1 /*
2  * Copyright (c) 2015-2022, Arm Limited and Contributors. All rights reserved.
3  *
4  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
5  */
6 
7 #include <getopt.h>
8 #include <stdio.h>
9 #include <stdlib.h>
10 #include <string.h>
11 
12 #include <openssl/conf.h>
13 #include <openssl/evp.h>
14 #include <openssl/pem.h>
15 
16 #include "cert.h"
17 #include "cmd_opt.h"
18 #include "debug.h"
19 #include "key.h"
20 #include "sha.h"
21 
22 #define MAX_FILENAME_LEN		1024
23 
24 key_t *keys;
25 unsigned int num_keys;
26 
27 #if !USING_OPENSSL3
28 /*
29  * Create a new key container
30  */
key_new(key_t * key)31 int key_new(key_t *key)
32 {
33 	/* Create key pair container */
34 	key->key = EVP_PKEY_new();
35 	if (key->key == NULL) {
36 		return 0;
37 	}
38 
39 	return 1;
40 }
41 #endif
42 
key_create_rsa(key_t * key,int key_bits)43 static int key_create_rsa(key_t *key, int key_bits)
44 {
45 #if USING_OPENSSL3
46 	EVP_PKEY *rsa = EVP_RSA_gen(key_bits);
47 	if (rsa == NULL) {
48 		printf("Cannot generate RSA key\n");
49 		return 0;
50 	}
51 	key->key = rsa;
52 	return 1;
53 #else
54 	BIGNUM *e;
55 	RSA *rsa = NULL;
56 
57 	e = BN_new();
58 	if (e == NULL) {
59 		printf("Cannot create RSA exponent\n");
60 		return 0;
61 	}
62 
63 	if (!BN_set_word(e, RSA_F4)) {
64 		printf("Cannot assign RSA exponent\n");
65 		goto err2;
66 	}
67 
68 	rsa = RSA_new();
69 	if (rsa == NULL) {
70 		printf("Cannot create RSA key\n");
71 		goto err2;
72 	}
73 
74 	if (!RSA_generate_key_ex(rsa, key_bits, e, NULL)) {
75 		printf("Cannot generate RSA key\n");
76 		goto err;
77 	}
78 
79 	if (!EVP_PKEY_assign_RSA(key->key, rsa)) {
80 		printf("Cannot assign RSA key\n");
81 		goto err;
82 	}
83 
84 	BN_free(e);
85 	return 1;
86 
87 err:
88 	RSA_free(rsa);
89 err2:
90 	BN_free(e);
91 	return 0;
92 #endif
93 }
94 
95 #ifndef OPENSSL_NO_EC
96 #if USING_OPENSSL3
key_create_ecdsa(key_t * key,int key_bits,const char * curve)97 static int key_create_ecdsa(key_t *key, int key_bits, const char *curve)
98 {
99 	EVP_PKEY *ec = EVP_EC_gen(curve);
100 	if (ec == NULL) {
101 		printf("Cannot generate EC key\n");
102 		return 0;
103 	}
104 
105 	key->key = ec;
106 	return 1;
107 }
108 
key_create_ecdsa_nist(key_t * key,int key_bits)109 static int key_create_ecdsa_nist(key_t *key, int key_bits)
110 {
111 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, "prime256v1");
112 }
113 
key_create_ecdsa_brainpool_r(key_t * key,int key_bits)114 static int key_create_ecdsa_brainpool_r(key_t *key, int key_bits)
115 {
116 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, "brainpoolP256r1");
117 }
118 
key_create_ecdsa_brainpool_t(key_t * key,int key_bits)119 static int key_create_ecdsa_brainpool_t(key_t *key, int key_bits)
120 {
121 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, "brainpoolP256t1");
122 }
123 #else
key_create_ecdsa(key_t * key,int key_bits,const int curve_id)124 static int key_create_ecdsa(key_t *key, int key_bits, const int curve_id)
125 {
126 	EC_KEY *ec;
127 
128 	ec = EC_KEY_new_by_curve_name(curve_id);
129 	if (ec == NULL) {
130 		printf("Cannot create EC key\n");
131 		return 0;
132 	}
133 	if (!EC_KEY_generate_key(ec)) {
134 		printf("Cannot generate EC key\n");
135 		goto err;
136 	}
137 	EC_KEY_set_flags(ec, EC_PKEY_NO_PARAMETERS);
138 	EC_KEY_set_asn1_flag(ec, OPENSSL_EC_NAMED_CURVE);
139 	if (!EVP_PKEY_assign_EC_KEY(key->key, ec)) {
140 		printf("Cannot assign EC key\n");
141 		goto err;
142 	}
143 
144 	return 1;
145 
146 err:
147 	EC_KEY_free(ec);
148 	return 0;
149 }
150 
key_create_ecdsa_nist(key_t * key,int key_bits)151 static int key_create_ecdsa_nist(key_t *key, int key_bits)
152 {
153 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, NID_X9_62_prime256v1);
154 }
155 
key_create_ecdsa_brainpool_r(key_t * key,int key_bits)156 static int key_create_ecdsa_brainpool_r(key_t *key, int key_bits)
157 {
158 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, NID_brainpoolP256r1);
159 }
160 
key_create_ecdsa_brainpool_t(key_t * key,int key_bits)161 static int key_create_ecdsa_brainpool_t(key_t *key, int key_bits)
162 {
163 	return key_create_ecdsa(key, key_bits, NID_brainpoolP256t1);
164 }
165 #endif /* USING_OPENSSL3 */
166 #endif /* OPENSSL_NO_EC */
167 
168 typedef int (*key_create_fn_t)(key_t *key, int key_bits);
169 static const key_create_fn_t key_create_fn[KEY_ALG_MAX_NUM] = {
170 	[KEY_ALG_RSA] = key_create_rsa,
171 #ifndef OPENSSL_NO_EC
172 	[KEY_ALG_ECDSA_NIST] = key_create_ecdsa_nist,
173 	[KEY_ALG_ECDSA_BRAINPOOL_R] = key_create_ecdsa_brainpool_r,
174 	[KEY_ALG_ECDSA_BRAINPOOL_T] = key_create_ecdsa_brainpool_t,
175 #endif /* OPENSSL_NO_EC */
176 };
177 
key_create(key_t * key,int type,int key_bits)178 int key_create(key_t *key, int type, int key_bits)
179 {
180 	if (type >= KEY_ALG_MAX_NUM) {
181 		printf("Invalid key type\n");
182 		return 0;
183 	}
184 
185 	if (key_create_fn[type]) {
186 		return key_create_fn[type](key, key_bits);
187 	}
188 
189 	return 0;
190 }
191 
key_load(key_t * key,unsigned int * err_code)192 int key_load(key_t *key, unsigned int *err_code)
193 {
194 	FILE *fp;
195 	EVP_PKEY *k;
196 
197 	if (key->fn) {
198 		/* Load key from file */
199 		fp = fopen(key->fn, "r");
200 		if (fp) {
201 			k = PEM_read_PrivateKey(fp, &key->key, NULL, NULL);
202 			fclose(fp);
203 			if (k) {
204 				*err_code = KEY_ERR_NONE;
205 				return 1;
206 			} else {
207 				ERROR("Cannot load key from %s\n", key->fn);
208 				*err_code = KEY_ERR_LOAD;
209 			}
210 		} else {
211 			WARN("Cannot open file %s\n", key->fn);
212 			*err_code = KEY_ERR_OPEN;
213 		}
214 	} else {
215 		WARN("Key filename not specified\n");
216 		*err_code = KEY_ERR_FILENAME;
217 	}
218 
219 	return 0;
220 }
221 
key_store(key_t * key)222 int key_store(key_t *key)
223 {
224 	FILE *fp;
225 
226 	if (key->fn) {
227 		fp = fopen(key->fn, "w");
228 		if (fp) {
229 			PEM_write_PrivateKey(fp, key->key,
230 					NULL, NULL, 0, NULL, NULL);
231 			fclose(fp);
232 			return 1;
233 		} else {
234 			ERROR("Cannot create file %s\n", key->fn);
235 		}
236 	} else {
237 		ERROR("Key filename not specified\n");
238 	}
239 
240 	return 0;
241 }
242 
key_init(void)243 int key_init(void)
244 {
245 	cmd_opt_t cmd_opt;
246 	key_t *key;
247 	unsigned int i;
248 
249 	keys = malloc((num_def_keys * sizeof(def_keys[0]))
250 #ifdef PDEF_KEYS
251 		      + (num_pdef_keys * sizeof(pdef_keys[0]))
252 #endif
253 		      );
254 
255 	if (keys == NULL) {
256 		ERROR("%s:%d Failed to allocate memory.\n", __func__, __LINE__);
257 		return 1;
258 	}
259 
260 	memcpy(&keys[0], &def_keys[0], (num_def_keys * sizeof(def_keys[0])));
261 #ifdef PDEF_KEYS
262 	memcpy(&keys[num_def_keys], &pdef_keys[0],
263 		(num_pdef_keys * sizeof(pdef_keys[0])));
264 
265 	num_keys = num_def_keys + num_pdef_keys;
266 #else
267 	num_keys = num_def_keys;
268 #endif
269 		   ;
270 
271 	for (i = 0; i < num_keys; i++) {
272 		key = &keys[i];
273 		if (key->opt != NULL) {
274 			cmd_opt.long_opt.name = key->opt;
275 			cmd_opt.long_opt.has_arg = required_argument;
276 			cmd_opt.long_opt.flag = NULL;
277 			cmd_opt.long_opt.val = CMD_OPT_KEY;
278 			cmd_opt.help_msg = key->help_msg;
279 			cmd_opt_add(&cmd_opt);
280 		}
281 	}
282 
283 	return 0;
284 }
285 
key_get_by_opt(const char * opt)286 key_t *key_get_by_opt(const char *opt)
287 {
288 	key_t *key;
289 	unsigned int i;
290 
291 	/* Sequential search. This is not a performance concern since the number
292 	 * of keys is bounded and the code runs on a host machine */
293 	for (i = 0; i < num_keys; i++) {
294 		key = &keys[i];
295 		if (0 == strcmp(key->opt, opt)) {
296 			return key;
297 		}
298 	}
299 
300 	return NULL;
301 }
302 
key_cleanup(void)303 void key_cleanup(void)
304 {
305 	unsigned int i;
306 
307 	for (i = 0; i < num_keys; i++) {
308 		EVP_PKEY_free(keys[i].key);
309 		if (keys[i].fn != NULL) {
310 			void *ptr = keys[i].fn;
311 
312 			free(ptr);
313 			keys[i].fn = NULL;
314 		}
315 	}
316 	free(keys);
317 }
318 
319