src/cypherpunks.ru/govpn/aont/oaep.go

   1 /*
   2 GoVPN -- simple secure free software virtual private network daemon
   3 Copyright (C) 2014-2019 Sergey Matveev <stargrave@stargrave.org>
   4
   5 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation, version 3 of the License.
   8
   9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 GNU General Public License for more details.
  13
  14 You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16 */
  17
  18 // All-Or-Nothing-Transform, based on OAEP.
  19 //
  20 // This package implements OAEP (Optimal Asymmetric Encryption Padding)
  21 // (http://cseweb.ucsd.edu/~mihir/papers/oaep.html)
  22 // used there as All-Or-Nothing-Transformation
  23 // (http://theory.lcs.mit.edu/~cis/pubs/rivest/fusion.ps).
  24 // We do not fix OAEP parts length, instead we add hash-based
  25 // checksum like in SAEP+
  26 // (http://crypto.stanford.edu/~dabo/abstracts/saep.html).
  27 //
  28 // AONT takes 128-bit random r, data M to be encoded and produce the
  29 // package PKG:
  30 //
  31 //     PKG = P1 || P2
  32 //      P1 = ChaCha20(key=r, nonce=0x00, 0x00) XOR (M || BLAKE2b(r || M))
  33 //      P2 = BLAKE2b(P1) XOR r
  34 package aont
  35
  36 import (
  37         "crypto/subtle"
  38         "errors"
  39
  40         "chacha20"
  41         "golang.org/x/crypto/blake2b"
  42 )
  43
  44 const (
  45         HSize = 32
  46         RSize = 16
  47 )
  48
  49 var (
  50         dummyNonce = new([16]byte)
  51 )
  52
  53 // Encode the data, produce AONT package. Data size will be larger than
  54 // the original one for 48 bytes.
  55 func Encode(r *[RSize]byte, in []byte) ([]byte, error) {
  56         out := make([]byte, len(in)+HSize+RSize)
  57         copy(out, in)
  58         h, err := blake2b.New256(nil)
  59         if err != nil {
  60                 return nil, err
  61         }
  62         h.Write(r[:])
  63         h.Write(in)
  64         copy(out[len(in):], h.Sum(nil))
  65         chachaKey := new([32]byte)
  66         copy(chachaKey[:], r[:])
  67         chacha20.XORKeyStream(out, out, dummyNonce, chachaKey)
  68         h.Reset()
  69         h.Write(out[:len(in)+32])
  70         for i, b := range h.Sum(nil)[:RSize] {
  71                 out[len(in)+32+i] = b ^ r[i]
  72         }
  73         return out, nil
  74 }
  75
  76 // Decode the data from AONT package. Data size will be smaller than the
  77 // original one for 48 bytes.
  78 func Decode(in []byte) ([]byte, error) {
  79         if len(in) < HSize+RSize {
  80                 return nil, errors.New("Too small input buffer")
  81         }
  82         h, err := blake2b.New256(nil)
  83         if err != nil {
  84                 return nil, err
  85         }
  86         h.Write(in[:len(in)-RSize])
  87         chachaKey := new([32]byte)
  88         for i, b := range h.Sum(nil)[:RSize] {
  89                 chachaKey[i] = b ^ in[len(in)-RSize+i]
  90         }
  91         h.Reset()
  92         h.Write(chachaKey[:RSize])
  93         out := make([]byte, len(in)-RSize)
  94         chacha20.XORKeyStream(out, in[:len(in)-RSize], dummyNonce, chachaKey)
  95         h.Write(out[:len(out)-HSize])
  96         if subtle.ConstantTimeCompare(h.Sum(nil), out[len(out)-HSize:]) != 1 {
  97                 return nil, errors.New("Invalid checksum")
  98         }
  99         return out[:len(out)-HSize], nil
 100 }