyformat fmt, ev_ctx * verify_ctx,
 163   unsigned * bits)
 164 {
 165 gnutls_datum_t k;
 166 int rc;
 167 const uschar * ret = NULL;
 168
 169 gnutls_pubkey_init(&verify_ctx->key);
 170 k.data = pubkey->data;
 171 k.size = pubkey->len;
 172
 173 switch(fmt)
 174   {
 175   case KEYFMT_DER:
 176     if ((rc = gnutls_pubkey_import(verify_ctx->key, &k, GNUTLS_X509_FMT_DER)))
 177       ret = US gnutls_strerror(rc);
 178     break;
 179 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 180   case KEYFMT_ED25519_BARE:
 181     if ((rc = gnutls_pubkey_import_ecc_raw(verify_ctx->key,
 182                                           GNUTLS_ECC_CURVE_ED25519, &k, NULL)))
 183       ret = US gnutls_strerror(rc);
 184     break;
 185 #endif
 186   default:
 187     ret = US"pubkey format not handled";
 188     break;
 189   }
 190 if (!ret && bits) gnutls_pubkey_get_pk_algorithm(verify_ctx->key, bits);
 191 return ret;
 192 }
 193
 194
 195 /* verify signature (of hash if RSA sig, of data if EC sig.  No way to do incremental)
 196 (given pubkey & alleged sig)
 197 Return: NULL for success, or an error string */
 198
 199 const uschar *
 200 exim_dkim_verify(ev_ctx * verify_ctx, hashmethod hash, blob * data_hash, blob * sig)
 201 {
 202 gnutls_datum_t k = { .data = data_hash->data, .size = data_hash->len };
 203 gnutls_datum_t s = { .data = sig->data,       .size = sig->len };
 204 int rc;
 205 const uschar * ret = NULL;
 206
 207 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 208 if (verify_ctx->keytype == KEYTYPE_ED25519)
 209   {
 210   if ((rc = gnutls_pubkey_verify_data2(verify_ctx->key,
 211                                       GNUTLS_SIGN_EDDSA_ED25519, 0, &k, &s)) < 0)
 212     ret = US gnutls_strerror(rc);
 213   }
 214 else
 215 #endif
 216   {
 217   gnutls_sign_algorithm_t algo;
 218   switch (hash)
 219     {
 220     case HASH_SHA1:     algo = GNUTLS_SIGN_RSA_SHA1;   break;
 221     case HASH_SHA2_256: algo = GNUTLS_SIGN_RSA_SHA256; break;
 222     case HASH_SHA2_512: algo = GNUTLS_SIGN_RSA_SHA512; break;
 223     default:            return US"nonhandled hash type";
 224     }
 225
 226   if ((rc = gnutls_pubkey_verify_hash2(verify_ctx->key, algo,
 227               GNUTLS_VERIFY_ALLOW_BROKEN, &k, &s)) < 0)
 228     ret = US gnutls_strerror(rc);
 229   }
 230
 231 gnutls_pubkey_deinit(verify_ctx->key);
 232 return ret;
 233 }
 234
 235
 236
 237
 238 #elif defined(SIGN_GCRYPT)
 239 /******************************************************************************/
 240 /* This variant is used under pre-3.0.0 GnuTLS.  Only rsa-sha1 and rsa-sha256 */
 241
 242
 243 /* Internal service routine:
 244 Read and move past an asn.1 header, checking class & tag,
 245 optionally returning the data-length */
 246
 247 static int
 248 as_tag(blob * der, uschar req_cls, long req_tag, long * alen)
 249 {
 250 int rc;
 251 uschar tag_class;
 252 int taglen;
 253 long tag, len;
 254
 255 debug_printf_indent("as_tag: %02x %02x %02x %02x\n",
 256         der->data[0], der->data[1], der->data[2], der->data[3]);
 257
 258 if ((rc = asn1_get_tag_der(der->data++, der->len--, &tag_class, &taglen, &tag))
 259     != ASN1_SUCCESS)
 260   return rc;
 261
 262 if (tag_class != req_cls || tag != req_tag) return ASN1_ELEMENT_NOT_FOUND;
 263
 264 if ((len = asn1_get_length_der(der->data, der->len, &taglen)) < 0)
 265   return ASN1_DER_ERROR;
 266 if (alen) *alen = len;
 267
 268 /* debug_printf_indent("as_tag:  tlen %d dlen %d\n", taglen, (int)len); */
 269
 270 der->data += taglen;
 271 der->len -= taglen;
 272 return rc;
 273 }
 274
 275 /* Internal service routine:
 276 Read and move over an asn.1 integer, setting an MPI to the value
 277 */
 278
 279 static uschar *
 280 as_mpi(blob * der, gcry_mpi_t * mpi)
 281 {
 282 long alen;
 283 int rc;
 284 gcry_error_t gerr;
 285
 286 debug_printf_indent("%s\n", __FUNCTION__);
 287
 288 /* integer; move past the header */
 289 if ((rc = as_tag(der, 0, ASN1_TAG_INTEGER, &alen)) != ASN1_SUCCESS)
 290   return US asn1_strerror(rc);
 291
 292 /* read to an MPI */
 293 if ((gerr = gcry_mpi_scan(mpi, GCRYMPI_FMT_STD, der->data, alen, NULL)))
 294   return US gcry_strerror(gerr);
 295
 296 /* move over the data */
 297 der->data += alen; der->len -= alen;
 298 return NULL;
 299 }
 300
 301
 302
 303 void
 304 exim_dkim_init(void)
 305 {
 306 /* Version check should be the very first call because it
 307 makes sure that important subsystems are initialized. */
 308 if (!gcry_check_version (GCRYPT_VERSION))
 309   {
 310   fputs ("libgcrypt version mismatch\n", stderr);
 311   exim_exit(2);
 312   }
 313
 314 /* We don't want to see any warnings, e.g. because we have not yet
 315 parsed program options which might be used to suppress such
 316 warnings. */
 317 gcry_control (GCRYCTL_SUSPEND_SECMEM_WARN);
 318
 319 /* ... If required, other initialization goes here.  Note that the
 320 process might still be running with increased privileges and that
 321 the secure memory has not been initialized.  */
 322
 323 /* Allocate a pool of 16k secure memory.  This make the secure memory
 324 available and also drops privileges where needed.  */
 325 gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0);
 326
 327 /* It is now okay to let Libgcrypt complain when there was/is
 328 a problem with the secure memory. */
 329 gcry_control (GCRYCTL_RESUME_SECMEM_WARN);
 330
 331 /* ... If required, other initialization goes here.  */
 332
 333 /* Tell Libgcrypt that initialization has completed. */
 334 gcry_control (GCRYCTL_INITIALIZATION_FINISHED, 0);
 335
 336 return;
 337 }
 338
 339
 340
 341
 342 /* Accumulate data (gnutls-only).
 343 String to be appended must be nul-terminated. */
 344
 345 gstring *
 346 exim_dkim_data_append(gstring * g, uschar * s)
 347 {
 348 return g;       /*dummy*/
 349 }
 350
 351
 352
 353 /* import private key from PEM string in memory.
 354 Only handles RSA keys.
 355 Return: NULL for success, or an error string */
 356
 357 const uschar *
 358 exim_dkim_signing_init(const uschar * privkey_pem, es_ctx * sign_ctx)
 359 {
 360 uschar * s1, * s2;
 361 blob der;
 362 long alen;
 363 int rc;
 364
 365 /*XXX will need extension to _spot_ as well as handle a
 366 non-RSA key?  I think...
 367 So... this is not a PrivateKeyInfo - which would have a field
 368 identifying the keytype - PrivateKeyAlgorithmIdentifier -
 369 but a plain RSAPrivateKey (wrapped in PEM-headers.  Can we
 370 use those as a type tag?  What forms are there?  "BEGIN EC PRIVATE KEY" (cf. ec(1ssl))
 371
 372 How does OpenSSL PEM_read_bio_PrivateKey() deal with it?
 373 gnutls_x509_privkey_import() ?
 374 */
 375
 376 /*
 377  *  RSAPrivateKey ::= SEQUENCE
 378  *      version           Version,
 379  *      modulus           INTEGER,  -- n
 380  *      publicExponent    INTEGER,  -- e
 381  *      privateExponent   INTEGER,  -- d
 382  *      prime1            INTEGER,  -- p
 383  *      prime2            INTEGER,  -- q
 384  *      exponent1         INTEGER,  -- d mod (p-1)
 385  *      exponent2         INTEGER,  -- d mod (q-1)
 386  *      coefficient       INTEGER,  -- (inverse of q) mod p
 387  *      otherPrimeInfos   OtherPrimeInfos OPTIONAL
 388
 389  * ECPrivateKey ::= SEQUENCE {
 390  *     version        INTEGER { ecPrivkeyVer1(1) } (ecPrivkeyVer1),
 391  *     privateKey     OCTET STRING,
 392  *     parameters [0] ECParameters {{ NamedCurve }} OPTIONAL,
 393  *     publicKey  [1] BIT STRING OPTIONAL
 394  *   }
 395  * Hmm, only 1 useful item, and not even an integer?  Wonder how we might use it...
 396
 397 - actually, gnutls_x509_privkey_import() appears to require a curve name parameter
 398         value for that is an OID? a local-only integer (it's an enum in GnuTLS)?
 399
 400
 401 Useful cmds:
 402   ssh-keygen -t ecdsa -f foo.privkey
 403   ssh-keygen -t ecdsa -b384 -f foo.privkey
 404   ssh-keygen -t ecdsa -b521 -f foo.privkey
 405   ssh-keygen -t ed25519 -f foo.privkey
 406
 407   < foo openssl pkcs8 -in /dev/stdin -inform PEM -nocrypt -topk8 -outform DER | od -x
 408
 409   openssl asn1parse -in foo -inform PEM -dump
 410   openssl asn1parse -in foo -inform PEM -dump -stroffset 24    (??)
 411 (not good for ed25519)
 412
 413  */
 414
 415 if (  !(s1 = Ustrstr(CS privkey_pem, "-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----"))
 416    || !(s2 = Ustrstr(CS (s1+=31),    "-----END RSA PRIVATE KEY-----" ))
 417    )
 418   return US"Bad PEM wrapper";
 419
 420 *s2 = '\0';
 421
 422 if ((rc = b64decode(s1, &der.data, s1) < 0))
 423   return US"Bad PEM-DER b64 decode";
 424 der.len = rc;
 425
 426 /* untangle asn.1 */
 427
 428 /* sequence; just move past the header */
 429 if ((rc = as_tag(&der, ASN1_CLASS_STRUCTURED, ASN1_TAG_SEQUENCE, NULL))
 430    != ASN1_SUCCESS) goto asn_err;
 431
 432 /* integer version; move past the header, check is zero */
 433 if ((rc = as_tag(&der, 0, ASN1_TAG_INTEGER, &alen)) != ASN1_SUCCESS)
 434   goto asn_err;
 435 if (alen != 1 || *der.data != 0)
 436   return US"Bad version number";
 437 der.data++; der.len--;
 438
 439 if (  (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->n))
 440    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->e))
 441    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->d))
 442    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->p))
 443    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->q))
 444    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->dp))
 445    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->dq))
 446    || (s1 = as_mpi(&der, &sign_ctx->qp))
 447    )
 448   return s1;
 449
 450 #ifdef extreme_debug
 451 DEBUG(D_acl) debug_printf_indent("rsa_signing_init:\n");
 452   {
 453   uschar * s;
 454   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->n);
 455   debug_printf_indent(" N : %s\n", s);
 456   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->e);
 457   debug_printf_indent(" E : %s\n", s);
 458   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->d);
 459   debug_printf_indent(" D : %s\n", s);
 460   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->p);
 461   debug_printf_indent(" P : %s\n", s);
 462   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->q);
 463   debug_printf_indent(" Q : %s\n", s);
 464   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->dp);
 465   debug_printf_indent(" DP: %s\n", s);
 466   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->dq);
 467   debug_printf_indent(" DQ: %s\n", s);
 468   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, sign_ctx->qp);
 469   debug_printf_indent(" QP: %s\n", s);
 470   }
 471 #endif
 472
 473 sign_ctx->keytype = KEYTYPE_RSA;
 474 return NULL;
 475
 476 asn_err: return US asn1_strerror(rc);
 477 }
 478
 479
 480
 481 /* allocate mem for signature (when signing) */
 482 /* sign already-hashed data.
 483
 484 Return: NULL for success, or an error string */
 485
 486 const uschar *
 487 exim_dkim_sign(es_ctx * sign_ctx, hashmethod hash, blob * data, blob * sig)
 488 {
 489 char * sexp_hash;
 490 gcry_sexp_t s_hash = NULL, s_key = NULL, s_sig = NULL;
 491 gcry_mpi_t m_sig;
 492 uschar * errstr;
 493 gcry_error_t gerr;
 494
 495 /*XXX will need extension for hash types (though, possibly, should
 496 be re-specced to not rehash but take an already-hashed value? Actually
 497 current impl looks WRONG - it _is_ given a hash so should not be
 498 re-hashing.  Has this been tested?
 499
 500 Will need extension for non-RSA sugning algos. */
 501
 502 switch (hash)
 503   {
 504   case HASH_SHA1:       sexp_hash = "(data(flags pkcs1)(hash sha1 %b))"; break;
 505   case HASH_SHA2_256:   sexp_hash = "(data(flags pkcs1)(hash sha256 %b))"; break;
 506   default:              return US"nonhandled hash type";
 507   }
 508
 509 #define SIGSPACE 128
 510 sig->data = store_get(SIGSPACE, GET_UNTAINTED);
 511
 512 if (gcry_mpi_cmp (sign_ctx->p, sign_ctx->q) > 0)
 513   {
 514   gcry_mpi_swap (sign_ctx->p, sign_ctx->q);
 515   gcry_mpi_invm (sign_ctx->qp, sign_ctx->p, sign_ctx->q);
 516   }
 517
 518 if (  (gerr = gcry_sexp_build (&s_key, NULL,
 519                 "(private-key (rsa (n%m)(e%m)(d%m)(p%m)(q%m)(u%m)))",
 520                 sign_ctx->n, sign_ctx->e,
 521                 sign_ctx->d, sign_ctx->p,
 522                 sign_ctx->q, sign_ctx->qp))
 523    || (gerr = gcry_sexp_build (&s_hash, NULL, sexp_hash,
 524                 (int) data->len, CS data->data))
 525    ||  (gerr = gcry_pk_sign (&s_sig, s_hash, s_key))
 526    )
 527   return US gcry_strerror(gerr);
 528
 529 /* gcry_sexp_dump(s_sig); */
 530
 531 if (  !(s_sig = gcry_sexp_find_token(s_sig, "s", 0))
 532    )
 533   return US"no sig result";
 534
 535 m_sig = gcry_sexp_nth_mpi(s_sig, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 536
 537 #ifdef extreme_debug
 538 DEBUG(D_acl)
 539   {
 540   uschar * s;
 541   gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, m_sig);
 542   debug_printf_indent(" SG: %s\n", s);
 543   }
 544 #endif
 545
 546 gerr = gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, sig->data, SIGSPACE, &sig->len, m_sig);
 547 if (gerr)
 548   {
 549   debug_printf_indent("signature conversion from MPI to buffer failed\n");
 550   return US gcry_strerror(gerr);
 551   }
 552 #undef SIGSPACE
 553
 554 return NULL;
 555 }
 556
 557
 558 /* import public key (from blob in memory)
 559 Return: NULL for success, or an error string */
 560
 561 const uschar *
 562 exim_dkim_verify_init(blob * pubkey, keyformat fmt, ev_ctx * verify_ctx,
 563   unsigned * bits)
 564 {
 565 /*
 566 in code sequence per b81207d2bfa92 rsa_parse_public_key() and asn1_get_mpi()
 567 */
 568 uschar tag_class;
 569 int taglen;
 570 long alen;
 571 unsigned nbits;
 572 int rc;
 573 uschar * errstr;
 574 gcry_error_t gerr;
 575 uschar * stage = US"S1";
 576
 577 if (fmt != KEYFMT_DER) return US"pubkey format not handled";
 578
 579 /*
 580 sequence
 581  sequence
 582   OBJECT:rsaEncryption
 583   NULL
 584  BIT STRING:RSAPublicKey
 585   sequence
 586    INTEGER:Public modulus
 587    INTEGER:Public exponent
 588
 589 openssl rsa -in aux-fixed/dkim/dkim.private -pubout -outform DER | od -t x1 | head;
 590 openssl rsa -in aux-fixed/dkim/dkim.private -pubout | openssl asn1parse -dump;
 591 openssl rsa -in aux-fixed/dkim/dkim.private -pubout | openssl asn1parse -dump -offset 22;
 592 */
 593
 594 /* sequence; just move past the header */
 595 if ((rc = as_tag(pubkey, ASN1_CLASS_STRUCTURED, ASN1_TAG_SEQUENCE, NULL))
 596    != ASN1_SUCCESS) goto asn_err;
 597
 598 /* sequence; skip the entire thing */
 599 DEBUG(D_acl) stage = US"S2";
 600 if ((rc = as_tag(pubkey, ASN1_CLASS_STRUCTURED, ASN1_TAG_SEQUENCE, &alen))
 601    != ASN1_SUCCESS) goto asn_err;
 602 pubkey->data += alen; pubkey->len -= alen;
 603
 604
 605 /* bitstring: limit range to size of bitstring;
 606 move over header + content wrapper */
 607 DEBUG(D_acl) stage = US"BS";
 608 if ((rc = as_tag(pubkey, 0, ASN1_TAG_BIT_STRING, &alen)) != ASN1_SUCCESS)
 609   goto asn_err;
 610 pubkey->len = alen;
 611 pubkey->data++; pubkey->len--;
 612
 613 /* sequence; just move past the header */
 614 DEBUG(D_acl) stage = US"S3";
 615 if ((rc = as_tag(pubkey, ASN1_CLASS_STRUCTURED, ASN1_TAG_SEQUENCE, NULL))
 616    != ASN1_SUCCESS) goto asn_err;
 617
 618 /* read two integers */
 619 DEBUG(D_acl) stage = US"MPI";
 620 nbits = pubkey->len;
 621 if ((errstr = as_mpi(pubkey, &verify_ctx->n))) return errstr;
 622 nbits = (nbits - pubkey->len) * 8;
 623 if ((errstr = as_mpi(pubkey, &verify_ctx->e))) return errstr;
 624
 625 #ifdef extreme_debug
 626 DEBUG(D_acl) debug_printf_indent("rsa_verify_init:\n");
 627         {
 628         uschar * s;
 629         gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, verify_ctx->n);
 630         debug_printf_indent(" N : %s\n", s);
 631         gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &s, NULL, verify_ctx->e);
 632         debug_printf_indent(" E : %s\n", s);
 633         }
 634
 635 #endif
 636 if (bits) *bits = nbits;
 637 return NULL;
 638
 639 asn_err:
 640 DEBUG(D_acl) return string_sprintf("%s: %s", stage, asn1_strerror(rc));
 641              return US asn1_strerror(rc);
 642 }
 643
 644
 645 /* verify signature (of hash)
 646 XXX though we appear to be doing a hash, too!
 647 (given pubkey & alleged sig)
 648 Return: NULL for success, or an error string */
 649
 650 const uschar *
 651 exim_dkim_verify(ev_ctx * verify_ctx, hashmethod hash, blob * data_hash, blob * sig)
 652 {
 653 /*
 654 cf. libgnutls 2.8.5 _wrap_gcry_pk_verify()
 655 */
 656 char * sexp_hash;
 657 gcry_mpi_t m_sig;
 658 gcry_sexp_t s_sig = NULL, s_hash = NULL, s_pkey = NULL;
 659 gcry_error_t gerr;
 660 uschar * stage;
 661
 662 /*XXX needs extension for SHA512 */
 663 switch (hash)
 664   {
 665   case HASH_SHA1:     sexp_hash = "(data(flags pkcs1)(hash sha1 %b))"; break;
 666   case HASH_SHA2_256: sexp_hash = "(data(flags pkcs1)(hash sha256 %b))"; break;
 667   default:            return US"nonhandled hash type";
 668   }
 669
 670 if (  (stage = US"pkey sexp build",
 671        gerr = gcry_sexp_build (&s_pkey, NULL, "(public-key(rsa(n%m)(e%m)))",
 672                         verify_ctx->n, verify_ctx->e))
 673    || (stage = US"data sexp build",
 674        gerr = gcry_sexp_build (&s_hash, NULL, sexp_hash,
 675                 (int) data_hash->len, CS data_hash->data))
 676    || (stage = US"sig mpi scan",
 677        gerr = gcry_mpi_scan(&m_sig, GCRYMPI_FMT_USG, sig->data, sig->len, NULL))
 678    || (stage = US"sig sexp build",
 679        gerr = gcry_sexp_build (&s_sig, NULL, "(sig-val(rsa(s%m)))", m_sig))
 680    || (stage = US"verify",
 681        gerr = gcry_pk_verify (s_sig, s_hash, s_pkey))
 682    )
 683   {
 684   DEBUG(D_acl) debug_printf_indent("verify: error in stage '%s'\n", stage);
 685   return US gcry_strerror(gerr);
 686   }
 687
 688 if (s_sig) gcry_sexp_release (s_sig);
 689 if (s_hash) gcry_sexp_release (s_hash);
 690 if (s_pkey) gcry_sexp_release (s_pkey);
 691 gcry_mpi_release (m_sig);
 692 gcry_mpi_release (verify_ctx->n);
 693 gcry_mpi_release (verify_ctx->e);
 694
 695 return NULL;
 696 }
 697
 698
 699
 700
 701 #elif defined(SIGN_OPENSSL)
 702 /******************************************************************************/
 703
 704 void
 705 exim_dkim_init(void)
 706 {
 707 ERR_load_crypto_strings();
 708 }
 709
 710
 711 /* accumulate data (was gnutls-only but now needed for OpenSSL non-EC too
 712 because now using hash-and-sign interface) */
 713 gstring *
 714 exim_dkim_data_append(gstring * g, uschar * s)
 715 {
 716 return string_cat(g, s);
 717 }
 718
 719
 720 /* import private key from PEM string in memory.
 721 Return: NULL for success, or an error string */
 722
 723 const uschar *
 724 exim_dkim_signing_init(const uschar * privkey_pem, es_ctx * sign_ctx)
 725 {
 726 BIO * bp = BIO_new_mem_buf((void *)privkey_pem, -1);
 727
 728 if (!(sign_ctx->key = PEM_read_bio_PrivateKey(bp, NULL, NULL, NULL)))
 729   return string_sprintf("privkey PEM-block import: %s",
 730                         ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 731
 732 sign_ctx->keytype =
 733 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 734         EVP_PKEY_type(EVP_PKEY_id(sign_ctx->key)) == EVP_PKEY_ED25519
 735           ? KEYTYPE_ED25519 : KEYTYPE_RSA;
 736 #else
 737         KEYTYPE_RSA;
 738 #endif
 739 return NULL;
 740 }
 741
 742
 743
 744 /* allocate mem for signature (when signing) */
 745 /* hash & sign data.  Incremental not supported.
 746
 747 Return: NULL for success with the signaature in the sig blob, or an error string */
 748
 749 const uschar *
 750 exim_dkim_sign(es_ctx * sign_ctx, hashmethod hash, blob * data, blob * sig)
 751 {
 752 const EVP_MD * md;
 753 EVP_MD_CTX * ctx;
 754 size_t siglen;
 755
 756 switch (hash)
 757   {
 758   case HASH_NULL:       md = NULL;         break;       /* Ed25519 signing */
 759   case HASH_SHA1:       md = EVP_sha1();   break;
 760   case HASH_SHA2_256:   md = EVP_sha256(); break;
 761   case HASH_SHA2_512:   md = EVP_sha512(); break;
 762   default:              return US"nonhandled hash type";
 763   }
 764
 765 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 766 if (  (ctx = EVP_MD_CTX_new())
 767    && EVP_DigestSignInit(ctx, NULL, md, NULL, sign_ctx->key) > 0
 768    && EVP_DigestSign(ctx, NULL, &siglen, NULL, 0) > 0
 769    && (sig->data = store_get(siglen, GET_UNTAINTED))
 770
 771    /* Obtain the signature (slen could change here!) */
 772    && EVP_DigestSign(ctx, sig->data, &siglen, data->data, data->len) > 0
 773    )
 774   {
 775   EVP_MD_CTX_destroy(ctx);
 776   sig->len = siglen;
 777   return NULL;
 778   }
 779 #else
 780 /*XXX renamed to EVP_MD_CTX_new() in 1.1.0 */
 781 if (  (ctx = EVP_MD_CTX_create())
 782    && EVP_DigestSignInit(ctx, NULL, md, NULL, sign_ctx->key) > 0
 783    && EVP_DigestSignUpdate(ctx, data->data, data->len) > 0
 784    && EVP_DigestSignFinal(ctx, NULL, &siglen) > 0
 785    && (sig->data = store_get(siglen, GET_UNTAINTED))
 786
 787    /* Obtain the signature (slen could change here!) */
 788    && EVP_DigestSignFinal(ctx, sig->data, &siglen) > 0
 789    )
 790   {
 791   EVP_MD_CTX_destroy(ctx);
 792   sig->len = siglen;
 793   return NULL;
 794   }
 795 #endif
 796
 797 if (ctx) EVP_MD_CTX_destroy(ctx);
 798 return US ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL);
 799 }
 800
 801
 802
 803 /* import public key (from blob in memory)
 804 Return: NULL for success, or an error string */
 805
 806 const uschar *
 807 exim_dkim_verify_init(blob * pubkey, keyformat fmt, ev_ctx * verify_ctx,
 808   unsigned * bits)
 809 {
 810 const uschar * s = pubkey->data;
 811 uschar * ret = NULL;
 812
 813 switch(fmt)
 814   {
 815   case KEYFMT_DER:
 816     /*XXX hmm, we never free this */
 817     if (!(verify_ctx->key = d2i_PUBKEY(NULL, &s, pubkey->len)))
 818       ret = US ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL);
 819     break;
 820 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 821   case KEYFMT_ED25519_BARE:
 822     if (!(verify_ctx->key = EVP_PKEY_new_raw_public_key(EVP_PKEY_ED25519, NULL,
 823                                                         s, pubkey->len)))
 824       ret = US ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL);
 825     break;
 826 #endif
 827   default:
 828     ret = US"pubkey format not handled";
 829     break;
 830   }
 831
 832 if (!ret && bits) *bits = EVP_PKEY_bits(verify_ctx->key);
 833 return ret;
 834 }
 835
 836
 837
 838
 839 /* verify signature (of hash, except Ed25519 where of-data)
 840 (given pubkey & alleged sig)
 841 Return: NULL for success, or an error string */
 842
 843 const uschar *
 844 exim_dkim_verify(ev_ctx * verify_ctx, hashmethod hash, blob * data, blob * sig)
 845 {
 846 const EVP_MD * md;
 847
 848 switch (hash)
 849   {
 850   case HASH_NULL:       md = NULL;         break;
 851   case HASH_SHA1:       md = EVP_sha1();   break;
 852   case HASH_SHA2_256:   md = EVP_sha256(); break;
 853   case HASH_SHA2_512:   md = EVP_sha512(); break;
 854   default:              return US"nonhandled hash type";
 855   }
 856
 857 #ifdef SIGN_HAVE_ED25519
 858 if (!md)
 859   {
 860   EVP_MD_CTX * ctx;
 861
 862   if ((ctx = EVP_MD_CTX_new()))
 863     {
 864     if (  EVP_DigestVerifyInit(ctx, NULL, md, NULL, verify_ctx->key) > 0
 865        && EVP_DigestVerify(ctx, sig->data, sig->len, data->data, data->len) > 0
 866        )
 867       { EVP_MD_CTX_free(ctx); return NULL; }
 868     EVP_MD_CTX_free(ctx);
 869     }
 870   }
 871 else
 872 #endif
 873   {
 874   EVP_PKEY_CTX * ctx;
 875
 876   if ((ctx = EVP_PKEY_CTX_new(verify_ctx->key, NULL)))
 877     {
 878     if (  EVP_PKEY_verify_init(ctx) > 0
 879        && EVP_PKEY_CTX_set_rsa_padding(ctx, RSA_PKCS1_PADDING) > 0
 880        && EVP_PKEY_CTX_set_signature_md(ctx, md) > 0
 881        && EVP_PKEY_verify(ctx, sig->data, sig->len,
 882                                       data->data, data->len) == 1
 883        )
 884       { EVP_PKEY_CTX_free(ctx); return NULL; }
 885     EVP_PKEY_CTX_free(ctx);
 886
 887     DEBUG(D_tls)
 888       if (Ustrcmp(ERR_reason_error_string(ERR_peek_error()), "wrong signature length") == 0)
 889         debug_printf("sig len (from msg hdr): %d, expected (from dns pubkey) %d\n",
 890          (int) sig->len, EVP_PKEY_size(verify_ctx->key));
 891     }
 892   }
 893
 894 return US ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL);
 895 }
 896
 897
 898
 899 #endif
 900 /******************************************************************************/
 901
 902 #endif  /*DISABLE_DKIM*/
 903 #endif  /*MACRO_PREDEF*/
 904 /* End of File */