doc: Remove systemlinux links from documentation.
[paraslash.git] / gcrypt.c
index 0de6195..45a1c67 100644 (file)
--- a/gcrypt.c
+++ b/gcrypt.c
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
 /*
- * Copyright (C) 2011 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
+ * Copyright (C) 2011 Andre Noll <maan@tuebingen.mpg.de>
  *
  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
  */
  *
  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
  */
 /** \file gcrypt.c Libgrcypt-based encryption/decryption routines. */
 
 #include <regex.h>
 /** \file gcrypt.c Libgrcypt-based encryption/decryption routines. */
 
 #include <regex.h>
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/socket.h>
+#include <gcrypt.h>
 
 #include "para.h"
 #include "error.h"
 #include "string.h"
 #include "crypt.h"
 
 #include "para.h"
 #include "error.h"
 #include "string.h"
 #include "crypt.h"
+#include "crypt_backend.h"
 #include "fd.h"
 
 #include "fd.h"
 
-struct asymmetric_key {
-       int x;
-};
+//#define GCRYPT_DEBUG 1
+
+static bool libgcrypt_has_oaep;
+static const char *rsa_decrypt_sexp;
+
+#ifdef GCRYPT_DEBUG
+static void dump_buffer(const char *msg, unsigned char *buf, int len)
+{
+       int i;
+
+       fprintf(stderr, "%s (%d bytes): ", msg, len);
+       for (i = 0; i < len; i++)
+               fprintf(stderr, "%02x ", buf[i]);
+       fprintf(stderr, "\n");
+}
+#else
+/** Empty. Define GCRYPT_DEBUG to dump buffers. */
+#define dump_buffer(a, b, c)
+#endif
+
+void hash_function(const char *data, unsigned long len, unsigned char *hash)
+{
+       gcry_error_t gret;
+       gcry_md_hd_t handle;
+       unsigned char *md;
+
+       gret = gcry_md_open(&handle, GCRY_MD_SHA1, 0);
+       assert(gret == 0);
+       gcry_md_write(handle, data, (size_t)len);
+       gcry_md_final(handle);
+       md = gcry_md_read(handle, GCRY_MD_SHA1);
+       assert(md);
+       memcpy(hash, md, HASH_SIZE);
+       gcry_md_close(handle);
+}
 
 void get_random_bytes_or_die(unsigned char *buf, int num)
 {
 
 void get_random_bytes_or_die(unsigned char *buf, int num)
 {
+       gcry_randomize(buf, (size_t)num, GCRY_STRONG_RANDOM);
 }
 
 }
 
+/*
+ * This is called at the beginning of every program that uses libgcrypt. We
+ * don't have to initialize any random seed here, but we must initialize the
+ * gcrypt library. This task is performed by gcry_check_version() which can
+ * also check that the gcrypt library version is at least the minimal required
+ * version. This function also tells us whether we have to use our own OAEP
+ * padding code.
+ */
 void init_random_seed_or_die(void)
 {
 void init_random_seed_or_die(void)
 {
+       const char *ver, *req_ver;
+
+       ver = gcry_check_version(NULL);
+       req_ver = "1.4.0";
+       if (!gcry_check_version(req_ver)) {
+               PARA_EMERG_LOG("fatal: need at least libgcrypt-%s, have: %s\n",
+                       req_ver, ver);
+               exit(EXIT_FAILURE);
+       }
+       req_ver = "1.5.0";
+       if (gcry_check_version(req_ver)) {
+               libgcrypt_has_oaep = true;
+               rsa_decrypt_sexp = "(enc-val(flags oaep)(rsa(a %m)))";
+       } else {
+               libgcrypt_has_oaep = false;
+               rsa_decrypt_sexp = "(enc-val(rsa(a %m)))";
+       }
 }
 
 }
 
-int get_asymmetric_key(const char *key_file, int private,
-               struct asymmetric_key **result)
+/** S-expression for the public part of an RSA key. */
+#define RSA_PUBKEY_SEXP "(public-key (rsa (n %m) (e %m)))"
+/** S-expression for a private RSA key. */
+#define RSA_PRIVKEY_SEXP "(private-key (rsa (n %m) (e %m) (d %m) (p %m) (q %m) (u %m)))"
+
+/* rfc 3447, appendix B.2 */
+static void mgf1(unsigned char *seed, size_t seed_len, unsigned result_len,
+               unsigned char *result)
 {
 {
-       return 0;
+       gcry_error_t gret;
+       gcry_md_hd_t handle;
+       size_t n;
+       unsigned char *md;
+       unsigned char octet_string[4], *rp = result, *end = rp + result_len;
+
+       assert(result_len / HASH_SIZE < 1ULL << 31);
+       gret = gcry_md_open(&handle, GCRY_MD_SHA1, 0);
+       assert(gret == 0);
+       for (n = 0; rp < end; n++) {
+               gcry_md_write(handle, seed, seed_len);
+               octet_string[0] = (unsigned char)((n >> 24) & 255);
+               octet_string[1] = (unsigned char)((n >> 16) & 255);
+               octet_string[2] = (unsigned char)((n >> 8)) & 255;
+               octet_string[3] = (unsigned char)(n & 255);
+               gcry_md_write(handle, octet_string, 4);
+               gcry_md_final(handle);
+               md = gcry_md_read(handle, GCRY_MD_SHA1);
+               memcpy(rp, md, PARA_MIN(HASH_SIZE, (int)(end - rp)));
+               rp += HASH_SIZE;
+               gcry_md_reset(handle);
+       }
+       gcry_md_close(handle);
 }
 
 }
 
-void free_asymmetric_key(struct asymmetric_key *key)
+/** The sha1 hash of an empty file. */
+static const unsigned char empty_hash[HASH_SIZE] =
+       "\xda" "\x39" "\xa3" "\xee" "\x5e"
+       "\x6b" "\x4b" "\x0d" "\x32" "\x55"
+       "\xbf" "\xef" "\x95" "\x60" "\x18"
+       "\x90" "\xaf" "\xd8" "\x07" "\x09";
+
+/* rfc3447, section 7.1.1 */
+static void pad_oaep(unsigned char *in, size_t in_len, unsigned char *out,
+               size_t out_len)
 {
 {
+       size_t ps_len = out_len - in_len - 2 * HASH_SIZE - 2;
+       size_t n, mask_len = out_len - HASH_SIZE - 1;
+       unsigned char *seed = out + 1, *db = seed + HASH_SIZE,
+               *ps = db + HASH_SIZE, *one = ps + ps_len;
+       unsigned char *db_mask, seed_mask[HASH_SIZE];
+
+       assert(in_len <= out_len - 2 - 2 * HASH_SIZE);
+       assert(out_len > 2 * HASH_SIZE + 2);
+       PARA_DEBUG_LOG("padding %zu byte input -> %zu byte output\n",
+               in_len, out_len);
+       dump_buffer("unpadded buffer", in, in_len);
+
+       out[0] = '\0';
+       get_random_bytes_or_die(seed, HASH_SIZE);
+       memcpy(db, empty_hash, HASH_SIZE);
+       memset(ps, 0, ps_len);
+       *one = 0x01;
+       memcpy(one + 1, in, in_len);
+       db_mask = para_malloc(mask_len);
+       mgf1(seed, HASH_SIZE, mask_len, db_mask);
+       for (n = 0; n < mask_len; n++)
+               db[n] ^= db_mask[n];
+       mgf1(db, mask_len, HASH_SIZE, seed_mask);
+       for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++)
+               seed[n] ^= seed_mask[n];
+       free(db_mask);
+       dump_buffer("padded buffer", out, out_len);
 }
 
 }
 
-int priv_decrypt(const char *key_file, unsigned char *outbuf,
-               unsigned char *inbuf, int inlen)
+/* rfc 3447, section 7.1.2 */
+static int unpad_oaep(unsigned char *in, size_t in_len, unsigned char *out,
+               size_t *out_len)
 {
 {
-       return 0;
+       unsigned char *masked_seed = in + 1;
+       unsigned char *db = in + 1 + HASH_SIZE;
+       unsigned char seed[HASH_SIZE], seed_mask[HASH_SIZE];
+       unsigned char *db_mask, *p;
+       size_t n, mask_len = in_len - HASH_SIZE - 1;
+
+       mgf1(db, mask_len, HASH_SIZE, seed_mask);
+       for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++)
+               seed[n] = masked_seed[n] ^ seed_mask[n];
+       db_mask = para_malloc(mask_len);
+       mgf1(seed, HASH_SIZE, mask_len, db_mask);
+       for (n = 0; n < mask_len; n++)
+               db[n] ^= db_mask[n];
+       free(db_mask);
+       if (memcmp(db, empty_hash, HASH_SIZE))
+               return -E_OEAP;
+       for (p = db + HASH_SIZE; p < in + in_len - 1; p++)
+               if (*p != '\0')
+                       break;
+       if (p >= in + in_len - 1)
+               return -E_OEAP;
+       p++;
+       *out_len = in + in_len - p;
+       memcpy(out, p, *out_len);
+       return 1;
 }
 
 }
 
-int pub_encrypt(struct asymmetric_key *pub, unsigned char *inbuf,
-               unsigned len, unsigned char *outbuf)
+struct asymmetric_key {
+       gcry_sexp_t sexp;
+       int num_bytes;
+};
+
+static const char *gcrypt_strerror(gcry_error_t gret)
 {
 {
-       return 0;
+       return gcry_strerror(gcry_err_code(gret));
 }
 
 }
 
-struct stream_cipher {
-       int x;
+static int decode_key(const char *key_file, const char *header_str,
+               const char *footer_str, unsigned char **result)
+{
+       int ret, ret2, i, j;
+       void *map;
+       size_t map_size, key_size, blob_size;
+       unsigned char *blob = NULL;
+       char *begin, *footer, *key;
+
+       ret = mmap_full_file(key_file, O_RDONLY, &map, &map_size, NULL);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       ret = -E_KEY_MARKER;
+       if (strncmp(map, header_str, strlen(header_str)))
+               goto unmap;
+       footer = strstr(map, footer_str);
+       ret = -E_KEY_MARKER;
+       if (!footer)
+               goto unmap;
+       begin = map + strlen(header_str);
+       /* skip whitespace at the beginning */
+       for (; begin < footer; begin++) {
+               if (para_isspace(*begin))
+                       continue;
+               break;
+       }
+       ret = -E_KEY_MARKER;
+       if (begin >= footer)
+               goto unmap;
+
+       key_size = footer - begin;
+       key = para_malloc(key_size + 1);
+       for (i = 0, j = 0; begin + i < footer; i++) {
+               if (para_isspace(begin[i]))
+                       continue;
+               key[j++] = begin[i];
+       }
+       key[j] = '\0';
+       blob_size = key_size * 2;
+       blob = para_malloc(blob_size);
+       ret = base64_decode(key, blob, blob_size);
+       free(key);
+       if (ret < 0)
+               goto free_unmap;
+       goto unmap;
+free_unmap:
+       free(blob);
+       blob = NULL;
+unmap:
+       ret2 = para_munmap(map, map_size);
+       if (ret >= 0 && ret2 < 0)
+               ret = ret2;
+       if (ret < 0) {
+               free(blob);
+               blob = NULL;
+       }
+       *result = blob;
+       return ret;
+}
+
+/** ASN Types and their code. */
+enum asn1_types {
+       /** The next object is an integer. */
+       ASN1_TYPE_INTEGER = 0x2,
+       /** Bit string object. */
+       ASN1_TYPE_BIT_STRING = 0x03,
+       /** Keys start with one big type sequence. */
+       ASN1_TYPE_SEQUENCE = 0x30,
 };
 
 };
 
-struct stream_cipher *sc_new(const unsigned char *data, int len)
+/* bit 6 has value 0 */
+static inline bool is_primitive(unsigned char c)
 {
 {
-       return NULL;
+       return (c & (1<<6)) == 0;
 }
 
 }
 
-void sc_free(struct stream_cipher *sc)
+static inline bool is_primitive_integer(unsigned char c)
 {
 {
+       if (!is_primitive(c))
+               return false;
+       return (c & 0x1f) == ASN1_TYPE_INTEGER;
 }
 
 }
 
-int sc_send_bin_buffer(struct stream_cipher_context *scc, const char *buf,
-               size_t len)
+/* Bit 8 is zero (and bits 7-1 give the length) */
+static inline bool is_short_form(unsigned char c)
 {
 {
-       return 0;
+       return (c & 0x80) == 0;
 }
 
 }
 
-int sc_send_buffer(struct stream_cipher_context *scc, const char *buf)
+static inline int get_short_form_length(unsigned char c)
 {
 {
-       return 0;
+       return c & 0x7f;
 }
 
 }
 
-__printf_2_3 int sc_send_va_buffer(struct stream_cipher_context *scc,
-               const char *fmt, ...)
+static inline int get_long_form_num_length_bytes(unsigned char c)
 {
 {
-       return 0;
+       return c & 0x7f;
 }
 
 }
 
-int sc_recv_bin_buffer(struct stream_cipher_context *scc, char *buf,
-               size_t size)
+static int find_pubkey_bignum_offset(const unsigned char *data, int len)
 {
 {
-       return 0;
+       const unsigned char *p = data, *end = data + len;
+
+       /* the whole thing starts with one sequence */
+       if (*p != ASN1_TYPE_SEQUENCE)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (is_short_form(*p))
+               p++;
+       else
+               p += 1 + get_long_form_num_length_bytes(*p);
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       /* another sequence containing the object id, skip it */
+       if (*p != ASN1_TYPE_SEQUENCE)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (!is_short_form(*p))
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p += 1 + get_short_form_length(*p);
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       /* all numbers are wrapped in a bit string object that follows */
+       if (*p != ASN1_TYPE_BIT_STRING)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (is_short_form(*p))
+               p++;
+       else
+               p += 1 + get_long_form_num_length_bytes(*p);
+       p++; /* skip number of unused bits in the bit string */
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+
+       /* next, we have a sequence of two integers (n and e) */
+       if (*p != ASN1_TYPE_SEQUENCE)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (is_short_form(*p))
+               p++;
+       else
+               p += 1 + get_long_form_num_length_bytes(*p);
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (*p != ASN1_TYPE_INTEGER)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       return p - data;
 }
 
 }
 
-int sc_recv_buffer(struct stream_cipher_context *scc, char *buf, size_t size)
+/*
+ * Returns: Number of bytes scanned. This may differ from the value returned via
+ * bn_bytes because the latter does not include the ASN.1 prefix and a leading
+ * zero is not considered as an additional byte for bn_bytes.
+ */
+static int read_bignum(unsigned char *start, unsigned char *end, gcry_mpi_t *bn,
+               int *bn_bytes)
 {
 {
-       return 0;
+       int i, bn_size;
+       gcry_error_t gret;
+       unsigned char *cp = start;
+
+       if (!is_primitive_integer(*cp))
+               return -E_BAD_PRIVATE_KEY;
+       cp++;
+       if (is_short_form(*cp)) {
+               bn_size = get_short_form_length(*cp);
+               cp++;
+       } else {
+               int num_bytes = get_long_form_num_length_bytes(*cp);
+               if (cp + num_bytes > end)
+                       return -E_BAD_PRIVATE_KEY;
+               if (num_bytes > 4) /* nobody has such a large modulus */
+                       return -E_BAD_PRIVATE_KEY;
+               cp++;
+               bn_size = 0;
+               for (i = 0; i < num_bytes; i++, cp++)
+                       bn_size = (bn_size << 8) + *cp;
+       }
+       PARA_DEBUG_LOG("bn_size %d (0x%x)\n", bn_size, bn_size);
+       gret = gcry_mpi_scan(bn, GCRYMPI_FMT_STD, cp, bn_size, NULL);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s while scanning n\n",
+                       gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               return-E_MPI_SCAN;
+       }
+       /*
+        * Don't take the first leading zero into account for the size of the
+        * bignum.
+        */
+       if (*cp == '\0') {
+               cp++;
+               bn_size--;
+       }
+       if (bn_bytes)
+               *bn_bytes = bn_size;
+       cp += bn_size;
+//     unsigned char *buf;
+//     gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &buf, NULL, *bn);
+//     PARA_CRIT_LOG("bn: %s\n", buf);
+       return cp - start;
 }
 
 }
 
-void hash_function(const char *data, unsigned long len, unsigned char *hash)
+static int find_privkey_bignum_offset(const unsigned char *data, int len)
+{
+       const unsigned char *p = data, *end = data + len;
+
+       /* like the public key, the whole thing is contained in a sequence */
+       if (*p != ASN1_TYPE_SEQUENCE)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (is_short_form(*p))
+               p++;
+       else
+               p += 1 + get_long_form_num_length_bytes(*p);
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+
+       /* skip next integer */
+       if (*p != ASN1_TYPE_INTEGER)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       p++;
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       if (is_short_form(*p))
+               p += 1 + get_short_form_length(*p);
+       else
+               p += 1 + get_long_form_num_length_bytes(*p);
+       if (p >= end)
+               return -E_ASN1_PARSE;
+       return p - data;
+}
+
+/** Private keys start with this header. */
+#define PRIVATE_KEY_HEADER "-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----"
+/** Private keys end with this footer. */
+#define PRIVATE_KEY_FOOTER "-----END RSA PRIVATE KEY-----"
+
+static int get_private_key(const char *key_file, struct asymmetric_key **result)
+{
+       gcry_mpi_t n = NULL, e = NULL, d = NULL, p = NULL, q = NULL,
+               u = NULL;
+       unsigned char *blob, *cp, *end;
+       int blob_size, ret, n_size;
+       gcry_error_t gret;
+       size_t erroff;
+       gcry_sexp_t sexp;
+       struct asymmetric_key *key;
+
+       ret = decode_key(key_file, PRIVATE_KEY_HEADER, PRIVATE_KEY_FOOTER,
+               &blob);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       blob_size = ret;
+       end = blob + blob_size;
+       ret = find_privkey_bignum_offset(blob, blob_size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       PARA_INFO_LOG("reading RSA params at offset %d\n", ret);
+       cp = blob + ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &n, &n_size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       cp += ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &e, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_n;
+       cp += ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &d, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_e;
+       cp += ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &p, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_d;
+       cp += ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &q, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_p;
+       cp += ret;
+       ret = read_bignum(cp, end, &u, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_q;
+       /*
+        * OpenSSL uses slightly different parameters than gcrypt. To use these
+        * parameters we need to swap the values of p and q and recompute u.
+        */
+       if (gcry_mpi_cmp(p, q) > 0) {
+               gcry_mpi_swap(p, q);
+               gcry_mpi_invm(u, p, q);
+       }
+       gret = gcry_sexp_build(&sexp, &erroff, RSA_PRIVKEY_SEXP,
+               n, e, d, p, q, u);
+
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("offset %zu: %s\n", erroff,
+                       gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               ret = -E_SEXP_BUILD;
+               goto release_u;
+       }
+       key = para_malloc(sizeof(*key));
+       key->sexp = sexp;
+       *result = key;
+       ret = n_size * 8;
+       PARA_INFO_LOG("succesfully read %d bit private key\n", ret);
+release_u:
+       gcry_mpi_release(u);
+release_q:
+       gcry_mpi_release(q);
+release_p:
+       gcry_mpi_release(p);
+release_d:
+       gcry_mpi_release(d);
+release_e:
+       gcry_mpi_release(e);
+release_n:
+       gcry_mpi_release(n);
+free_blob:
+       free(blob);
+       return ret;
+}
+
+/** Public keys start with this header. */
+#define PUBLIC_KEY_HEADER "-----BEGIN PUBLIC KEY-----"
+/** Public keys end with this footer. */
+#define PUBLIC_KEY_FOOTER "-----END PUBLIC KEY-----"
+
+static int get_asn_public_key(const char *key_file, struct asymmetric_key **result)
+{
+       gcry_mpi_t n = NULL, e = NULL;
+       unsigned char *blob, *cp, *end;
+       int blob_size, ret, n_size;
+       gcry_error_t gret;
+       size_t erroff;
+       gcry_sexp_t sexp;
+       struct asymmetric_key *key;
+
+       ret = decode_key(key_file, PUBLIC_KEY_HEADER, PUBLIC_KEY_FOOTER,
+               &blob);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       blob_size = ret;
+       end = blob + blob_size;
+       ret = find_pubkey_bignum_offset(blob, blob_size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       PARA_DEBUG_LOG("decoding public RSA params at offset %d\n", ret);
+       cp = blob + ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &n, &n_size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       cp += ret;
+
+       ret = read_bignum(cp, end, &e, NULL);
+       if (ret < 0)
+               goto release_n;
+
+       gret = gcry_sexp_build(&sexp, &erroff, RSA_PUBKEY_SEXP, n, e);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("offset %zu: %s\n", erroff,
+                       gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               ret = -E_SEXP_BUILD;
+               goto release_e;
+       }
+       key = para_malloc(sizeof(*key));
+       key->sexp = sexp;
+       key->num_bytes = n_size;
+       *result = key;
+       ret = n_size;
+       PARA_INFO_LOG("successfully read %u bit asn public key\n", n_size * 8);
+
+release_e:
+       gcry_mpi_release(e);
+release_n:
+       gcry_mpi_release(n);
+free_blob:
+       free(blob);
+       return ret;
+}
+
+static int get_ssh_public_key(unsigned char *data, int size, gcry_sexp_t *result)
+{
+       int ret;
+       gcry_error_t gret;
+       unsigned char *blob = NULL, *p, *end;
+       size_t nr_scanned, erroff, decoded_size;
+       gcry_mpi_t e = NULL, n = NULL;
+
+       PARA_DEBUG_LOG("decoding %d byte public rsa-ssh key\n", size);
+       if (size > INT_MAX / 4)
+               return -ERRNO_TO_PARA_ERROR(EOVERFLOW);
+       blob = para_malloc(2 * size);
+       ret = uudecode((char *)data, blob, 2 * size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       decoded_size = ret;
+       end = blob + decoded_size;
+       dump_buffer("decoded key", blob, decoded_size);
+       ret = check_ssh_key_header(blob, decoded_size);
+       if (ret < 0)
+               goto free_blob;
+       p = blob + ret;
+       ret = -E_SSH_PARSE;
+       if (p >= end)
+               goto free_blob;
+       PARA_DEBUG_LOG("scanning modulus and public exponent\n");
+       gret = gcry_mpi_scan(&e, GCRYMPI_FMT_SSH, p, end - p, &nr_scanned);
+       if (gret) {
+               ret = -E_MPI_SCAN;
+               PARA_CRIT_LOG("%s\n", gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               goto free_blob;
+       }
+       PARA_DEBUG_LOG("scanned e (%zu bytes)\n", nr_scanned);
+//     gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &buf, NULL, rsa_e);
+//     PARA_CRIT_LOG("e: %s\n", buf);
+       p += nr_scanned;
+       if (p >= end)
+               goto release_e;
+       gret = gcry_mpi_scan(&n, GCRYMPI_FMT_SSH, p, end - p, &nr_scanned);
+       if (gret) {
+               ret = -E_MPI_SCAN;
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               goto release_e;
+       }
+       PARA_DEBUG_LOG("scanned n (%zu bytes)\n", nr_scanned);
+//     gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &buf, NULL, rsa_n);
+//     PARA_CRIT_LOG("n: %s\n", buf);
+       gret = gcry_sexp_build(result, &erroff, RSA_PUBKEY_SEXP, n, e);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("offset %zu: %s\n", erroff,
+                       gcry_strerror(gcry_err_code(gret)));
+               ret = -E_SEXP_BUILD;
+               goto release_n;
+       }
+       ret = nr_scanned / 32 * 32;
+       PARA_INFO_LOG("successfully read %u bit ssh public key\n", ret * 8);
+release_n:
+       gcry_mpi_release(n);
+release_e:
+       gcry_mpi_release(e);
+free_blob:
+       free(blob);
+       return ret;
+}
+
+int get_asymmetric_key(const char *key_file, int private,
+               struct asymmetric_key **result)
+{
+       int ret, ret2;
+       void *map;
+       size_t map_size;
+       unsigned char *start, *end;
+       gcry_sexp_t sexp;
+       struct asymmetric_key *key;
+
+       if (private)
+               return get_private_key(key_file, result);
+       ret = mmap_full_file(key_file, O_RDONLY, &map, &map_size, NULL);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       ret = is_ssh_rsa_key(map, map_size);
+       if (!ret) {
+               ret = para_munmap(map, map_size);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               return get_asn_public_key(key_file, result);
+       }
+       start = map + ret;
+       end = map + map_size;
+       ret = -E_SSH_PARSE;
+       if (start >= end)
+               goto unmap;
+       ret = get_ssh_public_key(start, end - start, &sexp);
+       if (ret < 0)
+               goto unmap;
+       key = para_malloc(sizeof(*key));
+       key->num_bytes = ret;
+       key->sexp = sexp;
+       *result = key;
+unmap:
+       ret2 = para_munmap(map, map_size);
+       if (ret >= 0 && ret2 < 0)
+               ret = ret2;
+       return ret;
+}
+
+void free_asymmetric_key(struct asymmetric_key *key)
 {
 {
+       if (!key)
+               return;
+       gcry_sexp_release(key->sexp);
+       free(key);
+}
+
+static int decode_rsa(gcry_sexp_t sexp, int key_size, unsigned char *outbuf,
+               size_t *nbytes)
+{
+       int ret;
+       gcry_error_t gret;
+       unsigned char oaep_buf[512];
+       gcry_mpi_t out_mpi;
+
+       if (libgcrypt_has_oaep) {
+               const char *p = gcry_sexp_nth_data(sexp, 1, nbytes);
+
+               if (!p) {
+                       PARA_ERROR_LOG("could not get data from list\n");
+                       return -E_OEAP;
+               }
+               memcpy(outbuf, p, *nbytes);
+               return 1;
+       }
+       out_mpi = gcry_sexp_nth_mpi(sexp, 0, GCRYMPI_FMT_USG);
+       if (!out_mpi)
+               return -E_SEXP_FIND;
+       gret = gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, oaep_buf, sizeof(oaep_buf),
+               nbytes, out_mpi);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("mpi_print: %s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_MPI_PRINT;
+               goto out_mpi_release;
+       }
+       /*
+        * An oaep-encoded buffer always starts with at least one zero byte.
+        * However, leading zeroes in an mpi are omitted in the output of
+        * gcry_mpi_print() when using the GCRYMPI_FMT_USG format. The
+        * alternative, GCRYMPI_FMT_STD, does not work either because here the
+        * leading zero(es) might also be omitted, depending on the value of
+        * the second byte.
+        *
+        * To circumvent this, we shift the oaep buffer to the right. But first
+        * we check that the buffer actually started with a zero byte, i.e. that
+        * nbytes < key_size. Otherwise a decoding error occurred.
+        */
+       ret = -E_SEXP_DECRYPT;
+       if (*nbytes >= key_size)
+               goto out_mpi_release;
+       memmove(oaep_buf + key_size - *nbytes, oaep_buf, *nbytes);
+       memset(oaep_buf, 0, key_size - *nbytes);
+
+       PARA_DEBUG_LOG("decrypted buffer before unpad (%d bytes):\n",
+               key_size);
+       dump_buffer("non-unpadded decrypted buffer", oaep_buf, key_size);
+       ret = unpad_oaep(oaep_buf, key_size, outbuf, nbytes);
+       if (ret < 0)
+               goto out_mpi_release;
+       PARA_DEBUG_LOG("decrypted buffer after unpad (%zu bytes):\n",
+               *nbytes);
+       dump_buffer("unpadded decrypted buffer", outbuf, *nbytes);
+       ret = 1;
+out_mpi_release:
+       gcry_mpi_release(out_mpi);
+       return ret;
+}
+
+int priv_decrypt(const char *key_file, unsigned char *outbuf,
+               unsigned char *inbuf, int inlen)
+{
+       gcry_error_t gret;
+       int ret, key_size;
+       struct asymmetric_key *priv;
+       gcry_mpi_t in_mpi = NULL;
+       gcry_sexp_t in, out, priv_key;
+       size_t nbytes;
+
+       PARA_INFO_LOG("decrypting %d byte input\n", inlen);
+       /* key_file -> asymmetric key priv */
+       ret = get_private_key(key_file, &priv);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+       key_size = ret / 8;
+
+       /* asymmetric key priv -> sexp priv_key */
+       ret = -E_SEXP_FIND;
+       priv_key = gcry_sexp_find_token(priv->sexp, "private-key", 0);
+       if (!priv_key)
+               goto free_key;
+
+       /* inbuf -> in_mpi */
+       gret = gcry_mpi_scan(&in_mpi, GCRYMPI_FMT_USG, inbuf,
+               inlen, NULL);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_MPI_SCAN;
+               goto key_release;
+       }
+       /* in_mpi -> in sexp */
+       gret = gcry_sexp_build(&in, NULL, rsa_decrypt_sexp, in_mpi);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_SEXP_BUILD;
+               goto in_mpi_release;
+       }
+
+       /* rsa decryption: in sexp -> out sexp */
+       gret = gcry_pk_decrypt(&out, in, priv_key);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("decrypt: %s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_SEXP_DECRYPT;
+               goto in_release;
+       }
+       ret = decode_rsa(out, key_size, outbuf, &nbytes);
+       if (ret < 0)
+               goto out_release;
+       PARA_INFO_LOG("successfully decrypted %zu byte message\n", nbytes);
+       ret = nbytes;
+out_release:
+       gcry_sexp_release(out);
+in_release:
+       gcry_sexp_release(in);
+in_mpi_release:
+       gcry_mpi_release(in_mpi);
+key_release:
+       gcry_sexp_release(priv_key);
+free_key:
+       free_asymmetric_key(priv);
+       return ret;
+}
+
+int pub_encrypt(struct asymmetric_key *pub, unsigned char *inbuf,
+               unsigned len, unsigned char *outbuf)
+{
+       gcry_error_t gret;
+       gcry_sexp_t pub_key, in, out, out_a;
+       gcry_mpi_t out_mpi = NULL;
+       size_t nbytes;
+       int ret;
+
+       PARA_INFO_LOG("encrypting %u byte input with %d-byte key\n", len, pub->num_bytes);
+
+       /* get pub key */
+       pub_key = gcry_sexp_find_token(pub->sexp, "public-key", 0);
+       if (!pub_key)
+               return -E_SEXP_FIND;
+       if (libgcrypt_has_oaep) {
+               gret = gcry_sexp_build(&in, NULL,
+                       "(data(flags oaep)(value %b))", len, inbuf);
+       } else {
+               unsigned char padded_input[256];
+               const size_t pad_size = 256;
+               /* inbuf -> padded inbuf */
+               pad_oaep(inbuf, len, padded_input, pad_size);
+               /* padded inbuf -> in sexp */
+               gret = gcry_sexp_build(&in, NULL,
+                       "(data(flags raw)(value %b))", pad_size, padded_input);
+       }
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_SEXP_BUILD;
+               goto key_release;
+       }
+       /* rsa sexp encryption: in -> out */
+       gret = gcry_pk_encrypt(&out, in, pub_key);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_SEXP_ENCRYPT;
+               goto in_release;
+       }
+       /* extract a, an MPI with the result of the RSA operation */
+       ret = -E_SEXP_FIND;
+       out_a = gcry_sexp_find_token(out, "a", 0);
+       if (!out_a)
+               goto out_release;
+       /* convert sexp out_a -> out_mpi */
+       out_mpi = gcry_sexp_nth_mpi(out_a, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
+       if (!out_mpi) {
+               ret = -E_SEXP_FIND;
+               goto out_a_release;
+       }
+       gret = gcry_mpi_print(GCRYMPI_FMT_USG, outbuf, 512 /* FIXME */, &nbytes, out_mpi);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               ret = -E_SEXP_ENCRYPT;
+               goto out_mpi_release;
+       }
+       PARA_INFO_LOG("encrypted buffer is %zu bytes\n", nbytes);
+       dump_buffer("enc buf", outbuf, nbytes);
+       ret = nbytes;
+
+out_mpi_release:
+       gcry_mpi_release(out_mpi);
+out_a_release:
+       gcry_sexp_release(out_a);
+out_release:
+       gcry_sexp_release(out);
+in_release:
+       gcry_sexp_release(in);
+key_release:
+       gcry_sexp_release(pub_key);
+       return ret;
+}
+
+struct stream_cipher {
+       gcry_cipher_hd_t handle;
+};
+
+struct stream_cipher *sc_new(const unsigned char *data, int len,
+               bool use_aes)
+{
+       gcry_error_t gret;
+       struct stream_cipher *sc = para_malloc(sizeof(*sc));
+
+       if (use_aes) {
+               assert(len >= 2 * AES_CRT128_BLOCK_SIZE);
+               gret = gcry_cipher_open(&sc->handle, GCRY_CIPHER_AES128,
+                       GCRY_CIPHER_MODE_CTR, 0);
+               assert(gret == 0);
+               gret = gcry_cipher_setkey(sc->handle, data,
+                       AES_CRT128_BLOCK_SIZE);
+               assert(gret == 0);
+               gret = gcry_cipher_setctr(sc->handle,
+                       data + AES_CRT128_BLOCK_SIZE, AES_CRT128_BLOCK_SIZE);
+               assert(gret == 0);
+               return sc;
+       }
+       gret = gcry_cipher_open(&sc->handle, GCRY_CIPHER_ARCFOUR,
+               GCRY_CIPHER_MODE_STREAM, 0);
+       if (gret) {
+               PARA_ERROR_LOG("%s\n", gcrypt_strerror(gret));
+               free(sc);
+               return NULL;
+       }
+       gret = gcry_cipher_setkey(sc->handle, data, (size_t)len);
+       assert(gret == 0);
+       return sc;
+}
+
+void sc_free(struct stream_cipher *sc)
+{
+       if (!sc)
+               return;
+       gcry_cipher_close(sc->handle);
+       free(sc);
+}
+
+void sc_crypt(struct stream_cipher *sc, struct iovec *src, struct iovec *dst)
+{
+       gcry_cipher_hd_t handle = sc->handle;
+       gcry_error_t gret;
+
+       /* perform in-place encryption */
+       *dst = *src;
+       gret = gcry_cipher_encrypt(handle, src->iov_base, src->iov_len,
+               NULL, 0);
+       assert(gret == 0);
 }
 }