crypt.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005 Andre Noll <maan@tuebingen.mpg.de>
   3  *
   4  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
   5  */
   6
   7 /** \file crypt.h Public crypto interface. */
   8
   9
  10 /* These are used to distinguish between loading of private/public key. */
  11
  12 /** The key to load is a public key. */
  13 #define LOAD_PUBLIC_KEY 0
  14 /** The key to load is a private key. */
  15 #define LOAD_PRIVATE_KEY 1
  16 /** The size of the challenge sent to the client. */
  17 #define CHALLENGE_SIZE 64
  18
  19 /** Opaque structure for public and private keys. */
  20 struct asymmetric_key;
  21
  22 /**
  23  * Encrypt a buffer using asymmetric keys.
  24  *
  25  * \param pub: The public key.
  26  * \param inbuf The input buffer.
  27  * \param len The length of \a inbuf.
  28  * \param outbuf The output buffer.
  29  *
  30  * \return The size of the encrypted data on success, negative on errors.
  31  */
  32 int pub_encrypt(struct asymmetric_key *pub, unsigned char *inbuf,
  33                 unsigned len, unsigned char *outbuf);
  34
  35 /**
  36  * Decrypt a buffer using a private key.
  37  *
  38  * \param key_file Full path of the key.
  39  * \param outbuf The output buffer.
  40  * \param inbuf The encrypted input buffer.
  41  * \param inlen The length of \a inbuf.
  42  *
  43  * The \a outbuf must be large enough to hold at least 512 bytes.
  44  *
  45  * \return The size of the recovered plaintext on success, negative on errors.
  46  */
  47 int priv_decrypt(const char *key_file, unsigned char *outbuf,
  48                 unsigned char *inbuf, int inlen);
  49
  50 /**
  51  * Read an asymmetric key from a file.
  52  *
  53  * \param key_file The file containing the key.
  54  * \param result The key structure is returned here.
  55  *
  56  * \return The size of the key on success, negative on errors.
  57  */
  58 int get_public_key(const char *key_file, struct asymmetric_key **result);
  59
  60 /**
  61  * Deallocate a public key.
  62  *
  63  * \param key Pointer to the key structure to free.
  64  *
  65  * This should be called for keys obtained by get_public_key() if the key is no
  66  * longer needed.
  67  */
  68 void free_public_key(struct asymmetric_key *key);
  69
  70
  71 /**
  72  * Fill a buffer with random content.
  73  *
  74  * \param buf The buffer to fill.
  75  * \param num The size of \a buf in bytes.
  76  *
  77  * This function puts \a num cryptographically strong pseudo-random bytes into
  78  * buf. If it can not guarantee an unpredictable byte sequence (for example
  79  * because the PRNG has not been seeded with enough randomness) the function
  80  * logs an error message and calls exit().
  81  */
  82 void get_random_bytes_or_die(unsigned char *buf, int num);
  83
  84 /**
  85  * Seed pseudo random number generators.
  86  *
  87  * This function seeds the PRNG used by random() with a random seed obtained
  88  * from the crypto implementation. On errors, an error message is logged and
  89  * the function calls exit().
  90  *
  91  * \sa \ref get_random_bytes_or_die(), srandom(3), random(3), \ref
  92  * para_random().
  93  */
  94 void init_random_seed_or_die(void);
  95
  96
  97 /** Opaque structure for stream ciphers. */
  98 struct stream_cipher;
  99
 100 /** Number of bytes of the session key for stream ciphers. */
 101 #define SESSION_KEY_LEN 32
 102
 103 /**
 104  * Used for client-server communication encryption.
 105  *
 106  * The traffic between (the forked child of) para_server and the remote client
 107  * process is crypted by a symmetric session key. This structure contains the
 108  * keys for the stream cipher and the file descriptor for which these keys
 109  * should be used.
 110  */
 111 struct stream_cipher_context {
 112         /** The socket file descriptor. */
 113         int fd;
 114         /** Key used for receiving data. */
 115         struct stream_cipher *recv;
 116         /** Key used for sending data. */
 117         struct stream_cipher *send;
 118 };
 119
 120 /**
 121  * Allocate and initialize an aes_ctr128 stream cipher structure.
 122  *
 123  * \param data The key.
 124  * \param len The size of the key.
 125  *
 126  * \return A new stream cipher structure.
 127  */
 128 struct stream_cipher *sc_new(const unsigned char *data, int len);
 129
 130 /**
 131  * Encrypt or decrypt a buffer using a stream cipher.
 132  *
 133  * \param sc Crypto key.
 134  * \param src The source buffer and length.
 135  * \param dst The destination buffer and length, filled out by the function.
 136  *
 137  * It is up to the implementation to decide whether the crypt operation is
 138  * performed in place. The caller can tell by looking if the buffers given by
 139  * \a src and \a dst coincide after the call. If (and only if) the crypt
 140  * operation was not performed in place, the function allocated a new buffer
 141  * for the result, so dst->iov_base is different from src->iov_base. In this
 142  * case, the destination buffer must be freed by the caller when it is no
 143  * longer needed.
 144  */
 145 void sc_crypt(struct stream_cipher *sc, struct iovec *src, struct iovec *dst);
 146
 147 /**
 148  * Wrapper for \ref sc_crypt() that can be used as a sideband transformation.
 149  *
 150  * \param src Passed verbatim to \ref sc_crypt().
 151  * \param dst Passed verbatim to \ref sc_crypt().
 152  * \param trafo_context Must point to an initialized stream cipher.
 153  */
 154 _static_inline_ void sc_trafo(struct iovec *src, struct iovec *dst,
 155                 void *trafo_context)
 156 {
 157         sc_crypt(trafo_context, src, dst);
 158 }
 159
 160 /**
 161  * Deallocate a stream cipher structure.
 162  *
 163  * \param sc A stream cipher previously obtained by sc_new().
 164  */
 165 void sc_free(struct stream_cipher *sc);
 166
 167 /** Size of the hash value in bytes. */
 168 #define HASH_SIZE 20
 169
 170 /**
 171  * Compute the hash of the given input data.
 172  *
 173  * \param data Pointer to the data to compute the hash value from.
 174  * \param len The length of \a data in bytes.
 175  * \param hash Result pointer.
 176  *
 177  * \a hash must point to an area at least \p HASH_SIZE bytes large.
 178  *
 179  * \sa sha(3), openssl(1).
 180  * */
 181 void hash_function(const char *data, unsigned long len, unsigned char *hash);
 182
 183 /**
 184  * Convert a hash value to ascii format.
 185  *
 186  * \param hash the hash value.
 187  * \param asc Result pointer.
 188  *
 189  * \a asc must point to an area of at least 2 * \p HASH_SIZE + 1 bytes which
 190  * will be filled by the function with the ascii representation of the hash
 191  * value given by \a hash, and a terminating \p NULL byte.
 192  */
 193 void hash_to_asc(unsigned char *hash, char *asc);
 194
 195 /**
 196  * Compare two hashes.
 197  *
 198  * \param h1 Pointer to the first hash value.
 199  * \param h2 Pointer to the second hash value.
 200  *
 201  * \return 1, -1, or zero, depending on whether \a h1 is greater than,
 202  * less than or equal to h2, respectively.
 203  */
 204 int hash_compare(unsigned char *h1, unsigned char *h2);