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_rsakey-asn1.h"
  22
  23 struct x509_parse_context {
  24         struct x509_certificate *cert;          /* Certificate being constructed */
  25         unsigned long   data;                   /* Start of data */
  26         const void      *cert_start;            /* Start of cert content */
  27         const void      *key;                   /* Key data */
  28         size_t          key_size;               /* Size of key data */
  29         enum OID        last_oid;               /* Last OID encountered */
  30         enum OID        algo_oid;               /* Algorithm OID */
  31         unsigned char   nr_mpi;                 /* Number of MPIs stored */
  32         u8              o_size;                 /* Size of organizationName (O) */
  33         u8              cn_size;                /* Size of commonName (CN) */
  34         u8              email_size;             /* Size of emailAddress */
  35         u16             o_offset;               /* Offset of organizationName (O) */
  36         u16             cn_offset;              /* Offset of commonName (CN) */
  37         u16             email_offset;           /* Offset of emailAddress */
  38 };
  39
  40 /*
  41  * Free an X.509 certificate
  42  */
  43 void x509_free_certificate(struct x509_certificate *cert)
  44 {
  45         if (cert) {
  46                 public_key_destroy(cert->pub);
  47                 kfree(cert->issuer);
  48                 kfree(cert->subject);
  49                 kfree(cert->fingerprint);
  50                 kfree(cert->authority);
  51                 kfree(cert->sig.digest);
  52                 mpi_free(cert->sig.rsa.s);
  53                 kfree(cert);
  54         }
  55 }
  56 EXPORT_SYMBOL_GPL(x509_free_certificate);
  57
  58 /*
  59  * Parse an X.509 certificate
  60  */
  61 struct x509_certificate *x509_cert_parse(const void *data, size_t datalen)
  62 {
  63         struct x509_certificate *cert;
  64         struct x509_parse_context *ctx;
  65         long ret;
  66
  67         ret = -ENOMEM;
  68         cert = kzalloc(sizeof(struct x509_certificate), GFP_KERNEL);
  69         if (!cert)
  70                 goto error_no_cert;
  71         cert->pub = kzalloc(sizeof(struct public_key), GFP_KERNEL);
  72         if (!cert->pub)
  73                 goto error_no_ctx;
  74         ctx = kzalloc(sizeof(struct x509_parse_context), GFP_KERNEL);
  75         if (!ctx)
  76                 goto error_no_ctx;
  77
  78         ctx->cert = cert;
  79         ctx->data = (unsigned long)data;
  80
  81         /* Attempt to decode the certificate */
  82         ret = asn1_ber_decoder(&x509_decoder, ctx, data, datalen);
  83         if (ret < 0)
  84                 goto error_decode;
  85
  86         /* Decode the public key */
  87         ret = asn1_ber_decoder(&x509_rsakey_decoder, ctx,
  88                                ctx->key, ctx->key_size);
  89         if (ret < 0)
  90                 goto error_decode;
  91
  92         kfree(ctx);
  93         return cert;
  94
  95 error_decode:
  96         kfree(ctx);
  97 error_no_ctx:
  98         x509_free_certificate(cert);
  99 error_no_cert:
 100         return ERR_PTR(ret);
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL_GPL(x509_cert_parse);
 103
 104 /*
 105  * Note an OID when we find one for later processing when we know how
 106  * to interpret it.
 107  */
 108 int x509_note_OID(void *context, size_t hdrlen,
 109              unsigned char tag,
 110              const void *value, size_t vlen)
 111 {
 112         struct x509_parse_context *ctx = context;
 113
 114         ctx->last_oid = look_up_OID(value, vlen);
 115         if (ctx->last_oid == OID__NR) {
 116                 char buffer[50];
 117                 sprint_oid(value, vlen, buffer, sizeof(buffer));
 118                 pr_debug("Unknown OID: [%lu] %s\n",
 119                          (unsigned long)value - ctx->data, buffer);
 120         }
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 /*
 125  * Save the position of the TBS data so that we can check the signature over it
 126  * later.
 127  */
 128 int x509_note_tbs_certificate(void *context, size_t hdrlen,
 129                               unsigned char tag,
 130                               const void *value, size_t vlen)
 131 {
 132         struct x509_parse_context *ctx = context;
 133
 134         pr_debug("x509_note_tbs_certificate(,%zu,%02x,%ld,%zu)!\n",
 135                  hdrlen, tag, (unsigned long)value - ctx->data, vlen);
 136
 137         ctx->cert->tbs = value - hdrlen;
 138         ctx->cert->tbs_size = vlen + hdrlen;
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Record the public key algorithm
 144  */
 145 int x509_note_pkey_algo(void *context, size_t hdrlen,
 146                         unsigned char tag,
 147                         const void *value, size_t vlen)
 148 {
 149         struct x509_parse_context *ctx = context;
 150
 151         pr_debug("PubKey Algo: %u\n", ctx->last_oid);
 152
 153         switch (ctx->last_oid) {
 154         case OID_md2WithRSAEncryption:
 155         case OID_md3WithRSAEncryption:
 156         default:
 157                 return -ENOPKG; /* Unsupported combination */
 158
 159         case OID_md4WithRSAEncryption:
 160                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_MD5;
 161                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 162                 break;
 163
 164         case OID_sha1WithRSAEncryption:
 165                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA1;
 166                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 167                 break;
 168
 169         case OID_sha256WithRSAEncryption:
 170                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA256;
 171                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 172                 break;
 173
 174         case OID_sha384WithRSAEncryption:
 175                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA384;
 176                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 177                 break;
 178
 179         case OID_sha512WithRSAEncryption:
 180                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA512;
 181                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 182                 break;
 183
 184         case OID_sha224WithRSAEncryption:
 185                 ctx->cert->sig.pkey_hash_algo = HASH_ALGO_SHA224;
 186                 ctx->cert->sig.pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 187                 break;
 188         }
 189
 190         ctx->algo_oid = ctx->last_oid;
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Note the whereabouts and type of the signature.
 196  */
 197 int x509_note_signature(void *context, size_t hdrlen,
 198                         unsigned char tag,
 199                         const void *value, size_t vlen)
 200 {
 201         struct x509_parse_context *ctx = context;
 202
 203         pr_debug("Signature type: %u size %zu\n", ctx->last_oid, vlen);
 204
 205         if (ctx->last_oid != ctx->algo_oid) {
 206                 pr_warn("Got cert with pkey (%u) and sig (%u) algorithm OIDs\n",
 207                         ctx->algo_oid, ctx->last_oid);
 208                 return -EINVAL;
 209         }
 210
 211         ctx->cert->raw_sig = value;
 212         ctx->cert->raw_sig_size = vlen;
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Note the certificate serial number
 218  */
 219 int x509_note_serial(void *context, size_t hdrlen,
 220                      unsigned char tag,
 221                      const void *value, size_t vlen)
 222 {
 223         struct x509_parse_context *ctx = context;
 224         ctx->cert->raw_serial = value;
 225         ctx->cert->raw_serial_size = vlen;
 226         return 0;
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Note some of the name segments from which we'll fabricate a name.
 231  */
 232 int x509_extract_name_segment(void *context, size_t hdrlen,
 233                               unsigned char tag,
 234                               const void *value, size_t vlen)
 235 {
 236         struct x509_parse_context *ctx = context;
 237
 238         switch (ctx->last_oid) {
 239         case OID_commonName:
 240                 ctx->cn_size = vlen;
 241                 ctx->cn_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
 242                 break;
 243         case OID_organizationName:
 244                 ctx->o_size = vlen;
 245                 ctx->o_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
 246                 break;
 247         case OID_email_address:
 248                 ctx->email_size = vlen;
 249                 ctx->email_offset = (unsigned long)value - ctx->data;
 250                 break;
 251         default:
 252                 break;
 253         }
 254
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Fabricate and save the issuer and subject names
 260  */
 261 static int x509_fabricate_name(struct x509_parse_context *ctx, size_t hdrlen,
 262                                unsigned char tag,
 263                                char **_name, size_t vlen)
 264 {
 265         const void *name, *data = (const void *)ctx->data;
 266         size_t namesize;
 267         char *buffer;
 268
 269         if (*_name)
 270                 return -EINVAL;
 271
 272         /* Empty name string if no material */
 273         if (!ctx->cn_size && !ctx->o_size && !ctx->email_size) {
 274                 buffer = kmalloc(1, GFP_KERNEL);
 275                 if (!buffer)
 276                         return -ENOMEM;
 277                 buffer[0] = 0;
 278                 goto done;
 279         }
 280
 281         if (ctx->cn_size && ctx->o_size) {
 282                 /* Consider combining O and CN, but use only the CN if it is
 283                  * prefixed by the O, or a significant portion thereof.
 284                  */
 285                 namesize = ctx->cn_size;
 286                 name = data + ctx->cn_offset;
 287                 if (ctx->cn_size >= ctx->o_size &&
 288                     memcmp(data + ctx->cn_offset, data + ctx->o_offset,
 289                            ctx->o_size) == 0)
 290                         goto single_component;
 291                 if (ctx->cn_size >= 7 &&
 292                     ctx->o_size >= 7 &&
 293                     memcmp(data + ctx->cn_offset, data + ctx->o_offset, 7) == 0)
 294                         goto single_component;
 295
 296                 buffer = kmalloc(ctx->o_size + 2 + ctx->cn_size + 1,
 297                                  GFP_KERNEL);
 298                 if (!buffer)
 299                         return -ENOMEM;
 300
 301                 memcpy(buffer,
 302                        data + ctx->o_offset, ctx->o_size);
 303                 buffer[ctx->o_size + 0] = ':';
 304                 buffer[ctx->o_size + 1] = ' ';
 305                 memcpy(buffer + ctx->o_size + 2,
 306                        data + ctx->cn_offset, ctx->cn_size);
 307                 buffer[ctx->o_size + 2 + ctx->cn_size] = 0;
 308                 goto done;
 309
 310         } else if (ctx->cn_size) {
 311                 namesize = ctx->cn_size;
 312                 name = data + ctx->cn_offset;
 313         } else if (ctx->o_size) {
 314                 namesize = ctx->o_size;
 315                 name = data + ctx->o_offset;
 316         } else {
 317                 namesize = ctx->email_size;
 318                 name = data + ctx->email_offset;
 319         }
 320
 321 single_component:
 322         buffer = kmalloc(namesize + 1, GFP_KERNEL);
 323         if (!buffer)
 324                 return -ENOMEM;
 325         memcpy(buffer, name, namesize);
 326         buffer[namesize] = 0;
 327
 328 done:
 329         *_name = buffer;
 330         ctx->cn_size = 0;
 331         ctx->o_size = 0;
 332         ctx->email_size = 0;
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 int x509_note_issuer(void *context, size_t hdrlen,
 337                      unsigned char tag,
 338                      const void *value, size_t vlen)
 339 {
 340         struct x509_parse_context *ctx = context;
 341         ctx->cert->raw_issuer = value;
 342         ctx->cert->raw_issuer_size = vlen;
 343         return x509_fabricate_name(ctx, hdrlen, tag, &ctx->cert->issuer, vlen);
 344 }
 345
 346 int x509_note_subject(void *context, size_t hdrlen,
 347                       unsigned char tag,
 348                       const void *value, size_t vlen)
 349 {
 350         struct x509_parse_context *ctx = context;
 351         ctx->cert->raw_subject = value;
 352         ctx->cert->raw_subject_size = vlen;
 353         return x509_fabricate_name(ctx, hdrlen, tag, &ctx->cert->subject, vlen);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Extract the data for the public key algorithm
 358  */
 359 int x509_extract_key_data(void *context, size_t hdrlen,
 360                           unsigned char tag,
 361                           const void *value, size_t vlen)
 362 {
 363         struct x509_parse_context *ctx = context;
 364
 365         if (ctx->last_oid != OID_rsaEncryption)
 366                 return -ENOPKG;
 367
 368         ctx->cert->pub->pkey_algo = PKEY_ALGO_RSA;
 369
 370         /* Discard the BIT STRING metadata */
 371         ctx->key = value + 1;
 372         ctx->key_size = vlen - 1;
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 /*
 377  * Extract a RSA public key value
 378  */
 379 int rsa_extract_mpi(void *context, size_t hdrlen,
 380                     unsigned char tag,
 381                     const void *value, size_t vlen)
 382 {
 383         struct x509_parse_context *ctx = context;
 384         MPI mpi;
 385
 386         if (ctx->nr_mpi >= ARRAY_SIZE(ctx->cert->pub->mpi)) {
 387                 pr_err("Too many public key MPIs in certificate\n");
 388                 return -EBADMSG;
 389         }
 390
 391         mpi = mpi_read_raw_data(value, vlen);
 392         if (!mpi)
 393                 return -ENOMEM;
 394
 395         ctx->cert->pub->mpi[ctx->nr_mpi++] = mpi;
 396         return 0;
 397 }
 398
 399 /* The keyIdentifier in AuthorityKeyIdentifier SEQUENCE is tag(CONT,PRIM,0) */
 400 #define SEQ_TAG_KEYID (ASN1_CONT << 6)
 401
 402 /*
 403  * Process certificate extensions that are used to qualify the certificate.
 404  */
 405 int x509_process_extension(void *context, size_t hdrlen,
 406                            unsigned char tag,
 407                            const void *value, size_t vlen)
 408 {
 409         struct x509_parse_context *ctx = context;
 410         const unsigned char *v = value;
 411         char *f;
 412         int i;
 413
 414         pr_debug("Extension: %u\n", ctx->last_oid);
 415
 416         if (ctx->last_oid == OID_subjectKeyIdentifier) {
 417                 /* Get hold of the key fingerprint */
 418                 if (vlen < 3)
 419                         return -EBADMSG;
 420                 if (v[0] != ASN1_OTS || v[1] != vlen - 2)
 421                         return -EBADMSG;
 422                 v += 2;
 423                 vlen -= 2;
 424
 425                 f = kmalloc(vlen * 2 + 1, GFP_KERNEL);
 426                 if (!f)
 427                         return -ENOMEM;
 428                 for (i = 0; i < vlen; i++)
 429                         sprintf(f + i * 2, "%02x", v[i]);
 430                 pr_debug("fingerprint %s\n", f);
 431                 ctx->cert->fingerprint = f;
 432                 return 0;
 433         }
 434
 435         if (ctx->last_oid == OID_authorityKeyIdentifier) {
 436                 size_t key_len;
 437
 438                 /* Get hold of the CA key fingerprint */
 439                 if (vlen < 5)
 440                         return -EBADMSG;
 441
 442                 /* Authority Key Identifier must be a Constructed SEQUENCE */
 443                 if (v[0] != (ASN1_SEQ | (ASN1_CONS << 5)))
 444                         return -EBADMSG;
 445
 446                 /* Authority Key Identifier is not indefinite length */
 447                 if (unlikely(vlen == ASN1_INDEFINITE_LENGTH))
 448                         return -EBADMSG;
 449
 450                 if (vlen < ASN1_INDEFINITE_LENGTH) {
 451                         /* Short Form length */
 452                         if (v[1] != vlen - 2 ||
 453                             v[2] != SEQ_TAG_KEYID ||
 454                             v[3] > vlen - 4)
 455                                 return -EBADMSG;
 456
 457                         key_len = v[3];
 458                         v += 4;
 459                 } else {
 460                         /* Long Form length */
 461                         size_t seq_len = 0;
 462                         size_t sub = v[1] - ASN1_INDEFINITE_LENGTH;
 463
 464                         if (sub > 2)
 465                                 return -EBADMSG;
 466
 467                         /* calculate the length from subsequent octets */
 468                         v += 2;
 469                         for (i = 0; i < sub; i++) {
 470                                 seq_len <<= 8;
 471                                 seq_len |= v[i];
 472                         }
 473
 474                         if (seq_len != vlen - 2 - sub ||
 475                             v[sub] != SEQ_TAG_KEYID ||
 476                             v[sub + 1] > vlen - 4 - sub)
 477                                 return -EBADMSG;
 478
 479                         key_len = v[sub + 1];
 480                         v += (sub + 2);
 481                 }
 482
 483                 f = kmalloc(key_len * 2 + 1, GFP_KERNEL);
 484                 if (!f)
 485                         return -ENOMEM;
 486                 for (i = 0; i < key_len; i++)
 487                         sprintf(f + i * 2, "%02x", v[i]);
 488                 pr_debug("authority   %s\n", f);
 489                 ctx->cert->authority = f;
 490                 return 0;
 491         }
 492
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Record a certificate time.
 498  */
 499 static int x509_note_time(struct tm *tm,  size_t hdrlen,
 500                           unsigned char tag,
 501                           const unsigned char *value, size_t vlen)
 502 {
 503         const unsigned char *p = value;
 504
 505 #define dec2bin(X) ((X) - '0')
 506 #define DD2bin(P) ({ unsigned x = dec2bin(P[0]) * 10 + dec2bin(P[1]); P += 2; x; })
 507
 508         if (tag == ASN1_UNITIM) {
 509                 /* UTCTime: YYMMDDHHMMSSZ */
 510                 if (vlen != 13)
 511                         goto unsupported_time;
 512                 tm->tm_year = DD2bin(p);
 513                 if (tm->tm_year >= 50)
 514                         tm->tm_year += 1900;
 515                 else
 516                         tm->tm_year += 2000;
 517         } else if (tag == ASN1_GENTIM) {
 518                 /* GenTime: YYYYMMDDHHMMSSZ */
 519                 if (vlen != 15)
 520                         goto unsupported_time;
 521                 tm->tm_year = DD2bin(p) * 100 + DD2bin(p);
 522         } else {
 523                 goto unsupported_time;
 524         }
 525
 526         tm->tm_year -= 1900;
 527         tm->tm_mon  = DD2bin(p) - 1;
 528         tm->tm_mday = DD2bin(p);
 529         tm->tm_hour = DD2bin(p);
 530         tm->tm_min  = DD2bin(p);
 531         tm->tm_sec  = DD2bin(p);
 532
 533         if (*p != 'Z')
 534                 goto unsupported_time;
 535
 536         return 0;
 537
 538 unsupported_time:
 539         pr_debug("Got unsupported time [tag %02x]: '%*.*s'\n",
 540                  tag, (int)vlen, (int)vlen, value);
 541         return -EBADMSG;
 542 }
 543
 544 int x509_note_not_before(void *context, size_t hdrlen,
 545                          unsigned char tag,
 546                          const void *value, size_t vlen)
 547 {
 548         struct x509_parse_context *ctx = context;
 549         return x509_note_time(&ctx->cert->valid_from, hdrlen, tag, value, vlen);
 550 }
 551
 552 int x509_note_not_after(void *context, size_t hdrlen,
 553                         unsigned char tag,
 554                         const void *value, size_t vlen)
 555 {
 556         struct x509_parse_context *ctx = context;
 557         return x509_note_time(&ctx->cert->valid_to, hdrlen, tag, value, vlen);
 558 }