Bump patch version post tag.
[asdcplib.git] / src / KM_prng.cpp
index e710d9ace0fdb2230d50143d7509fc06c4ae15f9..d11a330d56f049f233eb478cb6b2d6bcee6d01f0 100755 (executable)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
-Copyright (c) 2006, John Hurst
+Copyright (c) 2006-2009, John Hurst
 All rights reserved.
 
 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
@@ -36,6 +36,7 @@ THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 #include <assert.h>
 #include <openssl/aes.h>
 #include <openssl/sha.h>
+#include <openssl/bn.h>
 
 using namespace Kumu;
 
@@ -146,7 +147,7 @@ static h__RNG* s_RNG = 0;
 
 //------------------------------------------------------------------------------------------
 //
-// public interface
+// Fortuna public interface
 
 Kumu::FortunaRNG::FortunaRNG()
 {
@@ -162,6 +163,7 @@ Kumu::FortunaRNG::FillRandom(byte_t* buf, ui32_t len)
 {
   assert(buf);
   assert(s_RNG);
+  const byte_t* front_of_buffer = buf;
 
   while ( len )
     {
@@ -178,7 +180,7 @@ Kumu::FortunaRNG::FillRandom(byte_t* buf, ui32_t len)
       s_RNG->set_key(rng_key);
   }
   
-  return buf;
+  return front_of_buffer;
 }
 
 //
@@ -190,6 +192,91 @@ Kumu::FortunaRNG::FillRandom(Kumu::ByteString& Buffer)
   return Buffer.Data();
 }
 
+//------------------------------------------------------------------------------------------
+
+//
+// FIPS 186-2 Sec. 3.1 as modified by Change 1, section entitled "General Purpose Random Number Generation"
+void
+Kumu::Gen_FIPS_186_Value(const byte_t* key, ui32_t key_size, byte_t* out_buf, ui32_t out_buf_len)
+{
+  byte_t sha_buf[SHA_DIGEST_LENGTH];
+  ui32_t const xkey_len = 64; // 512/8
+  byte_t xkey[xkey_len];
+  BN_CTX* ctx1 = BN_CTX_new(); // used by BN_* functions
+  assert(ctx1);
+
+  if ( key_size > xkey_len )
+    DefaultLogSink().Warn("Key too large for FIPS 186 seed, truncating to 64 bytes.\n");
+
+  // init key
+  memset(xkey, 0, xkey_len);
+  memcpy(xkey, key, xmin<ui32_t>(key_size, xkey_len));
+
+  if ( key_size < SHA_DIGEST_LENGTH )
+    key_size = SHA_DIGEST_LENGTH; // pad short key ( b < 160 )
+
+  // create the 2^b constant
+  BIGNUM *c_2powb = BN_new();
+  BIGNUM * c_2 = BN_new();
+  BIGNUM * c_b = BN_new();
+  assert(c_2powb);
+  assert(c_2);
+  assert(c_b);
+
+  BN_set_word(c_2, 2);
+  BN_set_word(c_b, key_size * 8);
+  BN_exp(c_2powb, c_2, c_b, ctx1);
+
+  for (;;)
+    {
+      SHA_CTX SHA;
+
+      // step c -- x = G(t,xkey)
+      SHA1_Init(&SHA); // set t
+      SHA1_Update(&SHA, xkey, xkey_len);
+
+      ui32_t* buf_p = (ui32_t*)sha_buf;
+      *buf_p++ = KM_i32_BE(SHA.h0);
+      *buf_p++ = KM_i32_BE(SHA.h1);
+      *buf_p++ = KM_i32_BE(SHA.h2);
+      *buf_p++ = KM_i32_BE(SHA.h3);
+      *buf_p++ = KM_i32_BE(SHA.h4);
+      memcpy(out_buf, sha_buf, xmin<ui32_t>(out_buf_len, SHA_DIGEST_LENGTH));
+
+      if ( out_buf_len <= SHA_DIGEST_LENGTH )
+       break;
+
+      out_buf_len -= SHA_DIGEST_LENGTH;
+      out_buf += SHA_DIGEST_LENGTH;
+
+      // step d -- XKEY = (1 + XKEY + x) mod 2^b
+      BIGNUM *bn_tmp = BN_new();
+      BIGNUM *bn_xkey = BN_new();
+      BIGNUM *bn_x_n = BN_new();
+      assert(bn_tmp);
+      assert(bn_xkey);
+      assert(bn_x_n);
+
+      BN_bin2bn(xkey, key_size, bn_xkey);
+      BN_bin2bn(sha_buf, SHA_DIGEST_LENGTH, bn_x_n);
+      BN_add_word(bn_xkey, 1);            // xkey += 1
+      BN_add(bn_tmp, bn_xkey, bn_x_n);       // xkey += x
+      BN_mod(bn_xkey, bn_tmp, c_2powb, ctx1);  // xkey = xkey mod (2^b)
+
+      memset(xkey, 0, xkey_len);
+      ui32_t bn_buf_len = BN_num_bytes(bn_xkey);
+      ui32_t idx = ( bn_buf_len < key_size ) ? key_size - bn_buf_len : 0;
+      BN_bn2bin(bn_xkey, &xkey[idx]);
+      BN_free(bn_tmp);
+      BN_free(bn_xkey);
+      BN_free(bn_x_n);
+    }
+
+  BN_free(c_2powb);
+  BN_free(c_2);
+  BN_free(c_b);
+  BN_CTX_free(ctx1);
+}
 
 //
 // end KM_prng.cpp