GNU Linux-libre 4.4.297-gnu1
[releases.git] / crypto / asymmetric_keys / x509_cert_parser.c
1 /* X.509 certificate parser
2  *
3  * Copyright (C) 2012 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public Licence
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the Licence, or (at your option) any later version.
10  */
11
12 #define pr_fmt(fmt) "X.509: "fmt
13 #include <linux/kernel.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/oid_registry.h>
18 #include "public_key.h"
19 #include "x509_parser.h"
20 #include "x509-asn1.h"
21 #include "x509_akid-asn1.h"
22 #include "x509_rsakey-asn1.h"
23
24 struct x509_parse_context {
25         struct x509_certificate *cert;          /* Certificate being constructed */
26         unsigned long   data;                   /* Start of data */
27         const void      *cert_start;            /* Start of cert content */
28         const void      *key;                   /* Key data */
29         size_t          key_size;               /* Size of key data */
30         enum OID        last_oid;               /* Last OID encountered */
31         enum OID        algo_oid;               /* Algorithm OID */
32         unsigned char   nr_mpi;                 /* Number of MPIs stored */
33         u8              o_size;                 /* Size of organizationName (O) */
34         u8              cn_size;                /* Size of commonName (CN) */
35         u8              email_size;             /* Size of emailAddress */
36         u16             o_offset;               /* Offset of organizationName (O) */
37         u16             cn_offset;              /* Offset of commonName (CN) */
38         u16             email_offset;           /* Offset of emailAddress */
39         unsigned        raw_akid_size;
40         const void      *raw_akid;              /* Raw authorityKeyId in ASN.1 */
41         const void      *akid_raw_issuer;       /* Raw directoryName in authorityKeyId */
42         unsigned        akid_raw_issuer_size;
43 };
44
45 /*
46  * Free an X.509 certificate
47  */
48 void x509_free_certificate(struct x509_certificate *cert)
49 {
50         if (cert) {
51                 public_key_destroy(cert->pub);
52                 kfree(cert->issuer);
53                 kfree(cert->subject);
54                 kfree(cert->id);
55                 kfree(cert->skid);
56                 kfree(cert->akid_id);
57                 kfree(cert->akid_skid);
58                 kfree(cert->sig.digest);
59                 mpi_free(cert->sig.rsa.s);
60                 kfree(cert);
61         }
62 }
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(x509_free_certificate);
64
65 /*
66  * Parse an X.509 certificate
67  */
68 struct x509_certificate *x509_cert_parse(const void *data, size_t datalen)
69 {
70         struct x509_certificate *cert;
71         struct x509_parse_context *ctx;
72         struct asymmetric_key_id *kid;
73         long ret;
74
75         ret = -ENOMEM;
76         cert = kzalloc(sizeof(struct x509_certificate), GFP_KERNEL);
77         if (!cert)
78                 goto error_no_cert;
79         cert->pub = kzalloc(sizeof(struct public_key), GFP_KERNEL);
80         if (!cert->pub)
81                 goto error_no_ctx;
82         ctx = kzalloc(sizeof(struct x509_parse_context), GFP_KERNEL);
83         if (!ctx)
84                 goto error_no_ctx;
85
86         ctx->cert = cert;
87         ctx->data = (unsigned long)data;
88
89         /* Attempt to decode the certificate */
90         ret = asn1_ber_decoder(&x509_decoder, ctx, data, datalen);
91         if (ret < 0)
92                 goto error_decode;
93
94         /* Decode the AuthorityKeyIdentifier */
95         if (ctx->raw_akid) {
96                 pr_devel("AKID: %u %*phN\n",
97                          ctx->raw_akid_size, ctx->raw_akid_size, ctx->raw_akid);
98                 ret = asn1_ber_decoder(&x509_akid_decoder, ctx,
99                                        ctx->raw_akid, ctx->raw_akid_size);
100                 if (ret < 0) {
101                         pr_warn("Couldn't decode AuthKeyIdentifier\n");
102                         goto error_decode;
103                 }
104         }
105
106         /* Decode the public key */
107         ret = asn1_ber_decoder(&x509_rsakey_decoder, ctx,
108                                ctx->key, ctx->key_size);
109         if (ret < 0)
110                 goto error_decode;
111
112         /* Generate cert issuer + serial number key ID */
113         kid = asymmetric_key_generate_id(cert->raw_serial,
114                                          cert->raw_serial_size,
115                                          cert->raw_issuer,
116                                          cert->raw_issuer_size);
117         if (IS_ERR(kid)) {
118                 ret = PTR_ERR(kid);
119                 goto error_decode;
120         }
121         cert->id = kid;
122
123         kfree(ctx);
124         return cert;
125
126 error_decode:
127         kfree(ctx);
128 error_no_ctx:
129         x509_free_certificate(cert);
130 error_no_cert:
131         return ERR_PTR(ret);
132 }
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(x509_cert_parse);
134
135 /*
136  * Note an OID when we find one for later processing when we know how
137  * to interpret it.
138  */
139 int x509_note_OID(void *context, size_t hdrlen,
140              unsigned char tag,
141              const void *value, size_t vlen)
142 {
143         struct x509_parse_context *ctx = context;
144
145         ctx->last_oid = look_up_OID(value, vlen);
146         if (ctx->last_oid == OID__NR) {
147                 char buffer[50];
148                 sprint_oid(value, vlen, buffer, sizeof(buffer));
149                 pr_debug("Unknown OID: [%lu] %s\n",
150                          (unsigned long)value - ctx->data, buffer);
151         }
152         return 0;
153 }
154
155 /*
156  * Save the position of the TBS data so that we can check the signature over it
157  * later.
158  */
159 int x509_note_tbs_certificate(void *context, size_t hdrlen,
160                               unsigned char tag,
161                               const void *value, size_t vlen)
162 {
163         struct x509_parse_context *ctx = context;
164
165         pr_debug("x509_note_tbs_certificate(,%zu,%02x,%ld,%zu)!\n",
166                  hdrlen, tag, (unsigned long)value - ctx->data, vlen);
167
168         ctx->cert->tbs = value - hdrlen;
169         ctx->cert->tbs_size = vlen + hdrlen;
170         return 0;
171 }
172
173 /*
174  * Record the public key algorithm
175  */
176 int x509_note_pkey_algo(void *context, size_t hdrlen,
177                         unsigned char tag,
178                         const void *value, size_t vlen)
179 {
180         struct x509_parse_context *ctx = context;
181
182         pr_debug("PubKey Algo: %u\n", ctx->last_oid);
183
184         switch (ctx->last_oid) {
185         case OID_md2WithRSAEncryption:
186         case OID_md3WithRSAEncryption:
187         default:
188                 return -ENOPKG; /* Unsupported combination */
189
190         case OID_md4WithRSAEncryption:
191                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_MD5;
192                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
193                 break;
194
195         case OID_sha1WithRSAEncryption:
196                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
197                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
198                 break;
199
200         case OID_sha256WithRSAEncryption:
201                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA256;
202                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
203                 break;
204
205         case OID_sha384WithRSAEncryption:
206                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA384;
207                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
208                 break;
209
210         case OID_sha512WithRSAEncryption:
211                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA512;
212                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
213                 break;
214
215         case OID_sha224WithRSAEncryption:
216                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA224;
217                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
218                 break;
219         }
220
221         ctx->algo_oid = ctx->last_oid;
222         return 0;
223 }
224
225 /*
226  * Note the whereabouts and type of the signature.
227  */
228 int x509_note_signature(void *context, size_t hdrlen,
229                         unsigned char tag,
230                         const void *value, size_t vlen)
231 {
232         struct x509_parse_context *ctx = context;
233
234         pr_debug("Signature type: %u size %zu\n", ctx->last_oid, vlen);
235
236         if (ctx->last_oid != ctx->algo_oid) {
237                 pr_warn("Got cert with pkey (%u) and sig (%u) algorithm OIDs\n",
238                         ctx->algo_oid, ctx->last_oid);
239                 return -EINVAL;
240         }
241
242         ctx->cert->raw_sig = value;
243         ctx->cert->raw_sig_size = vlen;
244         return 0;
245 }
246
247 /*
248  * Note the certificate serial number
249  */
250 int x509_note_serial(void *context, size_t hdrlen,
251                      unsigned char tag,
252                      const void *value, size_t vlen)
253 {
254         struct x509_parse_context *ctx = context;
255         ctx->cert->raw_serial = value;
256         ctx->cert->raw_serial_size = vlen;
257         return 0;
258 }
259
260 /*
261  * Note some of the name segments from which we'll fabricate a name.
262  */
263 int x509_extract_name_segment(void *context, size_t hdrlen,
264                               unsigned char tag,
265                               const void *value, size_t vlen)
266 {
267         struct x509_parse_context *ctx = context;
268
269         switch (ctx->last_oid) {
270         case OID_commonName:
271                 ctx->cn_size = vlen;
272                 ctx->cn_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
273                 break;
274         case OID_organizationName:
275                 ctx->o_size = vlen;
276                 ctx->o_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
277                 break;
278         case OID_email_address:
279                 ctx->email_size = vlen;
280                 ctx->email_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
281                 break;
282         default:
283                 break;
284         }
285
286         return 0;
287 }
288
289 /*
290  * Fabricate and save the issuer and subject names
291  */
292 static int x509_fabricate_name(struct x509_parse_context *ctx, size_t hdrlen,
293                                unsigned char tag,
294                                char **_name, size_t vlen)
295 {
296         const void *name, *data = (const void *)ctx->data;
297         size_t namesize;
298         char *buffer;
299
300         if (*_name)
301                 return -EINVAL;
302
303         /* Empty name string if no material */
304         if (!ctx->cn_size && !ctx->o_size && !ctx->email_size) {
305                 buffer = kmalloc(1, GFP_KERNEL);
306                 if (!buffer)
307                         return -ENOMEM;
308                 buffer[0] = 0;
309                 goto done;
310         }
311
312         if (ctx->cn_size && ctx->o_size) {
313                 /* Consider combining O and CN, but use only the CN if it is
314                  * prefixed by the O, or a significant portion thereof.
315                  */
316                 namesize = ctx->cn_size;
317                 name = data + ctx->cn_offset;
318                 if (ctx->cn_size >= ctx->o_size &&
319                     memcmp(data + ctx->cn_offset, data + ctx->o_offset,
320                            ctx->o_size) == 0)
321                         goto single_component;
322                 if (ctx->cn_size >= 7 &&
323                     ctx->o_size >= 7 &&
324                     memcmp(data + ctx->cn_offset, data + ctx->o_offset, 7) == 0)
325                         goto single_component;
326
327                 buffer = kmalloc(ctx->o_size + 2 + ctx->cn_size + 1,
328                                  GFP_KERNEL);
329                 if (!buffer)
330                         return -ENOMEM;
331
332                 memcpy(buffer,
333                        data + ctx->o_offset, ctx->o_size);
334                 buffer[ctx->o_size + 0] = ':';
335                 buffer[ctx->o_size + 1] = ' ';
336                 memcpy(buffer + ctx->o_size + 2,
337                        data + ctx->cn_offset, ctx->cn_size);
338                 buffer[ctx->o_size + 2 + ctx->cn_size] = 0;
339                 goto done;
340
341         } else if (ctx->cn_size) {
342                 namesize = ctx->cn_size;
343                 name = data + ctx->cn_offset;
344         } else if (ctx->o_size) {
345                 namesize = ctx->o_size;
346                 name = data + ctx->o_offset;
347         } else {
348                 namesize = ctx->email_size;
349                 name = data + ctx->email_offset;
350         }
351
352 single_component:
353         buffer = kmalloc(namesize + 1, GFP_KERNEL);
354         if (!buffer)
355                 return -ENOMEM;
356         memcpy(buffer, name, namesize);
357         buffer[namesize] = 0;
358
359 done:
360         *_name = buffer;
361         ctx->cn_size = 0;
362         ctx->o_size = 0;
363         ctx->email_size = 0;
364         return 0;
365 }
366
367 int x509_note_issuer(void *context, size_t hdrlen,
368                      unsigned char tag,
369                      const void *value, size_t vlen)
370 {
371         struct x509_parse_context *ctx = context;
372         ctx->cert->raw_issuer = value;
373         ctx->cert->raw_issuer_size = vlen;
374         return x509_fabricate_name(ctx, hdrlen, tag, &ctx->cert->issuer, vlen);
375 }
376
377 int x509_note_subject(void *context, size_t hdrlen,
378                       unsigned char tag,
379                       const void *value, size_t vlen)
380 {
381         struct x509_parse_context *ctx = context;
382         ctx->cert->raw_subject = value;
383         ctx->cert->raw_subject_size = vlen;
384         return x509_fabricate_name(ctx, hdrlen, tag, &ctx->cert->subject, vlen);
385 }
386
387 /*
388  * Extract the data for the public key algorithm
389  */
390 int x509_extract_key_data(void *context, size_t hdrlen,
391                           unsigned char tag,
392                           const void *value, size_t vlen)
393 {
394         struct x509_parse_context *ctx = context;
395
396         if (ctx->last_oid != OID_rsaEncryption)
397                 return -ENOPKG;
398
399         ctx->cert->pub->pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
400
401         /* Discard the BIT STRING metadata */
402         if (vlen < 1 || *(const u8 *)value != 0)
403                 return -EBADMSG;
404         ctx->key = value + 1;
405         ctx->key_size = vlen - 1;
406         return 0;
407 }
408
409 /*
410  * Extract a RSA public key value
411  */
412 int rsa_extract_mpi(void *context, size_t hdrlen,
413                     unsigned char tag,
414                     const void *value, size_t vlen)
415 {
416         struct x509_parse_context *ctx = context;
417         MPI mpi;
418
419         if (ctx->nr_mpi >= ARRAY_SIZE(ctx->cert->pub->mpi)) {
420                 pr_err("Too many public key MPIs in certificate\n");
421                 return -EBADMSG;
422         }
423
424         mpi = mpi_read_raw_data(value, vlen);
425         if (!mpi)
426                 return -ENOMEM;
427
428         ctx->cert->pub->mpi[ctx->nr_mpi++] = mpi;
429         return 0;
430 }
431
432 /* The keyIdentifier in AuthorityKeyIdentifier SEQUENCE is tag(CONT,PRIM,0) */
433 #define SEQ_TAG_KEYID (ASN1_CONT << 6)
434
435 /*
436  * Process certificate extensions that are used to qualify the certificate.
437  */
438 int x509_process_extension(void *context, size_t hdrlen,
439                            unsigned char tag,
440                            const void *value, size_t vlen)
441 {
442         struct x509_parse_context *ctx = context;
443         struct asymmetric_key_id *kid;
444         const unsigned char *v = value;
445
446         pr_debug("Extension: %u\n", ctx->last_oid);
447
448         if (ctx->last_oid == OID_subjectKeyIdentifier) {
449                 /* Get hold of the key fingerprint */
450                 if (ctx->cert->skid || vlen < 3)
451                         return -EBADMSG;
452                 if (v[0] != ASN1_OTS || v[1] != vlen - 2)
453                         return -EBADMSG;
454                 v += 2;
455                 vlen -= 2;
456
457                 ctx->cert->raw_skid_size = vlen;
458                 ctx->cert->raw_skid = v;
459                 kid = asymmetric_key_generate_id(v, vlen, "", 0);
460                 if (IS_ERR(kid))
461                         return PTR_ERR(kid);
462                 ctx->cert->skid = kid;
463                 pr_debug("subjkeyid %*phN\n", kid->len, kid->data);
464                 return 0;
465         }
466
467         if (ctx->last_oid == OID_authorityKeyIdentifier) {
468                 /* Get hold of the CA key fingerprint */
469                 ctx->raw_akid = v;
470                 ctx->raw_akid_size = vlen;
471                 return 0;
472         }
473
474         return 0;
475 }
476
477 /**
478  * x509_decode_time - Decode an X.509 time ASN.1 object
479  * @_t: The time to fill in
480  * @hdrlen: The length of the object header
481  * @tag: The object tag
482  * @value: The object value
483  * @vlen: The size of the object value
484  *
485  * Decode an ASN.1 universal time or generalised time field into a struct the
486  * kernel can handle and check it for validity.  The time is decoded thus:
487  *
488  *      [RFC5280 ยง4.1.2.5]
489  *      CAs conforming to this profile MUST always encode certificate validity
490  *      dates through the year 2049 as UTCTime; certificate validity dates in
491  *      2050 or later MUST be encoded as GeneralizedTime.  Conforming
492  *      applications MUST be able to process validity dates that are encoded in
493  *      either UTCTime or GeneralizedTime.
494  */
495 int x509_decode_time(time64_t *_t,  size_t hdrlen,
496                      unsigned char tag,
497                      const unsigned char *value, size_t vlen)
498 {
499         static const unsigned char month_lengths[] = { 31, 28, 31, 30, 31, 30,
500                                                        31, 31, 30, 31, 30, 31 };
501         const unsigned char *p = value;
502         unsigned year, mon, day, hour, min, sec, mon_len;
503
504 #define dec2bin(X) ({ unsigned char x = (X) - '0'; if (x > 9) goto invalid_time; x; })
505 #define DD2bin(P) ({ unsigned x = dec2bin(P[0]) * 10 + dec2bin(P[1]); P += 2; x; })
506
507         if (tag == ASN1_UNITIM) {
508                 /* UTCTime: YYMMDDHHMMSSZ */
509                 if (vlen != 13)
510                         goto unsupported_time;
511                 year = DD2bin(p);
512                 if (year >= 50)
513                         year += 1900;
514                 else
515                         year += 2000;
516         } else if (tag == ASN1_GENTIM) {
517                 /* GenTime: YYYYMMDDHHMMSSZ */
518                 if (vlen != 15)
519                         goto unsupported_time;
520                 year = DD2bin(p) * 100 + DD2bin(p);
521                 if (year >= 1950 && year <= 2049)
522                         goto invalid_time;
523         } else {
524                 goto unsupported_time;
525         }
526
527         mon  = DD2bin(p);
528         day = DD2bin(p);
529         hour = DD2bin(p);
530         min  = DD2bin(p);
531         sec  = DD2bin(p);
532
533         if (*p != 'Z')
534                 goto unsupported_time;
535
536         if (year < 1970 ||
537             mon < 1 || mon > 12)
538                 goto invalid_time;
539
540         mon_len = month_lengths[mon - 1];
541         if (mon == 2) {
542                 if (year % 4 == 0) {
543                         mon_len = 29;
544                         if (year % 100 == 0) {
545                                 mon_len = 28;
546                                 if (year % 400 == 0)
547                                         mon_len = 29;
548                         }
549                 }
550         }
551
552         if (day < 1 || day > mon_len ||
553             hour > 23 ||
554             min > 59 ||
555             sec > 59)
556                 goto invalid_time;
557
558         *_t = mktime64(year, mon, day, hour, min, sec);
559         return 0;
560
561 unsupported_time:
562         pr_debug("Got unsupported time [tag %02x]: '%*phN'\n",
563                  tag, (int)vlen, value);
564         return -EBADMSG;
565 invalid_time:
566         pr_debug("Got invalid time [tag %02x]: '%*phN'\n",
567                  tag, (int)vlen, value);
568         return -EBADMSG;
569 }
570 EXPORT_SYMBOL_GPL(x509_decode_time);
571
572 int x509_note_not_before(void *context, size_t hdrlen,
573                          unsigned char tag,
574                          const void *value, size_t vlen)
575 {
576         struct x509_parse_context *ctx = context;
577         return x509_decode_time(&ctx->cert->valid_from, hdrlen, tag, value, vlen);
578 }
579
580 int x509_note_not_after(void *context, size_t hdrlen,
581                         unsigned char tag,
582                         const void *value, size_t vlen)
583 {
584         struct x509_parse_context *ctx = context;
585         return x509_decode_time(&ctx->cert->valid_to, hdrlen, tag, value, vlen);
586 }
587
588 /*
589  * Note a key identifier-based AuthorityKeyIdentifier
590  */
591 int x509_akid_note_kid(void *context, size_t hdrlen,
592                        unsigned char tag,
593                        const void *value, size_t vlen)
594 {
595         struct x509_parse_context *ctx = context;
596         struct asymmetric_key_id *kid;
597
598         pr_debug("AKID: keyid: %*phN\n", (int)vlen, value);
599
600         if (ctx->cert->akid_skid)
601                 return 0;
602
603         kid = asymmetric_key_generate_id(value, vlen, "", 0);
604         if (IS_ERR(kid))
605                 return PTR_ERR(kid);
606         pr_debug("authkeyid %*phN\n", kid->len, kid->data);
607         ctx->cert->akid_skid = kid;
608         return 0;
609 }
610
611 /*
612  * Note a directoryName in an AuthorityKeyIdentifier
613  */
614 int x509_akid_note_name(void *context, size_t hdrlen,
615                         unsigned char tag,
616                         const void *value, size_t vlen)
617 {
618         struct x509_parse_context *ctx = context;
619
620         pr_debug("AKID: name: %*phN\n", (int)vlen, value);
621
622         ctx->akid_raw_issuer = value;
623         ctx->akid_raw_issuer_size = vlen;
624         return 0;
625 }
626
627 /*
628  * Note a serial number in an AuthorityKeyIdentifier
629  */
630 int x509_akid_note_serial(void *context, size_t hdrlen,
631                           unsigned char tag,
632                           const void *value, size_t vlen)
633 {
634         struct x509_parse_context *ctx = context;
635         struct asymmetric_key_id *kid;
636
637         pr_debug("AKID: serial: %*phN\n", (int)vlen, value);
638
639         if (!ctx->akid_raw_issuer || ctx->cert->akid_id)
640                 return 0;
641
642         kid = asymmetric_key_generate_id(value,
643                                          vlen,
644                                          ctx->akid_raw_issuer,
645                                          ctx->akid_raw_issuer_size);
646         if (IS_ERR(kid))
647                 return PTR_ERR(kid);
648
649         pr_debug("authkeyid %*phN\n", kid->len, kid->data);
650         ctx->cert->akid_id = kid;
651         return 0;
652 }