]> de.git.xonotic.org Git - xonotic/d0_blind_id.git/blobdiff - d0_blind_id.c
turn some buffers into TLS
[xonotic/d0_blind_id.git] / d0_blind_id.c
index 3abfb9da74d1b24406fc06acea886fbb3f7ad8d7..1920cdc1af9ff4c3e50d8df3cdcb074fc7034db9 100644 (file)
 #include "d0_bignum.h"
 #include "sha2.h"
 
+// old "positive" protocol, uses one extra mod_inv in verify stages
+// #define D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+
 // our SHA is SHA-256
 #define SHA_DIGESTSIZE 32
 const char *sha(const unsigned char *in, size_t len)
 {
-       static char h[32];
+       char h[32];
        d0_blind_id_util_sha256(h, (const char *) in, len);
        return h;
 }
@@ -94,15 +97,20 @@ struct d0_blind_id_s
        size_t msglen; // message length
 };
 
+//#define CHECKDEBUG
+#ifdef CHECKDEBUG
+#define CHECK(x) do { if(!(x)) { fprintf(stderr, "CHECK FAILED (%s:%d): %s\n", __FILE__, __LINE__, #x); goto fail; } } while(0)
+#define CHECK_ASSIGN(var, value) do { d0_bignum_t *val; val = value; if(!val) { fprintf(stderr, "CHECK FAILED (%s:%d): %s\n", __FILE__, __LINE__, #value); goto fail; } var = val; } while(0)
+#else
 #define CHECK(x) do { if(!(x)) goto fail; } while(0)
 #define CHECK_ASSIGN(var, value) do { d0_bignum_t *val; val = value; if(!val) goto fail; var = val; } while(0)
-#define MPCHECK(x) do { if(!failed) if(!(x)) failed = 1; } while(0)
-#define MPCHECK_ASSIGN(var, value) do { if(!failed) { d0_bignum_t *val; val = value; if(val) var = val; else failed = 1; } } while(0)
+#endif
 
 #define USING(x) if(!(ctx->x)) return 0
 #define REPLACING(x)
 
-static d0_bignum_t *zero, *one, *four, *temp0, *temp1, *temp2, *temp3, *temp4;
+static d0_bignum_t *zero, *one, *four;
+static d0_bignum_t *temp0, *temp1, *temp2, *temp3, *temp4; // FIXME make these thread safe by putting them in some per-thread object
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_INITIALIZE(void)
 {
@@ -309,7 +317,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_longhash_destructive(unsigned char *convbuf, si
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_longhash_bignum(const d0_bignum_t *in, unsigned char *outbuf, size_t outbuflen)
 {
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        size_t sz;
 
        CHECK(d0_bignum_export_unsigned(in, convbuf, sizeof(convbuf)) >= 0);
@@ -456,7 +464,7 @@ fail:
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_key(const d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[2048];
+       static __thread unsigned char convbuf[2048];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz, n;
 
@@ -546,7 +554,7 @@ fail:
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_request(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
        // temps: temp0 rsa_blind_signature_camouflage^challenge, temp1 (4^s)*rsa_blind_signature_camouflage^challenge
@@ -735,7 +743,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
 //   1. get random r, send HASH(4^r)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz = 0;
        D0_BOOL failed = 0;
@@ -762,12 +770,19 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
        // start schnorr ID scheme
        // generate random number r; x = g^r; send hash of x, remember r, forget x
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_int(ctx->r, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_rand_range(ctx->r, zero, temp0));
-       //CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
+#endif
 
        // initialize Signed Diffie Hellmann
        // we already have the group order in temp1
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_int(ctx->t, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_rand_range(ctx->t, zero, temp0));
+#endif
        // can we SOMEHOW do this with just one mod_pow?
 
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
@@ -801,7 +816,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
        // temps: temp0 order, temp0 signature check
@@ -866,12 +881,20 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
        CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, ctx->msg, &ctx->msglen));
 
        // send challenge
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->challenge, d0_bignum_int(ctx->challenge, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->challenge, d0_bignum_rand_bit_atmost(ctx->challenge, SCHNORR_BITS));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, ctx->challenge));
 
        // Diffie Hellmann send
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_int(ctx->t, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_rand_range(ctx->t, zero, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->t, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp0));
 
@@ -909,7 +932,11 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_response(
        // i.challenge. r + ctx->schnorr_s * temp3
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp1, ctx->schnorr_s, temp3, temp0));
-       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, temp1, ctx->r, temp0));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#else
+       CHECK(d0_bignum_mod_sub(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
 
        // Diffie Hellmann recv
@@ -934,7 +961,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0
 //      (check using H(g^r) which we know)
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz;
 
@@ -950,9 +977,14 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp0, temp1) < 0);
 
        // verify schnorr ID scheme
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
        // we need 4^r = 4^temp0 (g^s)^-challenge
        CHECK(d0_bignum_mod_inv(temp1, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, temp1, ctx->challenge, ctx->schnorr_G));
+#else
+       // we need 4^r = 4^temp0 (g^s)^challenge
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->challenge, ctx->schnorr_G));
+#endif
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, four, temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK_ASSIGN(temp3, d0_bignum_mod_mul(temp3, temp1, temp2, ctx->schnorr_G));
 
@@ -996,7 +1028,7 @@ fail:
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_generate_missing_signature(d0_blind_id_t *ctx)
 {
        size_t sz;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
 
        REPLACING(schnorr_H_g_to_s_signature);
        USING(schnorr_g_to_s); USING(rsa_d); USING(rsa_n);
@@ -1018,11 +1050,11 @@ fail:
        return 0;
 }
 
-D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, D0_BOOL with_msg, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
-       static unsigned char shabuf[1024];
+       unsigned char *convbuf = NULL;
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz = 0;
 
@@ -1052,22 +1084,29 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
 
        // hash it, hash it, everybody hash it
-       conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
+       conv = d0_iobuf_open_write_p((void **) &convbuf, 0);
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, message, msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp1));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
        CHECK(d0_longhash_destructive(convbuf, sz, shabuf, (d0_bignum_size(temp0) + 7) / 8));
+       d0_free(convbuf);
+       convbuf = NULL;
        CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp2, shabuf, (d0_bignum_size(temp0) + 7) / 8));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
 
        // multiply with secret, sub k, modulo order
        CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp1, temp2, ctx->schnorr_s, temp0));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#else
        CHECK(d0_bignum_mod_sub(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
 
        // write the message itself
-       CHECK(d0_iobuf_write_packet(out, message, msglen));
+       if(with_msg)
+               CHECK(d0_iobuf_write_packet(out, message, msglen));
 
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
@@ -1075,13 +1114,21 @@ fail:
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
 }
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(ctx, is_first, send_modulus, 1, message, msglen, outbuf, outbuflen);
+}
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_detached(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(ctx, is_first, send_modulus, 0, message, msglen, outbuf, outbuflen);
+}
 
-D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, D0_BOOL with_msg, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
-       static unsigned char convbuf[2048];
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       unsigned char *convbuf = NULL;
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
        if(is_first)
@@ -1141,23 +1188,31 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_i
        CHECK(d0_dl_get_order(temp4, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0)); // e == H(m || g^r)
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp1)); // x == (r - s*e) mod |G|
-       CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, msg, msglen));
+       if(with_msg)
+               CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, msg, msglen));
 
        // VERIFY: g^x * (g^s)^-e = g^(x - s*e) = g^r
 
        // verify schnorr ID scheme
        // we need g^r = g^x (g^s)^e
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, four, temp1, ctx->schnorr_G));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_inv(temp3, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->schnorr_G));
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, temp3, temp0, ctx->schnorr_G));
+#else
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, ctx->schnorr_g_to_s, temp0, ctx->schnorr_G));
+#endif
        CHECK_ASSIGN(temp3, d0_bignum_mod_mul(temp3, temp1, temp2, ctx->schnorr_G)); // temp3 now is g^r
 
        // hash it, hash it, everybody hash it
-       conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
+       conv = d0_iobuf_open_write_p((void **) &convbuf, 0);
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, msg, *msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp3));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
        CHECK(d0_longhash_destructive(convbuf, sz, shabuf, (d0_bignum_size(temp4) + 7) / 8));
+       d0_free(convbuf);
+       convbuf = NULL;
        CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp1, shabuf, (d0_bignum_size(temp4) + 7) / 8));
 
        // verify signature
@@ -1173,11 +1228,19 @@ fail:
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        return 0;
 }
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(ctx, is_first, recv_modulus, 1, inbuf, inbuflen, msg, msglen, status);
+}
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_detached(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, const char *msg, size_t msglen, D0_BOOL *status)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(ctx, is_first, recv_modulus, 0, inbuf, inbuflen, (char *) msg, &msglen, status);
+}
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_id(const d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz, n;