]> de.git.xonotic.org Git - xonotic/d0_blind_id.git/blobdiff - d0_blind_id.c
use /dev/urandom
[xonotic/d0_blind_id.git] / d0_blind_id.c
index 673245525f1211f41a21a143656a0d0609b71d14..bdf8023a7df946c224cfdc3a5d7eccd03e75fec8 100644 (file)
@@ -60,11 +60,15 @@ struct d0_blind_id_s
        d0_bignum_t *e; // challenge
        char msg[MSGSIZE]; // message
        size_t msglen; // message length
+       d0_bignum_t *other_4_to_r; // for DH key exchange
 };
 
 #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 USING(x) if(!(ctx->x)) return 0
+#define REPLACING(x)
+
 static d0_bignum_t *zero, *one, *four, *temp0, *temp1, *temp2, *temp3, *temp4;
 
 void d0_blind_id_INITIALIZE(void)
@@ -204,6 +208,7 @@ void d0_blind_id_clear(d0_blind_id_t *ctx)
        if(ctx->rn) d0_bignum_free(ctx->rn);
        if(ctx->r) d0_bignum_free(ctx->r);
        if(ctx->e) d0_bignum_free(ctx->e);
+       if(ctx->other_4_to_r) d0_bignum_free(ctx->other_4_to_r);
        memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
 }
 
@@ -220,12 +225,16 @@ void d0_blind_id_copy(d0_blind_id_t *ctx, const d0_blind_id_t *src)
        if(src->rn) ctx->rn = d0_bignum_mov(NULL, src->rn);
        if(src->r) ctx->r = d0_bignum_mov(NULL, src->r);
        if(src->e) ctx->e = d0_bignum_mov(NULL, src->e);
-       // TODO xnbh, msg, msglen?
+       if(src->other_4_to_r) ctx->other_4_to_r = d0_bignum_mov(NULL, src->other_4_to_r);
+       memcpy(ctx->msg, src->msg, sizeof(ctx->msg));
+       ctx->msglen = src->msglen;
+       memcpy(ctx->xnbh, src->xnbh, sizeof(ctx->xnbh));
 }
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_generate_private_key(d0_blind_id_t *ctx, int k)
 {
-       d0_blind_id_clear(ctx);
+       REPLACING(rsa_e); REPLACING(rsa_d); REPLACING(rsa_n);
+
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_e, d0_bignum_int(ctx->rsa_e, 65537));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_d, d0_bignum_zero(ctx->rsa_d));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_n, d0_bignum_zero(ctx->rsa_n));
@@ -237,7 +246,12 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_read_private_key(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+
+       REPLACING(rsa_n); REPLACING(rsa_e); REPLACING(rsa_d);
+
+       in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
+
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_n, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->rsa_n));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_e, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->rsa_e));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_d, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->rsa_d));
@@ -250,7 +264,11 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_read_public_key(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+
+       REPLACING(rsa_n); REPLACING(rsa_e);
+
+       in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_n, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->rsa_n));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_e, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->rsa_e));
        return d0_iobuf_close(in, NULL);
@@ -260,12 +278,9 @@ fail:
        return 0;
 }
 
-#define USING(x) if(!(ctx->x)) return 0
-#define REPLACING(x)
-
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_write_private_key(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        USING(rsa_n); USING(rsa_e); USING(rsa_d);
 
@@ -282,7 +297,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_write_public_key(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        USING(rsa_n); USING(rsa_e);
 
@@ -311,7 +326,11 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_read_private_id_modulus(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+
+       REPLACING(schnorr_G);
+
+       in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_G, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->schnorr_G));
        return d0_iobuf_close(in, NULL);
 
@@ -322,7 +341,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_write_private_id_modulus(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        USING(schnorr_G);
 
@@ -337,7 +356,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_generate_private_id_start(d0_blind_id_t *ctx)
 {
-       // temps: temp0 order
+       // temps: temp0 order
        USING(schnorr_G);
        REPLACING(schnorr_s); REPLACING(schnorr_4_to_s);
 
@@ -353,9 +372,9 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_generate_private_id_request(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
-       // temps: temp0 temp1
+       // temps: temp0 rn^e, temp1 (4^s)*rn^e
        USING(rsa_n); USING(rsa_e); USING(schnorr_4_to_s);
        REPLACING(rn);
 
@@ -374,10 +393,10 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_answer_private_id_request(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in;
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
-       // temps: temp0 temp1
+       // temps: temp0 input, temp1 temp0^d
        USING(rsa_d); USING(rsa_n);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
@@ -398,9 +417,9 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_finish_private_id_request(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
 
-       // temps: temp0 temp1
+       // temps: temp0 input, temp1 rn^-1
        USING(rn); USING(rsa_n);
        REPLACING(schnorr_4_to_s_signature);
 
@@ -419,7 +438,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_read_private_id(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
 
        REPLACING(schnorr_s); REPLACING(schnorr_4_to_s); REPLACING(schnorr_4_to_s_signature);
 
@@ -438,7 +457,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_read_public_id(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *in;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
 
        REPLACING(schnorr_4_to_s); REPLACING(schnorr_4_to_s_signature);
 
@@ -456,7 +475,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_write_private_id(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        USING(schnorr_s); USING(schnorr_4_to_s); USING(schnorr_4_to_s_signature);
 
@@ -475,7 +494,7 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_write_public_id(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        USING(schnorr_4_to_s); USING(schnorr_4_to_s_signature);
 
@@ -496,11 +515,12 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_blind_
 //   first run: send 4^s, 4^s signature
 //   1. get random r, send HASH(4^r)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
-       unsigned char convbuf[1024];
-       d0_iobuf_t *conv;
-       size_t sz;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
+       static unsigned char convbuf[1024];
+       d0_iobuf_t *conv = NULL;
+       size_t sz = 0;
 
+       // temps: temp0 order, temp0 4^r
        if(is_first)
        {
                USING(schnorr_4_to_s); USING(schnorr_4_to_s_signature);
@@ -548,23 +568,25 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge(d0_bl
 //   2. save HASH(4^r)
 //   3. send challenge e of SCHNORR_BITS
 {
-       d0_iobuf_t *in;
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
+       // temps: temp0 order, temp0 signature check
        if(is_first)
        {
-               REPLACING(schnorr_4_to_s); REPLACING(k); REPLACING(schnorr_4_to_s_signature);
-               USING(rsa_n);
-               if(!recv_modulus)
+               REPLACING(schnorr_4_to_s); REPLACING(schnorr_4_to_s_signature);
+               if(recv_modulus)
+                       REPLACING(schnorr_G);
+               else
                        USING(schnorr_G);
        }
        else
        {
-               USING(schnorr_4_to_s_signature); USING(schnorr_4_to_s);
+               USING(schnorr_4_to_s); USING(schnorr_4_to_s_signature);
                USING(schnorr_G);
        }
        USING(rsa_e); USING(rsa_n);
-       REPLACING(e); REPLACING(msg); REPLACING(msglen);
+       REPLACING(e); REPLACING(msg); REPLACING(msglen); REPLACING(xnbh); REPLACING(r);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        out = d0_iobuf_open_write(outbuf, *outbuflen);
@@ -602,6 +624,12 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge(d0_bl
 
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, ctx->e));
 
+       // Diffie Hellmann
+       CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
+       CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_rand_range(ctx->r, zero, temp0));
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
+       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp0));
+
        if(status)
                *status = !!d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_4_to_s_signature, zero);
 
@@ -618,20 +646,25 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_response(d0_bli
 //   1. read challenge e of SCHNORR_BITS
 //   2. reply with r + s * e mod order
 {
-       d0_iobuf_t *in;
-       d0_iobuf_t *out;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
 
        // temps: 0 order, 1 prod, 2 y, 3 e
+       REPLACING(other_4_to_r);
        USING(schnorr_G); USING(schnorr_s); USING(r);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        out = d0_iobuf_open_write(outbuf, *outbuflen);
 
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp3));
-       // TODO check if >= 2^SCHNORR_BITS or < 0, if yes, then fail (needed for zero knowledge)
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp3, zero) >= 0);
        CHECK(d0_bignum_size(temp3) <= SCHNORR_BITS);
 
+       // Diffie Hellmann
+       CHECK_ASSIGN(ctx->other_4_to_r, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->other_4_to_r));
+       CHECK(d0_bignum_cmp(ctx->other_4_to_r, zero) > 0);
+       CHECK(d0_bignum_cmp(ctx->other_4_to_r, ctx->schnorr_G) < 0);
+
        // send response for schnorr ID scheme
        // i.e. r + ctx->schnorr_s * temp3
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
@@ -648,22 +681,22 @@ fail:
        return 0;
 }
 
-WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, ssize_t *msglen, BOOL *status)
+WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, BOOL *status)
 //   1. read y = r + s * e mod order
 //   2. verify: g^y (g^s)^-e = g^(r+s*e-s*e) = g^r
 //      (check using H(g^r) which we know)
 {
-       d0_iobuf_t *in;
-       unsigned char convbuf[1024];
-       d0_iobuf_t *conv;
+       d0_iobuf_t *in = NULL;
+       static unsigned char convbuf[1024];
+       d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz;
 
        // temps: 0 y 1 order
        USING(e); USING(schnorr_G);
+       REPLACING(other_4_to_r);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
 
-       *msglen = -1;
        CHECK(d0_dl_get_order(temp1, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0));
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp0, zero) >= 0);
@@ -674,14 +707,14 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0_blind
        CHECK(d0_bignum_neg(temp1, ctx->e));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, ctx->schnorr_4_to_s, temp1, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, four, temp0, ctx->schnorr_G));
-       CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp3, temp1, temp2, ctx->schnorr_G));
+       CHECK_ASSIGN(ctx->other_4_to_r, d0_bignum_mod_mul(ctx->other_4_to_r, temp1, temp2, ctx->schnorr_G));
        // hash must be equal to xnbh
 
        // hash it, hash it, everybody hash it
        conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
-       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp3));
+       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->other_4_to_r));
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, ctx->msg, ctx->msglen));
-       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp3));
+       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->other_4_to_r));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
        if(memcmp(sha(convbuf, sz), ctx->xnbh, SCHNORR_HASHSIZE))
@@ -693,7 +726,7 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0_blind
        if(status)
                *status = !!d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_4_to_s_signature, zero);
 
-       if(ctx->msglen <= (size_t) *msglen)
+       if(ctx->msglen <= *msglen)
                memcpy(msg, ctx->msg, ctx->msglen);
        else
                memcpy(msg, ctx->msg, *msglen);
@@ -709,9 +742,9 @@ fail:
 
 WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_id(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
-       d0_iobuf_t *out;
-       d0_iobuf_t *conv;
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
        static unsigned char convbuf[1024];
+       d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz, n;
 
        USING(schnorr_4_to_s);
@@ -726,18 +759,47 @@ WARN_UNUSED_RESULT BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_id(d0_blind_id_t *ctx,
        n = (*outbuflen / 4) * 3;
        if(n > SHA_DIGESTSIZE)
                n = SHA_DIGESTSIZE;
-       if(d0_iobuf_write_raw(out, sha(convbuf, sz), n) != n)
-               goto fail;
-       if(!d0_iobuf_conv_base64_out(out))
-               goto fail;
+       CHECK(d0_iobuf_write_raw(out, sha(convbuf, sz), n) == n);
+       CHECK(d0_iobuf_conv_base64_out(out));
 
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
        if(conv)
-               if(!d0_iobuf_close(conv, &sz)) { }
-       if(!d0_iobuf_close(out, outbuflen))
-               return 0;
+               d0_iobuf_close(conv, &sz);
+       d0_iobuf_close(out, outbuflen);
+       return 0;
+}
+
+BOOL d0_blind_id_sessionkey_public_id(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+{
+       d0_iobuf_t *out = NULL;
+       static unsigned char convbuf[1024];
+       d0_iobuf_t *conv = NULL;
+       size_t n, sz;
+
+       USING(r); USING(other_4_to_r); USING(schnorr_G);
+
+       out = d0_iobuf_open_write(outbuf, *outbuflen);
+       conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
+
+       // temps: temp0 result
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, ctx->other_4_to_r, ctx->r, ctx->schnorr_G));
+       CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp0));
+       CHECK(d0_iobuf_close(conv, &sz));
+       conv = NULL;
+
+       n = *outbuflen;
+       if(n > SHA_DIGESTSIZE)
+               n = SHA_DIGESTSIZE;
+       CHECK(d0_iobuf_write_raw(out, sha(convbuf, sz), n) == n);
+
+       return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
+
+fail:
+       if(conv)
+               d0_iobuf_close(conv, &sz);
+       d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
 }