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Simon Tatham
412
sshrsa.c
Normal file
412
sshrsa.c
Normal file
@ -0,0 +1,412 @@
|
||||
/*
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||||
* RSA implementation just sufficient for ssh client-side
|
||||
* initialisation step
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/*#include <windows.h>
|
||||
#define RSADEBUG
|
||||
#define DLVL 2
|
||||
#include "stel.h"*/
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
|
||||
#include "ssh.h"
|
||||
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||||
typedef unsigned short *Bignum;
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||||
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||||
static unsigned short Zero[1] = { 0 };
|
||||
|
||||
#if defined TESTMODE || defined RSADEBUG
|
||||
#ifndef DLVL
|
||||
#define DLVL 10000
|
||||
#endif
|
||||
#define debug(x) bndebug(#x,x)
|
||||
static int level = 0;
|
||||
static void bndebug(char *name, Bignum b) {
|
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int i;
|
||||
int w = 50-level-strlen(name)-5*b[0];
|
||||
if (level >= DLVL)
|
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return;
|
||||
if (w < 0) w = 0;
|
||||
dprintf("%*s%s%*s", level, "", name, w, "");
|
||||
for (i=b[0]; i>0; i--)
|
||||
dprintf(" %04x", b[i]);
|
||||
dprintf("\n");
|
||||
}
|
||||
#define dmsg(x) do {if(level<DLVL){dprintf("%*s",level,"");printf x;}} while(0)
|
||||
#define enter(x) do { dmsg(x); level += 4; } while(0)
|
||||
#define leave(x) do { level -= 4; dmsg(x); } while(0)
|
||||
#else
|
||||
#define debug(x)
|
||||
#define dmsg(x)
|
||||
#define enter(x)
|
||||
#define leave(x)
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
static Bignum newbn(int length) {
|
||||
Bignum b = malloc((length+1)*sizeof(unsigned short));
|
||||
if (!b)
|
||||
abort(); /* FIXME */
|
||||
b[0] = length;
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void freebn(Bignum b) {
|
||||
free(b);
|
||||
}
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||||
|
||||
static int msb(Bignum r) {
|
||||
int i;
|
||||
int j;
|
||||
unsigned short n;
|
||||
|
||||
for (i=r[0]; i>0; i--)
|
||||
if (r[i])
|
||||
break;
|
||||
|
||||
j = (i-1)*16;
|
||||
n = r[i];
|
||||
if (n & 0xFF00) j += 8, n >>= 8;
|
||||
if (n & 0x00F0) j += 4, n >>= 4;
|
||||
if (n & 0x000C) j += 2, n >>= 2;
|
||||
if (n & 0x0002) j += 1, n >>= 1;
|
||||
|
||||
return j;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void add(Bignum r1, Bignum r2, Bignum result) {
|
||||
int i;
|
||||
long stuff = 0;
|
||||
|
||||
enter((">add\n"));
|
||||
debug(r1);
|
||||
debug(r2);
|
||||
|
||||
for (i = 1 ;; i++) {
|
||||
if (i <= r1[0])
|
||||
stuff += r1[i];
|
||||
if (i <= r2[0])
|
||||
stuff += r2[i];
|
||||
if (i <= result[0])
|
||||
result[i] = stuff & 0xFFFFU;
|
||||
if (i > r1[0] && i > r2[0] && i >= result[0])
|
||||
break;
|
||||
stuff >>= 16;
|
||||
}
|
||||
|
||||
debug(result);
|
||||
leave(("<add\n"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void sub(Bignum r1, Bignum r2, Bignum result) {
|
||||
int i;
|
||||
long stuff = 0;
|
||||
|
||||
enter((">sub\n"));
|
||||
debug(r1);
|
||||
debug(r2);
|
||||
|
||||
for (i = 1 ;; i++) {
|
||||
if (i <= r1[0])
|
||||
stuff += r1[i];
|
||||
if (i <= r2[0])
|
||||
stuff -= r2[i];
|
||||
if (i <= result[0])
|
||||
result[i] = stuff & 0xFFFFU;
|
||||
if (i > r1[0] && i > r2[0] && i >= result[0])
|
||||
break;
|
||||
stuff = stuff<0 ? -1 : 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
debug(result);
|
||||
leave(("<sub\n"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int ge(Bignum r1, Bignum r2) {
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
enter((">ge\n"));
|
||||
debug(r1);
|
||||
debug(r2);
|
||||
|
||||
if (r1[0] < r2[0])
|
||||
i = r2[0];
|
||||
else
|
||||
i = r1[0];
|
||||
|
||||
while (i > 0) {
|
||||
unsigned short n1 = (i > r1[0] ? 0 : r1[i]);
|
||||
unsigned short n2 = (i > r2[0] ? 0 : r2[i]);
|
||||
|
||||
if (n1 > n2) {
|
||||
dmsg(("greater\n"));
|
||||
leave(("<ge\n"));
|
||||
return 1; /* r1 > r2 */
|
||||
} else if (n1 < n2) {
|
||||
dmsg(("less\n"));
|
||||
leave(("<ge\n"));
|
||||
return 0; /* r1 < r2 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
i--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
dmsg(("equal\n"));
|
||||
leave(("<ge\n"));
|
||||
return 1; /* r1 = r2 */
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void modmult(Bignum r1, Bignum r2, Bignum modulus, Bignum result) {
|
||||
Bignum temp = newbn(modulus[0]+1);
|
||||
Bignum tmp2 = newbn(modulus[0]+1);
|
||||
int i;
|
||||
int bit, bits, digit, smallbit;
|
||||
|
||||
enter((">modmult\n"));
|
||||
debug(r1);
|
||||
debug(r2);
|
||||
debug(modulus);
|
||||
|
||||
for (i=1; i<=result[0]; i++)
|
||||
result[i] = 0; /* result := 0 */
|
||||
for (i=1; i<=temp[0]; i++)
|
||||
temp[i] = (i > r2[0] ? 0 : r2[i]); /* temp := r2 */
|
||||
|
||||
bits = 1+msb(r1);
|
||||
|
||||
for (bit = 0; bit < bits; bit++) {
|
||||
digit = 1 + bit / 16;
|
||||
smallbit = bit % 16;
|
||||
|
||||
debug(temp);
|
||||
if (digit <= r1[0] && (r1[digit] & (1<<smallbit))) {
|
||||
dmsg(("bit %d\n", bit));
|
||||
add(temp, result, tmp2);
|
||||
if (ge(tmp2, modulus))
|
||||
sub(tmp2, modulus, result);
|
||||
else
|
||||
add(tmp2, Zero, result);
|
||||
debug(result);
|
||||
}
|
||||
|
||||
add(temp, temp, tmp2);
|
||||
if (ge(tmp2, modulus))
|
||||
sub(tmp2, modulus, temp);
|
||||
else
|
||||
add(tmp2, Zero, temp);
|
||||
}
|
||||
|
||||
freebn(temp);
|
||||
freebn(tmp2);
|
||||
|
||||
debug(result);
|
||||
leave(("<modmult\n"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void modpow(Bignum r1, Bignum r2, Bignum modulus, Bignum result) {
|
||||
Bignum temp = newbn(modulus[0]+1);
|
||||
Bignum tmp2 = newbn(modulus[0]+1);
|
||||
int i;
|
||||
int bit, bits, digit, smallbit;
|
||||
|
||||
enter((">modpow\n"));
|
||||
debug(r1);
|
||||
debug(r2);
|
||||
debug(modulus);
|
||||
|
||||
for (i=1; i<=result[0]; i++)
|
||||
result[i] = (i==1); /* result := 1 */
|
||||
for (i=1; i<=temp[0]; i++)
|
||||
temp[i] = (i > r1[0] ? 0 : r1[i]); /* temp := r1 */
|
||||
|
||||
bits = 1+msb(r2);
|
||||
|
||||
for (bit = 0; bit < bits; bit++) {
|
||||
digit = 1 + bit / 16;
|
||||
smallbit = bit % 16;
|
||||
|
||||
debug(temp);
|
||||
if (digit <= r2[0] && (r2[digit] & (1<<smallbit))) {
|
||||
dmsg(("bit %d\n", bit));
|
||||
modmult(temp, result, modulus, tmp2);
|
||||
add(tmp2, Zero, result);
|
||||
debug(result);
|
||||
}
|
||||
|
||||
modmult(temp, temp, modulus, tmp2);
|
||||
add(tmp2, Zero, temp);
|
||||
}
|
||||
|
||||
freebn(temp);
|
||||
freebn(tmp2);
|
||||
|
||||
debug(result);
|
||||
leave(("<modpow\n"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
int makekey(unsigned char *data, struct RSAKey *result,
|
||||
unsigned char **keystr) {
|
||||
unsigned char *p = data;
|
||||
Bignum bn[2];
|
||||
int i, j;
|
||||
int w, b;
|
||||
|
||||
result->bits = 0;
|
||||
for (i=0; i<4; i++)
|
||||
result->bits = (result->bits << 8) + *p++;
|
||||
|
||||
for (j=0; j<2; j++) {
|
||||
|
||||
w = 0;
|
||||
for (i=0; i<2; i++)
|
||||
w = (w << 8) + *p++;
|
||||
|
||||
result->bytes = b = (w+7)/8; /* bits -> bytes */
|
||||
w = (w+15)/16; /* bits -> words */
|
||||
|
||||
bn[j] = newbn(w);
|
||||
|
||||
if (keystr) *keystr = p; /* point at key string, second time */
|
||||
|
||||
for (i=1; i<=w; i++)
|
||||
bn[j][i] = 0;
|
||||
for (i=0; i<b; i++) {
|
||||
unsigned char byte = *p++;
|
||||
if ((b-i) & 1)
|
||||
bn[j][w-i/2] |= byte;
|
||||
else
|
||||
bn[j][w-i/2] |= byte<<8;
|
||||
}
|
||||
|
||||
debug(bn[j]);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
result->exponent = bn[0];
|
||||
result->modulus = bn[1];
|
||||
|
||||
return p - data;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void rsaencrypt(unsigned char *data, int length, struct RSAKey *key) {
|
||||
Bignum b1, b2;
|
||||
int w, i;
|
||||
unsigned char *p;
|
||||
|
||||
debug(key->exponent);
|
||||
|
||||
memmove(data+key->bytes-length, data, length);
|
||||
data[0] = 0;
|
||||
data[1] = 2;
|
||||
|
||||
for (i = 2; i < key->bytes-length-1; i++) {
|
||||
do {
|
||||
data[i] = random_byte();
|
||||
} while (data[i] == 0);
|
||||
}
|
||||
data[key->bytes-length-1] = 0;
|
||||
|
||||
w = (key->bytes+1)/2;
|
||||
|
||||
b1 = newbn(w);
|
||||
b2 = newbn(w);
|
||||
|
||||
p = data;
|
||||
for (i=1; i<=w; i++)
|
||||
b1[i] = 0;
|
||||
for (i=0; i<key->bytes; i++) {
|
||||
unsigned char byte = *p++;
|
||||
if ((key->bytes-i) & 1)
|
||||
b1[w-i/2] |= byte;
|
||||
else
|
||||
b1[w-i/2] |= byte<<8;
|
||||
}
|
||||
|
||||
debug(b1);
|
||||
|
||||
modpow(b1, key->exponent, key->modulus, b2);
|
||||
|
||||
debug(b2);
|
||||
|
||||
p = data;
|
||||
for (i=0; i<key->bytes; i++) {
|
||||
unsigned char b;
|
||||
if (i & 1)
|
||||
b = b2[w-i/2] & 0xFF;
|
||||
else
|
||||
b = b2[w-i/2] >> 8;
|
||||
*p++ = b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
freebn(b1);
|
||||
freebn(b2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int rsastr_len(struct RSAKey *key) {
|
||||
Bignum md, ex;
|
||||
|
||||
md = key->modulus;
|
||||
ex = key->exponent;
|
||||
return 4 * (ex[0]+md[0]) + 10;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void rsastr_fmt(char *str, struct RSAKey *key) {
|
||||
Bignum md, ex;
|
||||
int len = 0, i;
|
||||
|
||||
md = key->modulus;
|
||||
ex = key->exponent;
|
||||
|
||||
for (i=1; i<=ex[0]; i++) {
|
||||
sprintf(str+len, "%04x", ex[i]);
|
||||
len += strlen(str+len);
|
||||
}
|
||||
str[len++] = '/';
|
||||
for (i=1; i<=md[0]; i++) {
|
||||
sprintf(str+len, "%04x", md[i]);
|
||||
len += strlen(str+len);
|
||||
}
|
||||
str[len] = '\0';
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifdef TESTMODE
|
||||
|
||||
#ifndef NODDY
|
||||
#define p1 10007
|
||||
#define p2 10069
|
||||
#define p3 10177
|
||||
#else
|
||||
#define p1 3
|
||||
#define p2 7
|
||||
#define p3 13
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
unsigned short P1[2] = { 1, p1 };
|
||||
unsigned short P2[2] = { 1, p2 };
|
||||
unsigned short P3[2] = { 1, p3 };
|
||||
unsigned short bigmod[5] = { 4, 0, 0, 0, 32768U };
|
||||
unsigned short mod[5] = { 4, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
unsigned short a[5] = { 4, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
unsigned short b[5] = { 4, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
unsigned short c[5] = { 4, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
unsigned short One[2] = { 1, 1 };
|
||||
unsigned short Two[2] = { 1, 2 };
|
||||
|
||||
int main(void) {
|
||||
modmult(P1, P2, bigmod, a); debug(a);
|
||||
modmult(a, P3, bigmod, mod); debug(mod);
|
||||
|
||||
sub(P1, One, a); debug(a);
|
||||
sub(P2, One, b); debug(b);
|
||||
modmult(a, b, bigmod, c); debug(c);
|
||||
sub(P3, One, a); debug(a);
|
||||
modmult(a, c, bigmod, b); debug(b);
|
||||
|
||||
modpow(Two, b, mod, a); debug(a);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
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