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Annotation of src/usr.bin/ssh/sk-usbhid.c, Revision 1.17

1.1       djm         1: /*
                      2:  * Copyright (c) 2019 Markus Friedl
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                     15:  */
                     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>
1.17    ! djm        23: #include <sha2.h>
1.1       djm        24:
1.7       naddy      25: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm        26: #include <openssl/opensslv.h>
                     27: #include <openssl/crypto.h>
                     28: #include <openssl/bn.h>
                     29: #include <openssl/ec.h>
                     30: #include <openssl/ecdsa.h>
1.17    ! djm        31: #include <openssl/evp.h>
1.7       naddy      32: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm        33:
                     34: #include <fido.h>
1.9       djm        35: #include <fido/credman.h>
1.1       djm        36:
                     37: #ifndef SK_STANDALONE
1.15      djm        38: # include "log.h"
                     39: # include "xmalloc.h"
                     40: /*
                     41:  * If building as part of OpenSSH, then rename exported functions.
                     42:  * This must be done before including sk-api.h.
                     43:  */
                     44: # define sk_api_version                ssh_sk_api_version
                     45: # define sk_enroll             ssh_sk_enroll
                     46: # define sk_sign               ssh_sk_sign
                     47: # define sk_load_resident_keys ssh_sk_load_resident_keys
                     48: #endif /* !SK_STANDALONE */
                     49:
                     50: #include "sk-api.h"
1.1       djm        51:
                     52: /* #define SK_DEBUG 1 */
                     53:
                     54: #define MAX_FIDO_DEVICES       256
                     55:
                     56: /* Compatibility with OpenSSH 1.0.x */
                     57: #if (OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10100000L)
                     58: #define ECDSA_SIG_get0(sig, pr, ps) \
                     59:        do { \
                     60:                (*pr) = sig->r; \
                     61:                (*ps) = sig->s; \
                     62:        } while (0)
                     63: #endif
                     64:
                     65: /* Return the version of the middleware API */
                     66: uint32_t sk_api_version(void);
                     67:
                     68: /* Enroll a U2F key (private key generation) */
1.12      djm        69: int sk_enroll(uint32_t alg, const uint8_t *challenge, size_t challenge_len,
1.10      djm        70:     const char *application, uint8_t flags, const char *pin,
1.12      djm        71:     struct sk_option **options, struct sk_enroll_response **enroll_response);
1.1       djm        72:
                     73: /* Sign a challenge */
1.12      djm        74: int sk_sign(uint32_t alg, const uint8_t *message, size_t message_len,
1.1       djm        75:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len,
1.12      djm        76:     uint8_t flags, const char *pin, struct sk_option **options,
                     77:     struct sk_sign_response **sign_response);
1.1       djm        78:
1.9       djm        79: /* Load resident keys */
1.12      djm        80: int sk_load_resident_keys(const char *pin, struct sk_option **options,
1.9       djm        81:     struct sk_resident_key ***rks, size_t *nrks);
                     82:
1.1       djm        83: static void skdebug(const char *func, const char *fmt, ...)
                     84:     __attribute__((__format__ (printf, 2, 3)));
                     85:
                     86: static void
                     87: skdebug(const char *func, const char *fmt, ...)
                     88: {
                     89: #if !defined(SK_STANDALONE)
                     90:        char *msg;
                     91:        va_list ap;
                     92:
                     93:        va_start(ap, fmt);
                     94:        xvasprintf(&msg, fmt, ap);
                     95:        va_end(ap);
1.2       djm        96:        debug("%s: %s", func, msg);
1.1       djm        97:        free(msg);
                     98: #elif defined(SK_DEBUG)
                     99:        va_list ap;
                    100:
                    101:        va_start(ap, fmt);
                    102:        fprintf(stderr, "%s: ", func);
                    103:        vfprintf(stderr, fmt, ap);
                    104:        fputc('\n', stderr);
                    105:        va_end(ap);
                    106: #else
                    107:        (void)func; /* XXX */
                    108:        (void)fmt; /* XXX */
                    109: #endif
                    110: }
                    111:
                    112: uint32_t
                    113: sk_api_version(void)
                    114: {
1.15      djm       115:        return SSH_SK_VERSION_MAJOR;
1.1       djm       116: }
                    117:
                    118: /* Select the first identified FIDO device attached to the system */
                    119: static char *
                    120: pick_first_device(void)
                    121: {
                    122:        char *ret = NULL;
                    123:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                    124:        size_t olen = 0;
                    125:        int r;
                    126:        const fido_dev_info_t *di;
                    127:
                    128:        if ((devlist = fido_dev_info_new(1)) == NULL) {
                    129:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                    130:                goto out;
                    131:        }
                    132:        if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist, 1, &olen)) != FIDO_OK) {
                    133:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest failed: %s",
                    134:                    fido_strerr(r));
                    135:                goto out;
                    136:        }
                    137:        if (olen != 1) {
                    138:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest bad len %zu", olen);
                    139:                goto out;
                    140:        }
                    141:        di = fido_dev_info_ptr(devlist, 0);
                    142:        if ((ret = strdup(fido_dev_info_path(di))) == NULL) {
                    143:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_path failed");
                    144:                goto out;
                    145:        }
                    146:  out:
                    147:        fido_dev_info_free(&devlist, 1);
                    148:        return ret;
                    149: }
                    150:
                    151: /* Check if the specified key handle exists on a given device. */
                    152: static int
                    153: try_device(fido_dev_t *dev, const uint8_t *message, size_t message_len,
                    154:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len)
                    155: {
                    156:        fido_assert_t *assert = NULL;
                    157:        int r = FIDO_ERR_INTERNAL;
                    158:
                    159:        if ((assert = fido_assert_new()) == NULL) {
                    160:                skdebug(__func__, "fido_assert_new failed");
                    161:                goto out;
                    162:        }
                    163:        if ((r = fido_assert_set_clientdata_hash(assert, message,
                    164:            message_len)) != FIDO_OK) {
                    165:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_clientdata_hash: %s",
                    166:                    fido_strerr(r));
                    167:                goto out;
                    168:        }
                    169:        if ((r = fido_assert_set_rp(assert, application)) != FIDO_OK) {
                    170:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    171:                goto out;
                    172:        }
                    173:        if ((r = fido_assert_allow_cred(assert, key_handle,
                    174:            key_handle_len)) != FIDO_OK) {
                    175:                skdebug(__func__, "fido_assert_allow_cred: %s", fido_strerr(r));
                    176:                goto out;
                    177:        }
                    178:        if ((r = fido_assert_set_up(assert, FIDO_OPT_FALSE)) != FIDO_OK) {
                    179:                skdebug(__func__, "fido_assert_up: %s", fido_strerr(r));
                    180:                goto out;
                    181:        }
                    182:        r = fido_dev_get_assert(dev, assert, NULL);
                    183:        skdebug(__func__, "fido_dev_get_assert: %s", fido_strerr(r));
1.3       djm       184:        if (r == FIDO_ERR_USER_PRESENCE_REQUIRED) {
                    185:                /* U2F tokens may return this */
                    186:                r = FIDO_OK;
                    187:        }
1.1       djm       188:  out:
                    189:        fido_assert_free(&assert);
                    190:
                    191:        return r != FIDO_OK ? -1 : 0;
                    192: }
                    193:
                    194: /* Iterate over configured devices looking for a specific key handle */
                    195: static fido_dev_t *
1.12      djm       196: find_device(const char *path, const uint8_t *message, size_t message_len,
                    197:     const char *application, const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len)
1.1       djm       198: {
                    199:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                    200:        fido_dev_t *dev = NULL;
1.4       deraadt   201:        size_t devlist_len = 0, i;
1.1       djm       202:        int r;
                    203:
1.12      djm       204:        if (path != NULL) {
                    205:                if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    206:                        skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    207:                        return NULL;
                    208:                }
                    209:                if ((r = fido_dev_open(dev, path)) != FIDO_OK) {
                    210:                        skdebug(__func__, "fido_dev_open failed");
                    211:                        fido_dev_free(&dev);
                    212:                        return NULL;
                    213:                }
                    214:                return dev;
                    215:        }
                    216:
1.1       djm       217:        if ((devlist = fido_dev_info_new(MAX_FIDO_DEVICES)) == NULL) {
                    218:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                    219:                goto out;
                    220:        }
                    221:        if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist, MAX_FIDO_DEVICES,
                    222:            &devlist_len)) != FIDO_OK) {
                    223:                skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest: %s", fido_strerr(r));
                    224:                goto out;
                    225:        }
                    226:
                    227:        skdebug(__func__, "found %zu device(s)", devlist_len);
                    228:
1.4       deraadt   229:        for (i = 0; i < devlist_len; i++) {
1.1       djm       230:                const fido_dev_info_t *di = fido_dev_info_ptr(devlist, i);
                    231:
                    232:                if (di == NULL) {
                    233:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_ptr %zu failed", i);
                    234:                        continue;
                    235:                }
                    236:                if ((path = fido_dev_info_path(di)) == NULL) {
                    237:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_path %zu failed", i);
                    238:                        continue;
                    239:                }
                    240:                skdebug(__func__, "trying device %zu: %s", i, path);
                    241:                if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    242:                        skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    243:                        continue;
                    244:                }
                    245:                if ((r = fido_dev_open(dev, path)) != FIDO_OK) {
                    246:                        skdebug(__func__, "fido_dev_open failed");
                    247:                        fido_dev_free(&dev);
                    248:                        continue;
                    249:                }
                    250:                if (try_device(dev, message, message_len, application,
                    251:                    key_handle, key_handle_len) == 0) {
                    252:                        skdebug(__func__, "found key");
                    253:                        break;
                    254:                }
                    255:                fido_dev_close(dev);
                    256:                fido_dev_free(&dev);
                    257:        }
                    258:
                    259:  out:
                    260:        if (devlist != NULL)
                    261:                fido_dev_info_free(&devlist, MAX_FIDO_DEVICES);
                    262:
                    263:        return dev;
                    264: }
                    265:
1.7       naddy     266: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       267: /*
                    268:  * The key returned via fido_cred_pubkey_ptr() is in affine coordinates,
                    269:  * but the API expects a SEC1 octet string.
                    270:  */
                    271: static int
1.9       djm       272: pack_public_key_ecdsa(const fido_cred_t *cred,
                    273:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       274: {
                    275:        const uint8_t *ptr;
                    276:        BIGNUM *x = NULL, *y = NULL;
                    277:        EC_POINT *q = NULL;
                    278:        EC_GROUP *g = NULL;
                    279:        int ret = -1;
                    280:
                    281:        response->public_key = NULL;
                    282:        response->public_key_len = 0;
                    283:
1.5       djm       284:        if ((x = BN_new()) == NULL ||
                    285:            (y = BN_new()) == NULL ||
1.1       djm       286:            (g = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1)) == NULL ||
                    287:            (q = EC_POINT_new(g)) == NULL) {
                    288:                skdebug(__func__, "libcrypto setup failed");
                    289:                goto out;
                    290:        }
                    291:        if ((ptr = fido_cred_pubkey_ptr(cred)) == NULL) {
                    292:                skdebug(__func__, "fido_cred_pubkey_ptr failed");
                    293:                goto out;
                    294:        }
                    295:        if (fido_cred_pubkey_len(cred) != 64) {
                    296:                skdebug(__func__, "bad fido_cred_pubkey_len %zu",
                    297:                    fido_cred_pubkey_len(cred));
                    298:                goto out;
                    299:        }
                    300:
                    301:        if (BN_bin2bn(ptr, 32, x) == NULL ||
                    302:            BN_bin2bn(ptr + 32, 32, y) == NULL) {
                    303:                skdebug(__func__, "BN_bin2bn failed");
                    304:                goto out;
                    305:        }
1.5       djm       306:        if (EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(g, q, x, y, NULL) != 1) {
1.1       djm       307:                skdebug(__func__, "EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp failed");
                    308:                goto out;
                    309:        }
                    310:        response->public_key_len = EC_POINT_point2oct(g, q,
1.5       djm       311:            POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, NULL, 0, NULL);
1.1       djm       312:        if (response->public_key_len == 0 || response->public_key_len > 2048) {
                    313:                skdebug(__func__, "bad pubkey length %zu",
                    314:                    response->public_key_len);
                    315:                goto out;
                    316:        }
                    317:        if ((response->public_key = malloc(response->public_key_len)) == NULL) {
                    318:                skdebug(__func__, "malloc pubkey failed");
                    319:                goto out;
                    320:        }
                    321:        if (EC_POINT_point2oct(g, q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED,
1.5       djm       322:            response->public_key, response->public_key_len, NULL) == 0) {
1.1       djm       323:                skdebug(__func__, "EC_POINT_point2oct failed");
                    324:                goto out;
                    325:        }
                    326:        /* success */
                    327:        ret = 0;
                    328:  out:
                    329:        if (ret != 0 && response->public_key != NULL) {
                    330:                memset(response->public_key, 0, response->public_key_len);
                    331:                free(response->public_key);
                    332:                response->public_key = NULL;
                    333:        }
                    334:        EC_POINT_free(q);
                    335:        EC_GROUP_free(g);
1.5       djm       336:        BN_clear_free(x);
                    337:        BN_clear_free(y);
1.1       djm       338:        return ret;
                    339: }
1.7       naddy     340: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       341:
                    342: static int
1.9       djm       343: pack_public_key_ed25519(const fido_cred_t *cred,
                    344:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       345: {
                    346:        const uint8_t *ptr;
                    347:        size_t len;
                    348:        int ret = -1;
                    349:
                    350:        response->public_key = NULL;
                    351:        response->public_key_len = 0;
                    352:
                    353:        if ((len = fido_cred_pubkey_len(cred)) != 32) {
                    354:                skdebug(__func__, "bad fido_cred_pubkey_len len %zu", len);
                    355:                goto out;
                    356:        }
                    357:        if ((ptr = fido_cred_pubkey_ptr(cred)) == NULL) {
                    358:                skdebug(__func__, "fido_cred_pubkey_ptr failed");
                    359:                goto out;
                    360:        }
                    361:        response->public_key_len = len;
                    362:        if ((response->public_key = malloc(response->public_key_len)) == NULL) {
                    363:                skdebug(__func__, "malloc pubkey failed");
                    364:                goto out;
                    365:        }
                    366:        memcpy(response->public_key, ptr, len);
                    367:        ret = 0;
                    368:  out:
                    369:        if (ret != 0)
                    370:                free(response->public_key);
                    371:        return ret;
                    372: }
                    373:
                    374: static int
1.12      djm       375: pack_public_key(uint32_t alg, const fido_cred_t *cred,
1.9       djm       376:     struct sk_enroll_response *response)
1.1       djm       377: {
                    378:        switch(alg) {
1.7       naddy     379: #ifdef WITH_OPENSSL
1.15      djm       380:        case SSH_SK_ECDSA:
1.1       djm       381:                return pack_public_key_ecdsa(cred, response);
1.7       naddy     382: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.15      djm       383:        case SSH_SK_ED25519:
1.1       djm       384:                return pack_public_key_ed25519(cred, response);
                    385:        default:
                    386:                return -1;
                    387:        }
                    388: }
                    389:
1.11      djm       390: static int
                    391: fidoerr_to_skerr(int fidoerr)
                    392: {
                    393:        switch (fidoerr) {
                    394:        case FIDO_ERR_UNSUPPORTED_OPTION:
1.15      djm       395:        case FIDO_ERR_UNSUPPORTED_ALGORITHM:
1.11      djm       396:                return SSH_SK_ERR_UNSUPPORTED;
                    397:        case FIDO_ERR_PIN_REQUIRED:
                    398:        case FIDO_ERR_PIN_INVALID:
                    399:                return SSH_SK_ERR_PIN_REQUIRED;
                    400:        default:
                    401:                return -1;
                    402:        }
                    403: }
                    404:
1.12      djm       405: static int
                    406: check_enroll_options(struct sk_option **options, char **devicep,
                    407:     uint8_t *user_id, size_t user_id_len)
                    408: {
                    409:        size_t i;
                    410:
                    411:        if (options == NULL)
                    412:                return 0;
                    413:        for (i = 0; options[i] != NULL; i++) {
                    414:                if (strcmp(options[i]->name, "device") == 0) {
                    415:                        if ((*devicep = strdup(options[i]->value)) == NULL) {
                    416:                                skdebug(__func__, "strdup device failed");
                    417:                                return -1;
                    418:                        }
                    419:                        skdebug(__func__, "requested device %s", *devicep);
1.14      djm       420:                } else if (strcmp(options[i]->name, "user") == 0) {
1.12      djm       421:                        if (strlcpy(user_id, options[i]->value, user_id_len) >=
                    422:                            user_id_len) {
                    423:                                skdebug(__func__, "user too long");
                    424:                                return -1;
                    425:                        }
                    426:                        skdebug(__func__, "requested user %s",
                    427:                            (char *)user_id);
                    428:                } else {
                    429:                        skdebug(__func__, "requested unsupported option %s",
                    430:                            options[i]->name);
                    431:                        if (options[i]->required) {
                    432:                                skdebug(__func__, "unknown required option");
                    433:                                return -1;
                    434:                        }
                    435:                }
                    436:        }
                    437:        return 0;
                    438: }
                    439:
1.1       djm       440: int
1.12      djm       441: sk_enroll(uint32_t alg, const uint8_t *challenge, size_t challenge_len,
1.10      djm       442:     const char *application, uint8_t flags, const char *pin,
1.12      djm       443:     struct sk_option **options, struct sk_enroll_response **enroll_response)
1.1       djm       444: {
                    445:        fido_cred_t *cred = NULL;
                    446:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    447:        const uint8_t *ptr;
                    448:        uint8_t user_id[32];
                    449:        struct sk_enroll_response *response = NULL;
                    450:        size_t len;
                    451:        int cose_alg;
1.11      djm       452:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL;
1.1       djm       453:        int r;
                    454:        char *device = NULL;
                    455:
                    456: #ifdef SK_DEBUG
                    457:        fido_init(FIDO_DEBUG);
                    458: #endif
1.6       markus    459:        if (enroll_response == NULL) {
                    460:                skdebug(__func__, "enroll_response == NULL");
1.1       djm       461:                goto out;
                    462:        }
1.12      djm       463:        memset(user_id, 0, sizeof(user_id));
                    464:        if (check_enroll_options(options, &device,
                    465:            user_id, sizeof(user_id)) != 0)
                    466:                goto out; /* error already logged */
                    467:
1.6       markus    468:        *enroll_response = NULL;
1.1       djm       469:        switch(alg) {
1.7       naddy     470: #ifdef WITH_OPENSSL
1.15      djm       471:        case SSH_SK_ECDSA:
1.1       djm       472:                cose_alg = COSE_ES256;
                    473:                break;
1.7       naddy     474: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.15      djm       475:        case SSH_SK_ED25519:
1.1       djm       476:                cose_alg = COSE_EDDSA;
                    477:                break;
                    478:        default:
                    479:                skdebug(__func__, "unsupported key type %d", alg);
                    480:                goto out;
                    481:        }
1.12      djm       482:        if (device == NULL && (device = pick_first_device()) == NULL) {
1.15      djm       483:                ret = SSH_SK_ERR_DEVICE_NOT_FOUND;
1.1       djm       484:                skdebug(__func__, "pick_first_device failed");
                    485:                goto out;
                    486:        }
                    487:        skdebug(__func__, "using device %s", device);
                    488:        if ((cred = fido_cred_new()) == NULL) {
                    489:                skdebug(__func__, "fido_cred_new failed");
                    490:                goto out;
                    491:        }
                    492:        if ((r = fido_cred_set_type(cred, cose_alg)) != FIDO_OK) {
                    493:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_type: %s", fido_strerr(r));
                    494:                goto out;
                    495:        }
                    496:        if ((r = fido_cred_set_clientdata_hash(cred, challenge,
                    497:            challenge_len)) != FIDO_OK) {
                    498:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_clientdata_hash: %s",
                    499:                    fido_strerr(r));
1.8       djm       500:                goto out;
                    501:        }
1.15      djm       502:        if ((r = fido_cred_set_rk(cred, (flags & SSH_SK_RESIDENT_KEY) != 0 ?
1.8       djm       503:            FIDO_OPT_TRUE : FIDO_OPT_OMIT)) != FIDO_OK) {
                    504:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_rk: %s", fido_strerr(r));
1.1       djm       505:                goto out;
                    506:        }
                    507:        if ((r = fido_cred_set_user(cred, user_id, sizeof(user_id),
                    508:            "openssh", "openssh", NULL)) != FIDO_OK) {
                    509:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_user: %s", fido_strerr(r));
                    510:                goto out;
                    511:        }
                    512:        if ((r = fido_cred_set_rp(cred, application, NULL)) != FIDO_OK) {
                    513:                skdebug(__func__, "fido_cred_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    514:                goto out;
                    515:        }
                    516:        if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    517:                skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
                    518:                goto out;
                    519:        }
                    520:        if ((r = fido_dev_open(dev, device)) != FIDO_OK) {
                    521:                skdebug(__func__, "fido_dev_open: %s", fido_strerr(r));
                    522:                goto out;
                    523:        }
1.11      djm       524:        if ((r = fido_dev_make_cred(dev, cred, pin)) != FIDO_OK) {
1.1       djm       525:                skdebug(__func__, "fido_dev_make_cred: %s", fido_strerr(r));
1.11      djm       526:                ret = fidoerr_to_skerr(r);
1.1       djm       527:                goto out;
                    528:        }
                    529:        if (fido_cred_x5c_ptr(cred) != NULL) {
                    530:                if ((r = fido_cred_verify(cred)) != FIDO_OK) {
                    531:                        skdebug(__func__, "fido_cred_verify: %s",
                    532:                            fido_strerr(r));
                    533:                        goto out;
                    534:                }
                    535:        } else {
                    536:                skdebug(__func__, "self-attested credential");
                    537:                if ((r = fido_cred_verify_self(cred)) != FIDO_OK) {
                    538:                        skdebug(__func__, "fido_cred_verify_self: %s",
                    539:                            fido_strerr(r));
                    540:                        goto out;
                    541:                }
                    542:        }
                    543:        if ((response = calloc(1, sizeof(*response))) == NULL) {
                    544:                skdebug(__func__, "calloc response failed");
                    545:                goto out;
                    546:        }
                    547:        if (pack_public_key(alg, cred, response) != 0) {
                    548:                skdebug(__func__, "pack_public_key failed");
                    549:                goto out;
                    550:        }
                    551:        if ((ptr = fido_cred_id_ptr(cred)) != NULL) {
                    552:                len = fido_cred_id_len(cred);
                    553:                if ((response->key_handle = calloc(1, len)) == NULL) {
                    554:                        skdebug(__func__, "calloc key handle failed");
                    555:                        goto out;
                    556:                }
                    557:                memcpy(response->key_handle, ptr, len);
                    558:                response->key_handle_len = len;
                    559:        }
                    560:        if ((ptr = fido_cred_sig_ptr(cred)) != NULL) {
                    561:                len = fido_cred_sig_len(cred);
                    562:                if ((response->signature = calloc(1, len)) == NULL) {
                    563:                        skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    564:                        goto out;
                    565:                }
                    566:                memcpy(response->signature, ptr, len);
                    567:                response->signature_len = len;
                    568:        }
                    569:        if ((ptr = fido_cred_x5c_ptr(cred)) != NULL) {
                    570:                len = fido_cred_x5c_len(cred);
1.16      djm       571:                debug3("%s: attestation cert len=%zu", __func__, len);
1.1       djm       572:                if ((response->attestation_cert = calloc(1, len)) == NULL) {
                    573:                        skdebug(__func__, "calloc attestation cert failed");
                    574:                        goto out;
                    575:                }
                    576:                memcpy(response->attestation_cert, ptr, len);
                    577:                response->attestation_cert_len = len;
                    578:        }
1.6       markus    579:        *enroll_response = response;
1.1       djm       580:        response = NULL;
                    581:        ret = 0;
                    582:  out:
                    583:        free(device);
                    584:        if (response != NULL) {
                    585:                free(response->public_key);
                    586:                free(response->key_handle);
                    587:                free(response->signature);
                    588:                free(response->attestation_cert);
                    589:                free(response);
                    590:        }
                    591:        if (dev != NULL) {
                    592:                fido_dev_close(dev);
                    593:                fido_dev_free(&dev);
                    594:        }
                    595:        if (cred != NULL) {
                    596:                fido_cred_free(&cred);
                    597:        }
                    598:        return ret;
                    599: }
                    600:
1.7       naddy     601: #ifdef WITH_OPENSSL
1.1       djm       602: static int
                    603: pack_sig_ecdsa(fido_assert_t *assert, struct sk_sign_response *response)
                    604: {
                    605:        ECDSA_SIG *sig = NULL;
                    606:        const BIGNUM *sig_r, *sig_s;
                    607:        const unsigned char *cp;
                    608:        size_t sig_len;
                    609:        int ret = -1;
                    610:
                    611:        cp = fido_assert_sig_ptr(assert, 0);
                    612:        sig_len = fido_assert_sig_len(assert, 0);
                    613:        if ((sig = d2i_ECDSA_SIG(NULL, &cp, sig_len)) == NULL) {
                    614:                skdebug(__func__, "d2i_ECDSA_SIG failed");
                    615:                goto out;
                    616:        }
                    617:        ECDSA_SIG_get0(sig, &sig_r, &sig_s);
                    618:        response->sig_r_len = BN_num_bytes(sig_r);
                    619:        response->sig_s_len = BN_num_bytes(sig_s);
                    620:        if ((response->sig_r = calloc(1, response->sig_r_len)) == NULL ||
                    621:            (response->sig_s = calloc(1, response->sig_s_len)) == NULL) {
                    622:                skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    623:                goto out;
                    624:        }
                    625:        BN_bn2bin(sig_r, response->sig_r);
                    626:        BN_bn2bin(sig_s, response->sig_s);
                    627:        ret = 0;
                    628:  out:
                    629:        ECDSA_SIG_free(sig);
                    630:        if (ret != 0) {
                    631:                free(response->sig_r);
                    632:                free(response->sig_s);
                    633:                response->sig_r = NULL;
                    634:                response->sig_s = NULL;
                    635:        }
                    636:        return ret;
                    637: }
1.7       naddy     638: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.1       djm       639:
                    640: static int
                    641: pack_sig_ed25519(fido_assert_t *assert, struct sk_sign_response *response)
                    642: {
                    643:        const unsigned char *ptr;
                    644:        size_t len;
                    645:        int ret = -1;
                    646:
                    647:        ptr = fido_assert_sig_ptr(assert, 0);
                    648:        len = fido_assert_sig_len(assert, 0);
                    649:        if (len != 64) {
                    650:                skdebug(__func__, "bad length %zu", len);
                    651:                goto out;
                    652:        }
                    653:        response->sig_r_len = len;
                    654:        if ((response->sig_r = calloc(1, response->sig_r_len)) == NULL) {
                    655:                skdebug(__func__, "calloc signature failed");
                    656:                goto out;
                    657:        }
                    658:        memcpy(response->sig_r, ptr, len);
                    659:        ret = 0;
                    660:  out:
                    661:        if (ret != 0) {
                    662:                free(response->sig_r);
                    663:                response->sig_r = NULL;
                    664:        }
                    665:        return ret;
                    666: }
                    667:
                    668: static int
1.12      djm       669: pack_sig(uint32_t  alg, fido_assert_t *assert,
                    670:     struct sk_sign_response *response)
1.1       djm       671: {
                    672:        switch(alg) {
1.7       naddy     673: #ifdef WITH_OPENSSL
1.15      djm       674:        case SSH_SK_ECDSA:
1.1       djm       675:                return pack_sig_ecdsa(assert, response);
1.7       naddy     676: #endif /* WITH_OPENSSL */
1.15      djm       677:        case SSH_SK_ED25519:
1.1       djm       678:                return pack_sig_ed25519(assert, response);
                    679:        default:
                    680:                return -1;
                    681:        }
                    682: }
                    683:
1.12      djm       684: /* Checks sk_options for sk_sign() and sk_load_resident_keys() */
                    685: static int
                    686: check_sign_load_resident_options(struct sk_option **options, char **devicep)
                    687: {
                    688:        size_t i;
                    689:
                    690:        if (options == NULL)
                    691:                return 0;
                    692:        for (i = 0; options[i] != NULL; i++) {
                    693:                if (strcmp(options[i]->name, "device") == 0) {
                    694:                        if ((*devicep = strdup(options[i]->value)) == NULL) {
                    695:                                skdebug(__func__, "strdup device failed");
                    696:                                return -1;
                    697:                        }
                    698:                        skdebug(__func__, "requested device %s", *devicep);
                    699:                } else {
                    700:                        skdebug(__func__, "requested unsupported option %s",
                    701:                            options[i]->name);
                    702:                        if (options[i]->required) {
                    703:                                skdebug(__func__, "unknown required option");
                    704:                                return -1;
                    705:                        }
                    706:                }
                    707:        }
                    708:        return 0;
                    709: }
                    710:
1.17    ! djm       711: /* Calculate SHA256(m) */
        !           712: static int
        !           713: sha256_mem(const void *m, size_t mlen, u_char *d, size_t dlen)
        !           714: {
        !           715: #ifdef WITH_OPENSSL
        !           716:        u_int mdlen;
        !           717: #endif
        !           718:
        !           719:        if (dlen != 32)
        !           720:                return -1;
        !           721: #ifdef WITH_OPENSSL
        !           722:        mdlen = dlen;
        !           723:        if (!EVP_Digest(m, mlen, d, &mdlen, EVP_sha256(), NULL))
        !           724:                return -1;
        !           725: #else
        !           726:        SHA256Data(m, mlen, d);
        !           727: #endif
        !           728:        return 0;
        !           729: }
        !           730:
1.1       djm       731: int
1.17    ! djm       732: sk_sign(uint32_t alg, const uint8_t *data, size_t datalen,
1.1       djm       733:     const char *application,
                    734:     const uint8_t *key_handle, size_t key_handle_len,
1.12      djm       735:     uint8_t flags, const char *pin, struct sk_option **options,
                    736:     struct sk_sign_response **sign_response)
1.1       djm       737: {
                    738:        fido_assert_t *assert = NULL;
1.12      djm       739:        char *device = NULL;
1.1       djm       740:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    741:        struct sk_sign_response *response = NULL;
1.17    ! djm       742:        uint8_t message[32];
1.11      djm       743:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL;
1.1       djm       744:        int r;
                    745:
                    746: #ifdef SK_DEBUG
                    747:        fido_init(FIDO_DEBUG);
                    748: #endif
                    749:
                    750:        if (sign_response == NULL) {
                    751:                skdebug(__func__, "sign_response == NULL");
                    752:                goto out;
                    753:        }
                    754:        *sign_response = NULL;
1.12      djm       755:        if (check_sign_load_resident_options(options, &device) != 0)
                    756:                goto out; /* error already logged */
1.17    ! djm       757:        /* hash data to be signed before it goes to the security key */
        !           758:        if ((r = sha256_mem(data, datalen, message, sizeof(message))) != 0) {
        !           759:                skdebug(__func__, "hash message failed");
        !           760:                goto out;
        !           761:        }
        !           762:        if ((dev = find_device(device, message, sizeof(message),
1.12      djm       763:            application, key_handle, key_handle_len)) == NULL) {
1.1       djm       764:                skdebug(__func__, "couldn't find device for key handle");
                    765:                goto out;
                    766:        }
                    767:        if ((assert = fido_assert_new()) == NULL) {
                    768:                skdebug(__func__, "fido_assert_new failed");
                    769:                goto out;
                    770:        }
                    771:        if ((r = fido_assert_set_clientdata_hash(assert, message,
1.17    ! djm       772:            sizeof(message))) != FIDO_OK) {
1.1       djm       773:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_clientdata_hash: %s",
                    774:                    fido_strerr(r));
                    775:                goto out;
                    776:        }
                    777:        if ((r = fido_assert_set_rp(assert, application)) != FIDO_OK) {
                    778:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_rp: %s", fido_strerr(r));
                    779:                goto out;
                    780:        }
                    781:        if ((r = fido_assert_allow_cred(assert, key_handle,
                    782:            key_handle_len)) != FIDO_OK) {
                    783:                skdebug(__func__, "fido_assert_allow_cred: %s", fido_strerr(r));
                    784:                goto out;
                    785:        }
                    786:        if ((r = fido_assert_set_up(assert,
1.15      djm       787:            (flags & SSH_SK_USER_PRESENCE_REQD) ?
1.1       djm       788:            FIDO_OPT_TRUE : FIDO_OPT_FALSE)) != FIDO_OK) {
                    789:                skdebug(__func__, "fido_assert_set_up: %s", fido_strerr(r));
                    790:                goto out;
                    791:        }
                    792:        if ((r = fido_dev_get_assert(dev, assert, NULL)) != FIDO_OK) {
                    793:                skdebug(__func__, "fido_dev_get_assert: %s", fido_strerr(r));
                    794:                goto out;
                    795:        }
                    796:        if ((response = calloc(1, sizeof(*response))) == NULL) {
                    797:                skdebug(__func__, "calloc response failed");
                    798:                goto out;
                    799:        }
                    800:        response->flags = fido_assert_flags(assert, 0);
                    801:        response->counter = fido_assert_sigcount(assert, 0);
                    802:        if (pack_sig(alg, assert, response) != 0) {
                    803:                skdebug(__func__, "pack_sig failed");
                    804:                goto out;
                    805:        }
                    806:        *sign_response = response;
                    807:        response = NULL;
                    808:        ret = 0;
                    809:  out:
1.17    ! djm       810:        explicit_bzero(message, sizeof(message));
1.12      djm       811:        free(device);
1.1       djm       812:        if (response != NULL) {
                    813:                free(response->sig_r);
                    814:                free(response->sig_s);
                    815:                free(response);
                    816:        }
                    817:        if (dev != NULL) {
                    818:                fido_dev_close(dev);
                    819:                fido_dev_free(&dev);
                    820:        }
                    821:        if (assert != NULL) {
                    822:                fido_assert_free(&assert);
                    823:        }
                    824:        return ret;
                    825: }
1.9       djm       826:
                    827: static int
                    828: read_rks(const char *devpath, const char *pin,
                    829:     struct sk_resident_key ***rksp, size_t *nrksp)
                    830: {
1.11      djm       831:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL, r = -1;
1.9       djm       832:        fido_dev_t *dev = NULL;
                    833:        fido_credman_metadata_t *metadata = NULL;
                    834:        fido_credman_rp_t *rp = NULL;
                    835:        fido_credman_rk_t *rk = NULL;
                    836:        size_t i, j, nrp, nrk;
                    837:        const fido_cred_t *cred;
                    838:        struct sk_resident_key *srk = NULL, **tmp;
                    839:
                    840:        if ((dev = fido_dev_new()) == NULL) {
                    841:                skdebug(__func__, "fido_dev_new failed");
1.11      djm       842:                return ret;
1.9       djm       843:        }
                    844:        if ((r = fido_dev_open(dev, devpath)) != FIDO_OK) {
                    845:                skdebug(__func__, "fido_dev_open %s failed: %s",
                    846:                    devpath, fido_strerr(r));
                    847:                fido_dev_free(&dev);
1.11      djm       848:                return ret;
1.9       djm       849:        }
                    850:        if ((metadata = fido_credman_metadata_new()) == NULL) {
                    851:                skdebug(__func__, "alloc failed");
                    852:                goto out;
                    853:        }
                    854:
                    855:        if ((r = fido_credman_get_dev_metadata(dev, metadata, pin)) != 0) {
                    856:                if (r == FIDO_ERR_INVALID_COMMAND) {
                    857:                        skdebug(__func__, "device %s does not support "
                    858:                            "resident keys", devpath);
1.11      djm       859:                        ret = 0;
1.9       djm       860:                        goto out;
                    861:                }
                    862:                skdebug(__func__, "get metadata for %s failed: %s",
                    863:                    devpath, fido_strerr(r));
1.12      djm       864:                ret = fidoerr_to_skerr(r);
1.9       djm       865:                goto out;
                    866:        }
                    867:        skdebug(__func__, "existing %llu, remaining %llu",
                    868:            (unsigned long long)fido_credman_rk_existing(metadata),
                    869:            (unsigned long long)fido_credman_rk_remaining(metadata));
                    870:        if ((rp = fido_credman_rp_new()) == NULL) {
                    871:                skdebug(__func__, "alloc rp failed");
                    872:                goto out;
                    873:        }
                    874:        if ((r = fido_credman_get_dev_rp(dev, rp, pin)) != 0) {
                    875:                skdebug(__func__, "get RPs for %s failed: %s",
                    876:                    devpath, fido_strerr(r));
                    877:                goto out;
                    878:        }
                    879:        nrp = fido_credman_rp_count(rp);
                    880:        skdebug(__func__, "Device %s has resident keys for %zu RPs",
                    881:            devpath, nrp);
                    882:
                    883:        /* Iterate over RP IDs that have resident keys */
                    884:        for (i = 0; i < nrp; i++) {
                    885:                skdebug(__func__, "rp %zu: name=\"%s\" id=\"%s\" hashlen=%zu",
                    886:                    i, fido_credman_rp_name(rp, i), fido_credman_rp_id(rp, i),
                    887:                    fido_credman_rp_id_hash_len(rp, i));
                    888:
                    889:                /* Skip non-SSH RP IDs */
                    890:                if (strncasecmp(fido_credman_rp_id(rp, i), "ssh:", 4) != 0)
                    891:                        continue;
                    892:
                    893:                fido_credman_rk_free(&rk);
                    894:                if ((rk = fido_credman_rk_new()) == NULL) {
                    895:                        skdebug(__func__, "alloc rk failed");
                    896:                        goto out;
                    897:                }
                    898:                if ((r = fido_credman_get_dev_rk(dev, fido_credman_rp_id(rp, i),
                    899:                    rk, pin)) != 0) {
                    900:                        skdebug(__func__, "get RKs for %s slot %zu failed: %s",
                    901:                            devpath, i, fido_strerr(r));
                    902:                        goto out;
                    903:                }
                    904:                nrk = fido_credman_rk_count(rk);
                    905:                skdebug(__func__, "RP \"%s\" has %zu resident keys",
                    906:                    fido_credman_rp_id(rp, i), nrk);
                    907:
                    908:                /* Iterate over resident keys for this RP ID */
                    909:                for (j = 0; j < nrk; j++) {
                    910:                        if ((cred = fido_credman_rk(rk, j)) == NULL) {
                    911:                                skdebug(__func__, "no RK in slot %zu", j);
                    912:                                continue;
                    913:                        }
                    914:                        skdebug(__func__, "Device %s RP \"%s\" slot %zu: "
                    915:                            "type %d", devpath, fido_credman_rp_id(rp, i), j,
                    916:                            fido_cred_type(cred));
                    917:
                    918:                        /* build response entry */
                    919:                        if ((srk = calloc(1, sizeof(*srk))) == NULL ||
                    920:                            (srk->key.key_handle = calloc(1,
                    921:                            fido_cred_id_len(cred))) == NULL ||
                    922:                            (srk->application = strdup(fido_credman_rp_id(rp,
                    923:                            i))) == NULL) {
                    924:                                skdebug(__func__, "alloc sk_resident_key");
                    925:                                goto out;
                    926:                        }
                    927:
                    928:                        srk->key.key_handle_len = fido_cred_id_len(cred);
                    929:                        memcpy(srk->key.key_handle,
                    930:                            fido_cred_id_ptr(cred),
                    931:                            srk->key.key_handle_len);
                    932:
                    933:                        switch (fido_cred_type(cred)) {
                    934:                        case COSE_ES256:
1.15      djm       935:                                srk->alg = SSH_SK_ECDSA;
1.9       djm       936:                                break;
                    937:                        case COSE_EDDSA:
1.15      djm       938:                                srk->alg = SSH_SK_ED25519;
1.9       djm       939:                                break;
                    940:                        default:
                    941:                                skdebug(__func__, "unsupported key type %d",
                    942:                                    fido_cred_type(cred));
1.15      djm       943:                                goto out; /* XXX free rk and continue */
1.9       djm       944:                        }
                    945:
                    946:                        if ((r = pack_public_key(srk->alg, cred,
                    947:                            &srk->key)) != 0) {
                    948:                                skdebug(__func__, "pack public key failed");
                    949:                                goto out;
                    950:                        }
                    951:                        /* append */
                    952:                        if ((tmp = recallocarray(*rksp, *nrksp, (*nrksp) + 1,
                    953:                            sizeof(**rksp))) == NULL) {
                    954:                                skdebug(__func__, "alloc rksp");
                    955:                                goto out;
                    956:                        }
                    957:                        *rksp = tmp;
                    958:                        (*rksp)[(*nrksp)++] = srk;
                    959:                        srk = NULL;
                    960:                }
                    961:        }
                    962:        /* Success */
1.11      djm       963:        ret = 0;
1.9       djm       964:  out:
                    965:        if (srk != NULL) {
                    966:                free(srk->application);
                    967:                freezero(srk->key.public_key, srk->key.public_key_len);
                    968:                freezero(srk->key.key_handle, srk->key.key_handle_len);
                    969:                freezero(srk, sizeof(*srk));
                    970:        }
                    971:        fido_credman_rp_free(&rp);
                    972:        fido_credman_rk_free(&rk);
                    973:        fido_dev_close(dev);
                    974:        fido_dev_free(&dev);
                    975:        fido_credman_metadata_free(&metadata);
1.11      djm       976:        return ret;
1.9       djm       977: }
                    978:
                    979: int
1.12      djm       980: sk_load_resident_keys(const char *pin, struct sk_option **options,
1.9       djm       981:     struct sk_resident_key ***rksp, size_t *nrksp)
                    982: {
1.11      djm       983:        int ret = SSH_SK_ERR_GENERAL, r = -1;
1.9       djm       984:        fido_dev_info_t *devlist = NULL;
                    985:        size_t i, ndev = 0, nrks = 0;
                    986:        const fido_dev_info_t *di;
                    987:        struct sk_resident_key **rks = NULL;
1.12      djm       988:        char *device = NULL;
1.9       djm       989:        *rksp = NULL;
                    990:        *nrksp = 0;
                    991:
1.12      djm       992:        if (check_sign_load_resident_options(options, &device) != 0)
                    993:                goto out; /* error already logged */
                    994:        if (device != NULL) {
                    995:                skdebug(__func__, "trying %s", device);
                    996:                if ((r = read_rks(device, pin, &rks, &nrks)) != 0) {
1.13      djm       997:                        skdebug(__func__, "read_rks failed for %s", device);
1.12      djm       998:                        ret = r;
                    999:                        goto out;
                   1000:                }
                   1001:        } else {
                   1002:                /* Try all devices */
                   1003:                if ((devlist = fido_dev_info_new(MAX_FIDO_DEVICES)) == NULL) {
                   1004:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_new failed");
                   1005:                        goto out;
                   1006:                }
                   1007:                if ((r = fido_dev_info_manifest(devlist,
                   1008:                    MAX_FIDO_DEVICES, &ndev)) != FIDO_OK) {
                   1009:                        skdebug(__func__, "fido_dev_info_manifest failed: %s",
                   1010:                            fido_strerr(r));
                   1011:                        goto out;
                   1012:                }
                   1013:                for (i = 0; i < ndev; i++) {
                   1014:                        if ((di = fido_dev_info_ptr(devlist, i)) == NULL) {
                   1015:                                skdebug(__func__, "no dev info at %zu", i);
                   1016:                                continue;
                   1017:                        }
                   1018:                        skdebug(__func__, "trying %s", fido_dev_info_path(di));
                   1019:                        if ((r = read_rks(fido_dev_info_path(di), pin,
                   1020:                            &rks, &nrks)) != 0) {
                   1021:                                skdebug(__func__, "read_rks failed for %s",
                   1022:                                    fido_dev_info_path(di));
                   1023:                                /* remember last error */
                   1024:                                ret = r;
                   1025:                                continue;
                   1026:                        }
1.9       djm      1027:                }
                   1028:        }
1.12      djm      1029:        /* success, unless we have no keys but a specific error */
                   1030:        if (nrks > 0 || ret == SSH_SK_ERR_GENERAL)
                   1031:                ret = 0;
1.9       djm      1032:        *rksp = rks;
                   1033:        *nrksp = nrks;
                   1034:        rks = NULL;
                   1035:        nrks = 0;
                   1036:  out:
1.12      djm      1037:        free(device);
1.9       djm      1038:        for (i = 0; i < nrks; i++) {
                   1039:                free(rks[i]->application);
                   1040:                freezero(rks[i]->key.public_key, rks[i]->key.public_key_len);
                   1041:                freezero(rks[i]->key.key_handle, rks[i]->key.key_handle_len);
                   1042:                freezero(rks[i], sizeof(*rks[i]));
                   1043:        }
                   1044:        free(rks);
                   1045:        fido_dev_info_free(&devlist, MAX_FIDO_DEVICES);
1.11      djm      1046:        return ret;
1.9       djm      1047: }
                   1048: