nsz Git - epoint/blob - pkg/key/key.go

   1 // Package key implements epoint key pair generation and handling.
   2 //
   3 // An epoint key is an OpenPGP signing key that contains a self-signed
   4 // user id packet which matches
   5 //     "Issuer (<denomination>)"
   6 // or
   7 //     "Holder of <issuer fpr> (<denomination>)"
   8 //
   9 // The OpenPGP DSA key material is generated from a random seed using
  10 // a deterministic algorithm. (The self-signature is not deterministic
  11 // but the key material and thus the fingerprint is.)
  12 // This makes it possible to represent an obligation issuer or holder key
  13 // pair with a few bits of secret random seed.
  14 // (The user id only needs to be set up correctly when the key is uploaded
  15 // to the epoint server, it is not required for signing draft documents.)
  16 package key
  17
  18 import (
  19         "crypto"
  20         "crypto/dsa"
  21         "crypto/openpgp"
  22         "crypto/openpgp/packet"
  23         "crypto/rand"
  24         "crypto/sha1"
  25         "fmt"
  26         "io"
  27         "math/big"
  28 )
  29
  30 // TODO: keep denomination only in issuer key?
  31 // TODO: cleanup
  32 // TODO: server key
  33
  34 const P = "A4D2B9575C25F0E622B8694387128A793E1AD27D12FFF4B5BA11A37CEFD31C935BCBB0A944581A6E6DA12986FCBA9D666607D71D365C286B9BCB57F6D938BE74982B7D770CE438F03B0A20ABA02E5691458C39D96E6E86AE564176ED1A6DFBAFB6EE7674CC5EDCF9FEB6158471FB3FAB53BA1CE1BA64C5626B9E8585FCEF5D31"
  35 const Q = "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFF254EAF9E7916D607AAAF"
  36 const G = "7EA5C898777BE4BB29DCDC47289E718F7274C9CD7E570D3D552F3B3EE43C3DEF7BA68E57786926520CCAC71DBA13F37C4064395D5AF3334A04ABD8CED5E7FF476C661953936E8ADDE96A39D8C4AC1080A2BE3FE863A24B08BD43827E54AFADA72433704EA3C12E50E5BD08C130C68A1402FC20DA79CFE0DE931C414348D32B10"
  37
  38 // Calculate DSA private key from given random seed r
  39 func DsaKey(r []byte) *dsa.PrivateKey {
  40         priv := new(dsa.PrivateKey)
  41         priv.Parameters.P, _ = new(big.Int).SetString(P, 16)
  42         priv.Parameters.Q, _ = new(big.Int).SetString(Q, 16)
  43         priv.Parameters.G, _ = new(big.Int).SetString(G, 16)
  44
  45         x := new(big.Int)
  46 loop:
  47         h := sha1.New()
  48         h.Write(r)
  49         r = h.Sum()
  50         x.SetBytes(r)
  51         // TODO: zero out r and h ?
  52         if x.Sign() == 0 || x.Cmp(priv.Q) >= 0 {
  53                 // very rare
  54                 goto loop
  55         }
  56         priv.X = x
  57         priv.Y = new(big.Int)
  58         priv.Y.Exp(priv.G, x, priv.P)
  59         return priv
  60 }
  61
  62 // Generate a random DSA private key
  63 func RandomDsaKey() (priv *dsa.PrivateKey, err error) {
  64         r := make([]byte, sha1.Size)
  65         _, err = io.ReadFull(rand.Reader, r)
  66         priv = DsaKey(r)
  67         return
  68 }
  69
  70 // New returns an openpgp.Entity that contains a fresh DSA private key with a
  71 // single identity composed of the given full name, comment and email, any of
  72 // which may be empty but must not contain any of "()<>\x00".
  73 func New(priv *dsa.PrivateKey, currentTimeSecs int64, name, comment, email string) (e *openpgp.Entity, err error) {
  74         uid := packet.NewUserId(name, comment, email)
  75         if uid == nil {
  76                 return nil, fmt.Errorf("NewEntity: invalid argument: user id field contained invalid characters")
  77         }
  78         t := uint32(currentTimeSecs)
  79         e = &openpgp.Entity{
  80                 PrimaryKey: packet.NewDSAPublicKey(t, &priv.PublicKey, false /* not a subkey */ ),
  81                 PrivateKey: packet.NewDSAPrivateKey(t, priv, false /* not a subkey */ ),
  82                 Identities: make(map[string]*openpgp.Identity),
  83         }
  84         isPrimaryId := true
  85         e.Identities[uid.Id] = &openpgp.Identity{
  86                 Name:   uid.Name,
  87                 UserId: uid,
  88                 SelfSignature: &packet.Signature{
  89                         CreationTime: t,
  90                         SigType:      packet.SigTypePositiveCert,
  91                         PubKeyAlgo:   packet.PubKeyAlgoDSA,
  92                         Hash:         crypto.SHA256,
  93                         IsPrimaryId:  &isPrimaryId,
  94                         FlagsValid:   true,
  95                         FlagSign:     true,
  96                         FlagCertify:  true,
  97                         IssuerKeyId:  &e.PrimaryKey.KeyId,
  98                 },
  99         }
 100         return
 101 }
 102
 103 // Issuer generates a key for obligation issuer clients from random seed r
 104 func Issuer(r []byte, denomination string) (e *openpgp.Entity, err error) {
 105         return New(DsaKey(r), 0, "Issuer", denomination, "")
 106 }
 107 // Holder generates a key for obligation holder clients from random seed r
 108 func Holder(r []byte, issuer, denomination string) (e *openpgp.Entity, err error) {
 109         return New(DsaKey(r), 0, "Holder of "+issuer, denomination, "")
 110 }
 111
 112 // Check the issuer and denomination associated with the given pgp key
 113 func Check(e *openpgp.Entity) (isIssuer bool, issuer, denomination string, err error) {
 114         // allow multiple identities, use the first one that looks like an epoint uid
 115         for _, id := range e.Identities {
 116                 denomination = id.UserId.Comment
 117                 if id.UserId.Name == "Issuer" {
 118                         isIssuer = true
 119                         issuer = fmt.Sprintf("%X", e.PrimaryKey.Fingerprint)
 120                         return
 121                 }
 122                 const prefix = "Holder of "
 123                 if id.UserId.Name[:len(prefix)] == prefix {
 124                         issuer = id.UserId.Name[len(prefix):]
 125                         return
 126                 }
 127         }
 128         err = fmt.Errorf("Check: no valid userid was found")
 129         return
 130 }