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Annotation of src/usr.bin/ssh/sk-usbhid.c, Revision 1.14

1.1       djm         1: /*
                      2:  * Copyright (c) 2019 Markus Friedl
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                     16:
                     17: #include <stdint.h>
                     18: #include <stdlib.h>
                     19: #include <string.h>
                     20: #include <stdio.h>
                     21: #include <stddef.h>
                     22: #include <stdarg.h>
                     23:
1.7       naddy      24: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm        25: #include <openssl/opensslv.h>
                     26: #include <openssl/crypto.h>
                     27: #include <openssl/bn.h>
                     28: #include <openssl/ec.h>
                     29: #include <openssl/ecdsa.h>
1.7       naddy      30: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm        31:
                     32: #include <fido.h>
1.9       djm        33: #include <fido/credman.h>
1.1       djm        34:
                     35: #ifndef SK_STANDALONE
                     36: #include "log.h"
                     37: #include "xmalloc.h"
                     38: #endif
                     39:
                     40: /* #define SK_DEBUG 1 */
                     41:
                     42: #define MAX_FIDO_DEVICES       256
                     43:
                     44: /* Compatibility with OpenSSH 1.0.x */
                     45: #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10100000L)
                     46: #define ECDSA_SIG_get0(sig, pr, ps) \
                     47:        do { \
                     48:                (*pr) = sig->r; \
                     49:                (*ps) = sig->s; \
                     50:        } while (0)
                     51: #endif
                     52:
1.12      djm        53: #define SK_VERSION_MAJOR       0x00040000 /* current API version */
1.1       djm        54:
                     55: /* Flags */
1.8       djm        56: #define SK_USER_PRESENCE_REQD          0x01
                     57: #define SK_USER_VERIFICATION_REQD      0x04
                     58: #define SK_RESIDENT_KEY                        0x20
1.1       djm        59:
                     60: /* Algs */
                     61: #define        SK_ECDSA                0x00
                     62: #define        SK_ED25519              0x01
                     63:
1.11      djm        64: /* Error codes */
                     65: #define SSH_SK_ERR_GENERAL             -1
                     66: #define SSH_SK_ERR_UNSUPPORTED         -2
                     67: #define SSH_SK_ERR_PIN_REQUIRED                -3
                     68:
1.1       djm        69: struct sk_enroll_response {
                     70:        uint8_t *public_key;
                     71:        size_t public_key_len;
                     72:        uint8_t *key_handle;
                     73:        size_t key_handle_len;
                     74:        uint8_t *signature;
                     75:        size_t signature_len;
                     76:        uint8_t *attestation_cert;
                     77:        size_t attestation_cert_len;
                     78: };
                     79:
                     80: struct sk_sign_response {
                     81:        uint8_t flags;
                     82:        uint32_t counter;
                     83:        uint8_t *sig_r;
                     84:        size_t sig_r_len;
                     85:        uint8_t *sig_s;
                     86:        size_t sig_s_len;
                     87: };
                     88:
1.9       djm        89: struct sk_resident_key {
1.12      djm        90:        uint32_t alg;
1.9       djm        91:        size_t slot;
                     92:        char *application;
                     93:        struct sk_enroll_response key;
                     94: };
                     95:
1.12      djm        96: struct sk_option {
                     97:        char *name;
                     98:        char *value;
                     99:        uint8_t required;
                    100: };
                    101:
1.1       djm       102: /* If building as part of OpenSSH, then rename exported functions */
                    103: #if !defined(SK_STANDALONE)
1.9       djm       104: #define sk_api_version         ssh_sk_api_version
                    105: #define sk_enroll              ssh_sk_enroll
                    106: #define sk_sign                        ssh_sk_sign
                    107: #define sk_load_resident_keys  ssh_sk_load_resident_keys
1.1       djm       108: #endif
                    109:
                    110: /* Return the version of the middleware API */
                    111: uint32_t sk_api_version(void);
                    112:
                    113: /* Enroll a U2F key (private key generation) */
1.12      djm       114: int sk_enroll(uint32_t alg, const uint8_t *challenge, size_t challenge_len,
1.10      djm       115:     const char *application, uint8_t flags, const char *pin,
1.12      djm       116:     struct sk_option **options, struct sk_enroll_response **enroll_response);
1.1       djm       117:
                    118: /* Sign a challenge */
1.12      djm       119: int sk_sign(uint32_t alg, const uint8_t *message, size_t message_len,
1.1       djm       120:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len,
1.12      djm       121:     uint8_t flags, const char *pin, struct sk_option **options,
                    122:     struct sk_sign_response **sign_response);
1.1       djm       123:
1.9       djm       124: /* Load resident keys */
1.12      djm       125: int sk_load_resident_keys(const char *pin, struct sk_option **options,
1.9       djm       126:     struct sk_resident_key ***rks, size_t *nrks);
                    127:
1.1       djm       128: static void skdebug(const char *func, const char *fmt, ...)
                    129:     __attribute__((__format__ (printf, 2, 3)));
                    130:
                    131: static void
                    132: skdebug(const char *func, const char *fmt, ...)
                    133: {
                    134: #if !defined(SK_STANDALONE)
                    135:        char *msg;
                    136:        va_list ap;
                    137:
                    138:        va_start(ap, fmt);
                    139:        xvasprintf(&msg, fmt, ap);
                    140:        va_end(ap);
1.2       djm       141:        debug("%s: %s", func, msg);
1.1       djm       142:        free(msg);
                    143: #elif defined(SK_DEBUG)
                    144:        va_list ap;
                    145:
                    146:        va_start(ap, fmt);
                    147:        fprintf(stderr, "%s: ", func);
                    148:        vfprintf(stderr, fmt, ap);
                    149:        fputc('\n', stderr);
                    150:        va_end(ap);
                    151: #else
                    152:        (void)func; /* XXX */
                    153:        (void)fmt; /* XXX */
                    154: #endif
                    155: }
                    156:
                    157: uint32_t
                    158: sk_api_version(void)
                    159: {
                    160:        return SK_VERSION_MAJOR;
                    161: }
                    162:
                    163: /* Select the first identified FIDO device attached to the system */
                    164: static char *
                    165: pick_first_device(void)
                    166: {
                    167:        char *ret = NULL;
                    168:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                    169:        size_t olen = 0;
                    170:        int r;
                    171:        const fido_dev_info_t *di;
                    172:
                    173:        if ((devlist = fido_dev_info_new(1)) == NULL) {
                    174:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                    175:                goto out;
                    176:        }
                    177:        if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist, 1, &olen)) != FIDO_OK) {
                    178:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest failed: %s",
                    179:                    fido_strerr(r));
                    180:                goto out;
                    181:        }
                    182:        if (olen != 1) {
                    183:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest bad len %zu", olen);
                    184:                goto out;
                    185:        }
                    186:        di = fido_dev_info_ptr(devlist, 0);
                    187:        if ((ret = strdup(fido_dev_info_path(di))) == NULL) {
                    188:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_path failed");
                    189:                goto out;
                    190:        }
                    191:  out:
                    192:        fido_dev_info_free(&devlist, 1);
                    193:        return ret;
                    194: }
                    195:
                    196: /* Check if the specified key handle exists on a given device. */
                    197: static int
                    198: try_device(fido_dev_t *dev, const uint8_t *message, size_t message_len,
                    199:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len)
                    200: {
                    201:        fido_assert_t *assert = NULL;
                    202:        int r = FIDO_ERR_INTERNAL;
                    203:
                    204:        if ((assert = fido_assert_new()) == NULL) {
                    205:                skdebug(__func__, "fido_assert_new failed");
                    206:                goto out;
                    207:        }
                    208:        if ((r = fido_assert_set_clientdata_hash(assert, message,
                    209:            message_len)) != FIDO_OK) {
                    210:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_clientdata_hash: %s",
                    211:                    fido_strerr(r));
                    212:                goto out;
                    213:        }
                    214:        if ((r = fido_assert_set_rp(assert, application)) != FIDO_OK) {
                    215:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    216:                goto out;
                    217:        }
                    218:        if ((r = fido_assert_allow_cred(assert, key_handle,
                    219:            key_handle_len)) != FIDO_OK) {
                    220:                skdebug(__func__, "fido_assert_allow_cred: %s", fido_strerr(r));
                    221:                goto out;
                    222:        }
                    223:        if ((r = fido_assert_set_up(assert, FIDO_OPT_FALSE)) != FIDO_OK) {
                    224:                skdebug(__func__, "fido_assert_up: %s", fido_strerr(r));
                    225:                goto out;
                    226:        }
                    227:        r = fido_dev_get_assert(dev, assert, NULL);
                    228:        skdebug(__func__, "fido_dev_get_assert: %s", fido_strerr(r));
1.3       djm       229:        if (r == FIDO_ERR_USER_PRESENCE_REQUIRED) {
                    230:                /* U2F tokens may return this */
                    231:                r = FIDO_OK;
                    232:        }
1.1       djm       233:  out:
                    234:        fido_assert_free(&assert);
                    235:
                    236:        return r != FIDO_OK ? -1 : 0;
                    237: }
                    238:
                    239: /* Iterate over configured devices looking for a specific key handle */
                    240: static fido_dev_t *
1.12      djm       241: find_device(const char *path, const uint8_t *message, size_t message_len,
                    242:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len)
1.1       djm       243: {
                    244:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                    245:        fido_dev_t *dev = NULL;
1.4       deraadt   246:        size_t devlist_len = 0, i;
1.1       djm       247:        int r;
                    248:
1.12      djm       249:        if (path != NULL) {
                    250:                if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    251:                        skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    252:                        return NULL;
                    253:                }
                    254:                if ((r = fido_dev_open(dev, path)) != FIDO_OK) {
                    255:                        skdebug(__func__, "fido_dev_open failed");
                    256:                        fido_dev_free(&dev);
                    257:                        return NULL;
                    258:                }
                    259:                return dev;
                    260:        }
                    261:
1.1       djm       262:        if ((devlist = fido_dev_info_new(MAX_FIDO_DEVICES)) == NULL) {
                    263:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                    264:                goto out;
                    265:        }
                    266:        if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist, MAX_FIDO_DEVICES,
                    267:            &devlist_len)) != FIDO_OK) {
                    268:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest: %s", fido_strerr(r));
                    269:                goto out;
                    270:        }
                    271:
                    272:        skdebug(__func__, "found %zu device(s)", devlist_len);
                    273:
1.4       deraadt   274:        for (i = 0; i < devlist_len; i++) {
1.1       djm       275:                const fido_dev_info_t *di = fido_dev_info_ptr(devlist, i);
                    276:
                    277:                if (di == NULL) {
                    278:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_ptr %zu failed", i);
                    279:                        continue;
                    280:                }
                    281:                if ((path = fido_dev_info_path(di)) == NULL) {
                    282:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_path %zu failed", i);
                    283:                        continue;
                    284:                }
                    285:                skdebug(__func__, "trying device %zu: %s", i, path);
                    286:                if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    287:                        skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    288:                        continue;
                    289:                }
                    290:                if ((r = fido_dev_open(dev, path)) != FIDO_OK) {
                    291:                        skdebug(__func__, "fido_dev_open failed");
                    292:                        fido_dev_free(&dev);
                    293:                        continue;
                    294:                }
                    295:                if (try_device(dev, message, message_len, application,
                    296:                    key_handle, key_handle_len) == 0) {
                    297:                        skdebug(__func__, "found key");
                    298:                        break;
                    299:                }
                    300:                fido_dev_close(dev);
                    301:                fido_dev_free(&dev);
                    302:        }
                    303:
                    304:  out:
                    305:        if (devlist != NULL)
                    306:                fido_dev_info_free(&devlist, MAX_FIDO_DEVICES);
                    307:
                    308:        return dev;
                    309: }
                    310:
1.7       naddy     311: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       312: /*
                    313:  * The key returned via fido_cred_pubkey_ptr() is in affine coordinates,
                    314:  * but the API expects a SEC1 octet string.
                    315:  */
                    316: static int
1.9       djm       317: pack_public_key_ecdsa(const fido_cred_t *cred,
                    318:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       319: {
                    320:        const uint8_t *ptr;
                    321:        BIGNUM *x = NULL, *y = NULL;
                    322:        EC_POINT *q = NULL;
                    323:        EC_GROUP *g = NULL;
                    324:        int ret = -1;
                    325:
                    326:        response->public_key = NULL;
                    327:        response->public_key_len = 0;
                    328:
1.5       djm       329:        if ((x = BN_new()) == NULL ||
                    330:            (y = BN_new()) == NULL ||
1.1       djm       331:            (g = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1)) == NULL ||
                    332:            (q = EC_POINT_new(g)) == NULL) {
                    333:                skdebug(__func__, "libcrypto setup failed");
                    334:                goto out;
                    335:        }
                    336:        if ((ptr = fido_cred_pubkey_ptr(cred)) == NULL) {
                    337:                skdebug(__func__, "fido_cred_pubkey_ptr failed");
                    338:                goto out;
                    339:        }
                    340:        if (fido_cred_pubkey_len(cred) != 64) {
                    341:                skdebug(__func__, "bad fido_cred_pubkey_len %zu",
                    342:                    fido_cred_pubkey_len(cred));
                    343:                goto out;
                    344:        }
                    345:
                    346:        if (BN_bin2bn(ptr, 32, x) == NULL ||
                    347:            BN_bin2bn(ptr + 32, 32, y) == NULL) {
                    348:                skdebug(__func__, "BN_bin2bn failed");
                    349:                goto out;
                    350:        }
1.5       djm       351:        if (EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(g, q, x, y, NULL) != 1) {
1.1       djm       352:                skdebug(__func__, "EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp failed");
                    353:                goto out;
                    354:        }
                    355:        response->public_key_len = EC_POINT_point2oct(g, q,
1.5       djm       356:            POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, NULL, 0, NULL);
1.1       djm       357:        if (response->public_key_len == 0 || response->public_key_len > 2048) {
                    358:                skdebug(__func__, "bad pubkey length %zu",
                    359:                    response->public_key_len);
                    360:                goto out;
                    361:        }
                    362:        if ((response->public_key = malloc(response->public_key_len)) == NULL) {
                    363:                skdebug(__func__, "malloc pubkey failed");
                    364:                goto out;
                    365:        }
                    366:        if (EC_POINT_point2oct(g, q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED,
1.5       djm       367:            response->public_key, response->public_key_len, NULL) == 0) {
1.1       djm       368:                skdebug(__func__, "EC_POINT_point2oct failed");
                    369:                goto out;
                    370:        }
                    371:        /* success */
                    372:        ret = 0;
                    373:  out:
                    374:        if (ret != 0 && response->public_key != NULL) {
                    375:                memset(response->public_key, 0, response->public_key_len);
                    376:                free(response->public_key);
                    377:                response->public_key = NULL;
                    378:        }
                    379:        EC_POINT_free(q);
                    380:        EC_GROUP_free(g);
1.5       djm       381:        BN_clear_free(x);
                    382:        BN_clear_free(y);
1.1       djm       383:        return ret;
                    384: }
1.7       naddy     385: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       386:
                    387: static int
1.9       djm       388: pack_public_key_ed25519(const fido_cred_t *cred,
                    389:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       390: {
                    391:        const uint8_t *ptr;
                    392:        size_t len;
                    393:        int ret = -1;
                    394:
                    395:        response->public_key = NULL;
                    396:        response->public_key_len = 0;
                    397:
                    398:        if ((len = fido_cred_pubkey_len(cred)) != 32) {
                    399:                skdebug(__func__, "bad fido_cred_pubkey_len len %zu", len);
                    400:                goto out;
                    401:        }
                    402:        if ((ptr = fido_cred_pubkey_ptr(cred)) == NULL) {
                    403:                skdebug(__func__, "fido_cred_pubkey_ptr failed");
                    404:                goto out;
                    405:        }
                    406:        response->public_key_len = len;
                    407:        if ((response->public_key = malloc(response->public_key_len)) == NULL) {
                    408:                skdebug(__func__, "malloc pubkey failed");
                    409:                goto out;
                    410:        }
                    411:        memcpy(response->public_key, ptr, len);
                    412:        ret = 0;
                    413:  out:
                    414:        if (ret != 0)
                    415:                free(response->public_key);
                    416:        return ret;
                    417: }
                    418:
                    419: static int
1.12      djm       420: pack_public_key(uint32_t alg, const fido_cred_t *cred,
1.9       djm       421:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       422: {
                    423:        switch(alg) {
1.7       naddy     424: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       425:        case SK_ECDSA:
                    426:                return pack_public_key_ecdsa(cred, response);
1.7       naddy     427: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       428:        case SK_ED25519:
                    429:                return pack_public_key_ed25519(cred, response);
                    430:        default:
                    431:                return -1;
                    432:        }
                    433: }
                    434:
1.11      djm       435: static int
                    436: fidoerr_to_skerr(int fidoerr)
                    437: {
                    438:        switch (fidoerr) {
                    439:        case FIDO_ERR_UNSUPPORTED_OPTION:
                    440:                return SSH_SK_ERR_UNSUPPORTED;
                    441:        case FIDO_ERR_PIN_REQUIRED:
                    442:        case FIDO_ERR_PIN_INVALID:
                    443:                return SSH_SK_ERR_PIN_REQUIRED;
                    444:        default:
                    445:                return -1;
                    446:        }
                    447: }
                    448:
1.12      djm       449: static int
                    450: check_enroll_options(struct sk_option **options, char **devicep,
                    451:     uint8_t *user_id, size_t user_id_len)
                    452: {
                    453:        size_t i;
                    454:
                    455:        if (options == NULL)
                    456:                return 0;
                    457:        for (i = 0; options[i] != NULL; i++) {
                    458:                if (strcmp(options[i]->name, "device") == 0) {
                    459:                        if ((*devicep = strdup(options[i]->value)) == NULL) {
                    460:                                skdebug(__func__, "strdup device failed");
                    461:                                return -1;
                    462:                        }
                    463:                        skdebug(__func__, "requested device %s", *devicep);
1.14    ! djm       464:                } else if (strcmp(options[i]->name, "user") == 0) {
1.12      djm       465:                        if (strlcpy(user_id, options[i]->value, user_id_len) >=
                    466:                            user_id_len) {
                    467:                                skdebug(__func__, "user too long");
                    468:                                return -1;
                    469:                        }
                    470:                        skdebug(__func__, "requested user %s",
                    471:                            (char *)user_id);
                    472:                } else {
                    473:                        skdebug(__func__, "requested unsupported option %s",
                    474:                            options[i]->name);
                    475:                        if (options[i]->required) {
                    476:                                skdebug(__func__, "unknown required option");
                    477:                                return -1;
                    478:                        }
                    479:                }
                    480:        }
                    481:        return 0;
                    482: }
                    483:
1.1       djm       484: int
1.12      djm       485: sk_enroll(uint32_t alg, const uint8_t *challenge, size_t challenge_len,
1.10      djm       486:     const char *application, uint8_t flags, const char *pin,
1.12      djm       487:     struct sk_option **options, struct sk_enroll_response **enroll_response)
1.1       djm       488: {
                    489:        fido_cred_t *cred = NULL;
                    490:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    491:        const uint8_t *ptr;
                    492:        uint8_t user_id[32];
                    493:        struct sk_enroll_response *response = NULL;
                    494:        size_t len;
                    495:        int cose_alg;
1.11      djm       496:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL;
1.1       djm       497:        int r;
                    498:        char *device = NULL;
                    499:
                    500: #ifdef SK_DEBUG
                    501:        fido_init(FIDO_DEBUG);
                    502: #endif
1.6       markus    503:        if (enroll_response == NULL) {
                    504:                skdebug(__func__, "enroll_response == NULL");
1.1       djm       505:                goto out;
                    506:        }
1.12      djm       507:        memset(user_id, 0, sizeof(user_id));
                    508:        if (check_enroll_options(options, &device,
                    509:            user_id, sizeof(user_id)) != 0)
                    510:                goto out; /* error already logged */
                    511:
1.6       markus    512:        *enroll_response = NULL;
1.1       djm       513:        switch(alg) {
1.7       naddy     514: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       515:        case SK_ECDSA:
                    516:                cose_alg = COSE_ES256;
                    517:                break;
1.7       naddy     518: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       519:        case SK_ED25519:
                    520:                cose_alg = COSE_EDDSA;
                    521:                break;
                    522:        default:
                    523:                skdebug(__func__, "unsupported key type %d", alg);
                    524:                goto out;
                    525:        }
1.12      djm       526:        if (device == NULL && (device = pick_first_device()) == NULL) {
1.1       djm       527:                skdebug(__func__, "pick_first_device failed");
                    528:                goto out;
                    529:        }
                    530:        skdebug(__func__, "using device %s", device);
                    531:        if ((cred = fido_cred_new()) == NULL) {
                    532:                skdebug(__func__, "fido_cred_new failed");
                    533:                goto out;
                    534:        }
                    535:        if ((r = fido_cred_set_type(cred, cose_alg)) != FIDO_OK) {
                    536:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_type: %s", fido_strerr(r));
                    537:                goto out;
                    538:        }
                    539:        if ((r = fido_cred_set_clientdata_hash(cred, challenge,
                    540:            challenge_len)) != FIDO_OK) {
                    541:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_clientdata_hash: %s",
                    542:                    fido_strerr(r));
1.8       djm       543:                goto out;
                    544:        }
                    545:        if ((r = fido_cred_set_rk(cred, (flags & SK_RESIDENT_KEY) != 0 ?
                    546:            FIDO_OPT_TRUE : FIDO_OPT_OMIT)) != FIDO_OK) {
                    547:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_rk: %s", fido_strerr(r));
1.1       djm       548:                goto out;
                    549:        }
                    550:        if ((r = fido_cred_set_user(cred, user_id, sizeof(user_id),
                    551:            "openssh", "openssh", NULL)) != FIDO_OK) {
                    552:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_user: %s", fido_strerr(r));
                    553:                goto out;
                    554:        }
                    555:        if ((r = fido_cred_set_rp(cred, application, NULL)) != FIDO_OK) {
                    556:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    557:                goto out;
                    558:        }
                    559:        if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    560:                skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    561:                goto out;
                    562:        }
                    563:        if ((r = fido_dev_open(dev, device)) != FIDO_OK) {
                    564:                skdebug(__func__, "fido_dev_open: %s", fido_strerr(r));
                    565:                goto out;
                    566:        }
1.11      djm       567:        if ((r = fido_dev_make_cred(dev, cred, pin)) != FIDO_OK) {
1.1       djm       568:                skdebug(__func__, "fido_dev_make_cred: %s", fido_strerr(r));
1.11      djm       569:                ret = fidoerr_to_skerr(r);
1.1       djm       570:                goto out;
                    571:        }
                    572:        if (fido_cred_x5c_ptr(cred) != NULL) {
                    573:                if ((r = fido_cred_verify(cred)) != FIDO_OK) {
                    574:                        skdebug(__func__, "fido_cred_verify: %s",
                    575:                            fido_strerr(r));
                    576:                        goto out;
                    577:                }
                    578:        } else {
                    579:                skdebug(__func__, "self-attested credential");
                    580:                if ((r = fido_cred_verify_self(cred)) != FIDO_OK) {
                    581:                        skdebug(__func__, "fido_cred_verify_self: %s",
                    582:                            fido_strerr(r));
                    583:                        goto out;
                    584:                }
                    585:        }
                    586:        if ((response = calloc(1, sizeof(*response))) == NULL) {
                    587:                skdebug(__func__, "calloc response failed");
                    588:                goto out;
                    589:        }
                    590:        if (pack_public_key(alg, cred, response) != 0) {
                    591:                skdebug(__func__, "pack_public_key failed");
                    592:                goto out;
                    593:        }
                    594:        if ((ptr = fido_cred_id_ptr(cred)) != NULL) {
                    595:                len = fido_cred_id_len(cred);
                    596:                if ((response->key_handle = calloc(1, len)) == NULL) {
                    597:                        skdebug(__func__, "calloc key handle failed");
                    598:                        goto out;
                    599:                }
                    600:                memcpy(response->key_handle, ptr, len);
                    601:                response->key_handle_len = len;
                    602:        }
                    603:        if ((ptr = fido_cred_sig_ptr(cred)) != NULL) {
                    604:                len = fido_cred_sig_len(cred);
                    605:                if ((response->signature = calloc(1, len)) == NULL) {
                    606:                        skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    607:                        goto out;
                    608:                }
                    609:                memcpy(response->signature, ptr, len);
                    610:                response->signature_len = len;
                    611:        }
                    612:        if ((ptr = fido_cred_x5c_ptr(cred)) != NULL) {
                    613:                len = fido_cred_x5c_len(cred);
                    614:                if ((response->attestation_cert = calloc(1, len)) == NULL) {
                    615:                        skdebug(__func__, "calloc attestation cert failed");
                    616:                        goto out;
                    617:                }
                    618:                memcpy(response->attestation_cert, ptr, len);
                    619:                response->attestation_cert_len = len;
                    620:        }
1.6       markus    621:        *enroll_response = response;
1.1       djm       622:        response = NULL;
                    623:        ret = 0;
                    624:  out:
                    625:        free(device);
                    626:        if (response != NULL) {
                    627:                free(response->public_key);
                    628:                free(response->key_handle);
                    629:                free(response->signature);
                    630:                free(response->attestation_cert);
                    631:                free(response);
                    632:        }
                    633:        if (dev != NULL) {
                    634:                fido_dev_close(dev);
                    635:                fido_dev_free(&dev);
                    636:        }
                    637:        if (cred != NULL) {
                    638:                fido_cred_free(&cred);
                    639:        }
                    640:        return ret;
                    641: }
                    642:
1.7       naddy     643: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       644: static int
                    645: pack_sig_ecdsa(fido_assert_t *assert, struct sk_sign_response *response)
                    646: {
                    647:        ECDSA_SIG *sig = NULL;
                    648:        const BIGNUM *sig_r, *sig_s;
                    649:        const unsigned char *cp;
                    650:        size_t sig_len;
                    651:        int ret = -1;
                    652:
                    653:        cp = fido_assert_sig_ptr(assert, 0);
                    654:        sig_len = fido_assert_sig_len(assert, 0);
                    655:        if ((sig = d2i_ECDSA_SIG(NULL, &cp, sig_len)) == NULL) {
                    656:                skdebug(__func__, "d2i_ECDSA_SIG failed");
                    657:                goto out;
                    658:        }
                    659:        ECDSA_SIG_get0(sig, &sig_r, &sig_s);
                    660:        response->sig_r_len = BN_num_bytes(sig_r);
                    661:        response->sig_s_len = BN_num_bytes(sig_s);
                    662:        if ((response->sig_r = calloc(1, response->sig_r_len)) == NULL ||
                    663:            (response->sig_s = calloc(1, response->sig_s_len)) == NULL) {
                    664:                skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    665:                goto out;
                    666:        }
                    667:        BN_bn2bin(sig_r, response->sig_r);
                    668:        BN_bn2bin(sig_s, response->sig_s);
                    669:        ret = 0;
                    670:  out:
                    671:        ECDSA_SIG_free(sig);
                    672:        if (ret != 0) {
                    673:                free(response->sig_r);
                    674:                free(response->sig_s);
                    675:                response->sig_r = NULL;
                    676:                response->sig_s = NULL;
                    677:        }
                    678:        return ret;
                    679: }
1.7       naddy     680: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       681:
                    682: static int
                    683: pack_sig_ed25519(fido_assert_t *assert, struct sk_sign_response *response)
                    684: {
                    685:        const unsigned char *ptr;
                    686:        size_t len;
                    687:        int ret = -1;
                    688:
                    689:        ptr = fido_assert_sig_ptr(assert, 0);
                    690:        len = fido_assert_sig_len(assert, 0);
                    691:        if (len != 64) {
                    692:                skdebug(__func__, "bad length %zu", len);
                    693:                goto out;
                    694:        }
                    695:        response->sig_r_len = len;
                    696:        if ((response->sig_r = calloc(1, response->sig_r_len)) == NULL) {
                    697:                skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    698:                goto out;
                    699:        }
                    700:        memcpy(response->sig_r, ptr, len);
                    701:        ret = 0;
                    702:  out:
                    703:        if (ret != 0) {
                    704:                free(response->sig_r);
                    705:                response->sig_r = NULL;
                    706:        }
                    707:        return ret;
                    708: }
                    709:
                    710: static int
1.12      djm       711: pack_sig(uint32_t  alg, fido_assert_t *assert,
                    712:     struct sk_sign_response *response)
1.1       djm       713: {
                    714:        switch(alg) {
1.7       naddy     715: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       716:        case SK_ECDSA:
                    717:                return pack_sig_ecdsa(assert, response);
1.7       naddy     718: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       719:        case SK_ED25519:
                    720:                return pack_sig_ed25519(assert, response);
                    721:        default:
                    722:                return -1;
                    723:        }
                    724: }
                    725:
1.12      djm       726: /* Checks sk_options for sk_sign() and sk_load_resident_keys() */
                    727: static int
                    728: check_sign_load_resident_options(struct sk_option **options, char **devicep)
                    729: {
                    730:        size_t i;
                    731:
                    732:        if (options == NULL)
                    733:                return 0;
                    734:        for (i = 0; options[i] != NULL; i++) {
                    735:                if (strcmp(options[i]->name, "device") == 0) {
                    736:                        if ((*devicep = strdup(options[i]->value)) == NULL) {
                    737:                                skdebug(__func__, "strdup device failed");
                    738:                                return -1;
                    739:                        }
                    740:                        skdebug(__func__, "requested device %s", *devicep);
                    741:                } else {
                    742:                        skdebug(__func__, "requested unsupported option %s",
                    743:                            options[i]->name);
                    744:                        if (options[i]->required) {
                    745:                                skdebug(__func__, "unknown required option");
                    746:                                return -1;
                    747:                        }
                    748:                }
                    749:        }
                    750:        return 0;
                    751: }
                    752:
1.1       djm       753: int
1.12      djm       754: sk_sign(uint32_t alg, const uint8_t *message, size_t message_len,
1.1       djm       755:     const char *application,
                    756:     const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len,
1.12      djm       757:     uint8_t flags, const char *pin, struct sk_option **options,
                    758:     struct sk_sign_response **sign_response)
1.1       djm       759: {
                    760:        fido_assert_t *assert = NULL;
1.12      djm       761:        char *device = NULL;
1.1       djm       762:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    763:        struct sk_sign_response *response = NULL;
1.11      djm       764:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL;
1.1       djm       765:        int r;
                    766:
                    767: #ifdef SK_DEBUG
                    768:        fido_init(FIDO_DEBUG);
                    769: #endif
                    770:
                    771:        if (sign_response == NULL) {
                    772:                skdebug(__func__, "sign_response == NULL");
                    773:                goto out;
                    774:        }
                    775:        *sign_response = NULL;
1.12      djm       776:        if (check_sign_load_resident_options(options, &device) != 0)
                    777:                goto out; /* error already logged */
                    778:        if ((dev = find_device(device, message, message_len,
                    779:            application, key_handle, key_handle_len)) == NULL) {
1.1       djm       780:                skdebug(__func__, "couldn't find device for key handle");
                    781:                goto out;
                    782:        }
                    783:        if ((assert = fido_assert_new()) == NULL) {
                    784:                skdebug(__func__, "fido_assert_new failed");
                    785:                goto out;
                    786:        }
                    787:        if ((r = fido_assert_set_clientdata_hash(assert, message,
                    788:            message_len)) != FIDO_OK) {
                    789:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_clientdata_hash: %s",
                    790:                    fido_strerr(r));
                    791:                goto out;
                    792:        }
                    793:        if ((r = fido_assert_set_rp(assert, application)) != FIDO_OK) {
                    794:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    795:                goto out;
                    796:        }
                    797:        if ((r = fido_assert_allow_cred(assert, key_handle,
                    798:            key_handle_len)) != FIDO_OK) {
                    799:                skdebug(__func__, "fido_assert_allow_cred: %s", fido_strerr(r));
                    800:                goto out;
                    801:        }
                    802:        if ((r = fido_assert_set_up(assert,
                    803:            (flags & SK_USER_PRESENCE_REQD) ?
                    804:            FIDO_OPT_TRUE : FIDO_OPT_FALSE)) != FIDO_OK) {
                    805:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_up: %s", fido_strerr(r));
                    806:                goto out;
                    807:        }
                    808:        if ((r = fido_dev_get_assert(dev, assert, NULL)) != FIDO_OK) {
                    809:                skdebug(__func__, "fido_dev_get_assert: %s", fido_strerr(r));
                    810:                goto out;
                    811:        }
                    812:        if ((response = calloc(1, sizeof(*response))) == NULL) {
                    813:                skdebug(__func__, "calloc response failed");
                    814:                goto out;
                    815:        }
                    816:        response->flags = fido_assert_flags(assert, 0);
                    817:        response->counter = fido_assert_sigcount(assert, 0);
                    818:        if (pack_sig(alg, assert, response) != 0) {
                    819:                skdebug(__func__, "pack_sig failed");
                    820:                goto out;
                    821:        }
                    822:        *sign_response = response;
                    823:        response = NULL;
                    824:        ret = 0;
                    825:  out:
1.12      djm       826:        free(device);
1.1       djm       827:        if (response != NULL) {
                    828:                free(response->sig_r);
                    829:                free(response->sig_s);
                    830:                free(response);
                    831:        }
                    832:        if (dev != NULL) {
                    833:                fido_dev_close(dev);
                    834:                fido_dev_free(&dev);
                    835:        }
                    836:        if (assert != NULL) {
                    837:                fido_assert_free(&assert);
                    838:        }
                    839:        return ret;
                    840: }
1.9       djm       841:
                    842: static int
                    843: read_rks(const char *devpath, const char *pin,
                    844:     struct sk_resident_key ***rksp, size_t *nrksp)
                    845: {
1.11      djm       846:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL, r = -1;
1.9       djm       847:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    848:        fido_credman_metadata_t *metadata = NULL;
                    849:        fido_credman_rp_t *rp = NULL;
                    850:        fido_credman_rk_t *rk = NULL;
                    851:        size_t i, j, nrp, nrk;
                    852:        const fido_cred_t *cred;
                    853:        struct sk_resident_key *srk = NULL, **tmp;
                    854:
                    855:        if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    856:                skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
1.11      djm       857:                return ret;
1.9       djm       858:        }
                    859:        if ((r = fido_dev_open(dev, devpath)) != FIDO_OK) {
                    860:                skdebug(__func__, "fido_dev_open %s failed: %s",
                    861:                    devpath, fido_strerr(r));
                    862:                fido_dev_free(&dev);
1.11      djm       863:                return ret;
1.9       djm       864:        }
                    865:        if ((metadata = fido_credman_metadata_new()) == NULL) {
                    866:                skdebug(__func__, "alloc failed");
                    867:                goto out;
                    868:        }
                    869:
                    870:        if ((r = fido_credman_get_dev_metadata(dev, metadata, pin)) != 0) {
                    871:                if (r == FIDO_ERR_INVALID_COMMAND) {
                    872:                        skdebug(__func__, "device %s does not support "
                    873:                            "resident keys", devpath);
1.11      djm       874:                        ret = 0;
1.9       djm       875:                        goto out;
                    876:                }
                    877:                skdebug(__func__, "get metadata for %s failed: %s",
                    878:                    devpath, fido_strerr(r));
1.12      djm       879:                ret = fidoerr_to_skerr(r);
1.9       djm       880:                goto out;
                    881:        }
                    882:        skdebug(__func__, "existing %llu, remaining %llu",
                    883:            (unsigned long long)fido_credman_rk_existing(metadata),
                    884:            (unsigned long long)fido_credman_rk_remaining(metadata));
                    885:        if ((rp = fido_credman_rp_new()) == NULL) {
                    886:                skdebug(__func__, "alloc rp failed");
                    887:                goto out;
                    888:        }
                    889:        if ((r = fido_credman_get_dev_rp(dev, rp, pin)) != 0) {
                    890:                skdebug(__func__, "get RPs for %s failed: %s",
                    891:                    devpath, fido_strerr(r));
                    892:                goto out;
                    893:        }
                    894:        nrp = fido_credman_rp_count(rp);
                    895:        skdebug(__func__, "Device %s has resident keys for %zu RPs",
                    896:            devpath, nrp);
                    897:
                    898:        /* Iterate over RP IDs that have resident keys */
                    899:        for (i = 0; i < nrp; i++) {
                    900:                skdebug(__func__, "rp %zu: name=\"%s\" id=\"%s\" hashlen=%zu",
                    901:                    i, fido_credman_rp_name(rp, i), fido_credman_rp_id(rp, i),
                    902:                    fido_credman_rp_id_hash_len(rp, i));
                    903:
                    904:                /* Skip non-SSH RP IDs */
                    905:                if (strncasecmp(fido_credman_rp_id(rp, i), "ssh:", 4) != 0)
                    906:                        continue;
                    907:
                    908:                fido_credman_rk_free(&rk);
                    909:                if ((rk = fido_credman_rk_new()) == NULL) {
                    910:                        skdebug(__func__, "alloc rk failed");
                    911:                        goto out;
                    912:                }
                    913:                if ((r = fido_credman_get_dev_rk(dev, fido_credman_rp_id(rp, i),
                    914:                    rk, pin)) != 0) {
                    915:                        skdebug(__func__, "get RKs for %s slot %zu failed: %s",
                    916:                            devpath, i, fido_strerr(r));
                    917:                        goto out;
                    918:                }
                    919:                nrk = fido_credman_rk_count(rk);
                    920:                skdebug(__func__, "RP \"%s\" has %zu resident keys",
                    921:                    fido_credman_rp_id(rp, i), nrk);
                    922:
                    923:                /* Iterate over resident keys for this RP ID */
                    924:                for (j = 0; j < nrk; j++) {
                    925:                        if ((cred = fido_credman_rk(rk, j)) == NULL) {
                    926:                                skdebug(__func__, "no RK in slot %zu", j);
                    927:                                continue;
                    928:                        }
                    929:                        skdebug(__func__, "Device %s RP \"%s\" slot %zu: "
                    930:                            "type %d", devpath, fido_credman_rp_id(rp, i), j,
                    931:                            fido_cred_type(cred));
                    932:
                    933:                        /* build response entry */
                    934:                        if ((srk = calloc(1, sizeof(*srk))) == NULL ||
                    935:                            (srk->key.key_handle = calloc(1,
                    936:                            fido_cred_id_len(cred))) == NULL ||
                    937:                            (srk->application = strdup(fido_credman_rp_id(rp,
                    938:                            i))) == NULL) {
                    939:                                skdebug(__func__, "alloc sk_resident_key");
                    940:                                goto out;
                    941:                        }
                    942:
                    943:                        srk->key.key_handle_len = fido_cred_id_len(cred);
                    944:                        memcpy(srk->key.key_handle,
                    945:                            fido_cred_id_ptr(cred),
                    946:                            srk->key.key_handle_len);
                    947:
                    948:                        switch (fido_cred_type(cred)) {
                    949:                        case COSE_ES256:
                    950:                                srk->alg = SK_ECDSA;
                    951:                                break;
                    952:                        case COSE_EDDSA:
                    953:                                srk->alg = SK_ED25519;
                    954:                                break;
                    955:                        default:
                    956:                                skdebug(__func__, "unsupported key type %d",
                    957:                                    fido_cred_type(cred));
                    958:                                goto out;
                    959:                        }
                    960:
                    961:                        if ((r = pack_public_key(srk->alg, cred,
                    962:                            &srk->key)) != 0) {
                    963:                                skdebug(__func__, "pack public key failed");
                    964:                                goto out;
                    965:                        }
                    966:                        /* append */
                    967:                        if ((tmp = recallocarray(*rksp, *nrksp, (*nrksp) + 1,
                    968:                            sizeof(**rksp))) == NULL) {
                    969:                                skdebug(__func__, "alloc rksp");
                    970:                                goto out;
                    971:                        }
                    972:                        *rksp = tmp;
                    973:                        (*rksp)[(*nrksp)++] = srk;
                    974:                        srk = NULL;
                    975:                }
                    976:        }
                    977:        /* Success */
1.11      djm       978:        ret = 0;
1.9       djm       979:  out:
                    980:        if (srk != NULL) {
                    981:                free(srk->application);
                    982:                freezero(srk->key.public_key, srk->key.public_key_len);
                    983:                freezero(srk->key.key_handle, srk->key.key_handle_len);
                    984:                freezero(srk, sizeof(*srk));
                    985:        }
                    986:        fido_credman_rp_free(&rp);
                    987:        fido_credman_rk_free(&rk);
                    988:        fido_dev_close(dev);
                    989:        fido_dev_free(&dev);
                    990:        fido_credman_metadata_free(&metadata);
1.11      djm       991:        return ret;
1.9       djm       992: }
                    993:
                    994: int
1.12      djm       995: sk_load_resident_keys(const char *pin, struct sk_option **options,
1.9       djm       996:     struct sk_resident_key ***rksp, size_t *nrksp)
                    997: {
1.11      djm       998:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL, r = -1;
1.9       djm       999:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                   1000:        size_t i, ndev = 0, nrks = 0;
                   1001:        const fido_dev_info_t *di;
                   1002:        struct sk_resident_key **rks = NULL;
1.12      djm      1003:        char *device = NULL;
1.9       djm      1004:        *rksp = NULL;
                   1005:        *nrksp = 0;
                   1006:
1.12      djm      1007:        if (check_sign_load_resident_options(options, &device) != 0)
                   1008:                goto out; /* error already logged */
                   1009:        if (device != NULL) {
                   1010:                skdebug(__func__, "trying %s", device);
                   1011:                if ((r = read_rks(device, pin, &rks, &nrks)) != 0) {
1.13      djm      1012:                        skdebug(__func__, "read_rks failed for %s", device);
1.12      djm      1013:                        ret = r;
                   1014:                        goto out;
                   1015:                }
                   1016:        } else {
                   1017:                /* Try all devices */
                   1018:                if ((devlist = fido_dev_info_new(MAX_FIDO_DEVICES)) == NULL) {
                   1019:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                   1020:                        goto out;
                   1021:                }
                   1022:                if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist,
                   1023:                    MAX_FIDO_DEVICES, &ndev)) != FIDO_OK) {
                   1024:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest failed: %s",
                   1025:                            fido_strerr(r));
                   1026:                        goto out;
                   1027:                }
                   1028:                for (i = 0; i < ndev; i++) {
                   1029:                        if ((di = fido_dev_info_ptr(devlist, i)) == NULL) {
                   1030:                                skdebug(__func__, "no dev info at %zu", i);
                   1031:                                continue;
                   1032:                        }
                   1033:                        skdebug(__func__, "trying %s", fido_dev_info_path(di));
                   1034:                        if ((r = read_rks(fido_dev_info_path(di), pin,
                   1035:                            &rks, &nrks)) != 0) {
                   1036:                                skdebug(__func__, "read_rks failed for %s",
                   1037:                                    fido_dev_info_path(di));
                   1038:                                /* remember last error */
                   1039:                                ret = r;
                   1040:                                continue;
                   1041:                        }
1.9       djm      1042:                }
                   1043:        }
1.12      djm      1044:        /* success, unless we have no keys but a specific error */
                   1045:        if (nrks > 0 || ret == SSH_SK_ERR_GENERAL)
                   1046:                ret = 0;
1.9       djm      1047:        *rksp = rks;
                   1048:        *nrksp = nrks;
                   1049:        rks = NULL;
                   1050:        nrks = 0;
                   1051:  out:
1.12      djm      1052:        free(device);
1.9       djm      1053:        for (i = 0; i < nrks; i++) {
                   1054:                free(rks[i]->application);
                   1055:                freezero(rks[i]->key.public_key, rks[i]->key.public_key_len);
                   1056:                freezero(rks[i]->key.key_handle, rks[i]->key.key_handle_len);
                   1057:                freezero(rks[i], sizeof(*rks[i]));
                   1058:        }
                   1059:        free(rks);
                   1060:        fido_dev_info_free(&devlist, MAX_FIDO_DEVICES);
1.11      djm      1061:        return ret;
1.9       djm      1062: }
                   1063: