pygost/x509.py

   1 # coding: utf-8
   2 # PyGOST -- Pure Python GOST cryptographic functions library
   3 # Copyright (C) 2015-2016 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, either version 3 of the License, or
   8 # (at your option) any later version.
   9 #
  10 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 # GNU General Public License for more details.
  14 #
  15 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 # along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 """ :rfc:`4491` (using GOST algorithms with X.509) compatibility helpers
  18
  19 Signature, public and private keys formats are defined in the RFC above.
  20 """
  21
  22 from pygost.gost3410 import CURVE_PARAMS
  23 from pygost.gost3410 import GOST3410Curve
  24 from pygost.gost3410 import public_key as _public_key
  25 from pygost.gost3410 import sign as _sign
  26 from pygost.gost3410 import SIZE_3410_2001
  27 from pygost.gost3410 import SIZE_3410_2012
  28 from pygost.gost3410 import verify as _verify
  29 from pygost.gost3411_2012 import GOST34112012
  30 from pygost.gost3411_94 import GOST341194
  31 from pygost.utils import bytes2long
  32 from pygost.utils import long2bytes
  33
  34
  35 GOST341194_SBOX = "GostR3411_94_CryptoProParamSet"
  36 MODE2PARAMS = {
  37     2001: "GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet",
  38     2012: "GostR3410_2012_TC26_ParamSetA",
  39 }
  40 MODE2SIZE = {
  41     2001: SIZE_3410_2001,
  42     2012: SIZE_3410_2012,
  43 }
  44 MODE2DIGEST = {
  45     2001: lambda data: GOST341194(data, sbox=GOST341194_SBOX).digest(),
  46     2012: lambda data: GOST34112012(data).digest(),
  47 }
  48
  49
  50 def keypair_gen(seed, mode=2001, curve_params=None):
  51     """ Generate keypair
  52
  53     :param bytes seed: random data used as an entropy source
  54     :param int mode: either 2001 or 2012
  55     :param str curve_params: :py:data:`gost3410.CURVE_PARAMS` key identifying
  56                              curve parameters. GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet
  57                              will be used by default for 2001 mode and
  58                              GostR3410_2012_TC26_ParamSetA for 2012 one.
  59     :return: private and public keys
  60     :rtype: (bytes, bytes), 32/64 and 64/128 bytes
  61     """
  62     if len(seed) != MODE2SIZE[mode]:
  63         raise ValueError("Invalid seed size")
  64     curve_params = curve_params or MODE2PARAMS[mode]
  65     curve = GOST3410Curve(*CURVE_PARAMS[curve_params])
  66     private_key = seed
  67     public_key_x, public_key_y = _public_key(curve, bytes2long(private_key))
  68     public_key = (long2bytes(public_key_y) + long2bytes(public_key_x))[::-1]
  69     return private_key[::-1], public_key
  70
  71
  72 def sign_digest(private_key, digest, mode=2001, curve_params=None):
  73     """ Sign digest
  74
  75     :param bytes private_key: private key to sign with
  76     :param bytes digest: precalculated digest
  77     :param int mode: either 2001 or 2012
  78     :param str curve_params: :py:data:`gost3410.CURVE_PARAMS` key identifying
  79                              curve parameters. GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet
  80                              will be used by default for 2001 mode and
  81                              GostR3410_2012_TC26_ParamSetA for 2012 one.
  82     :return: signature
  83     :rtype: bytes, 64/128 bytes
  84     """
  85     curve_params = curve_params or MODE2PARAMS[mode]
  86     curve = GOST3410Curve(*CURVE_PARAMS[curve_params])
  87     return _sign(
  88         curve,
  89         bytes2long(private_key[::-1]),
  90         digest,
  91         size=MODE2SIZE[mode],
  92     )
  93
  94
  95 def verify_digest(public_key, digest, signature, mode=2001, curve_params=None):
  96     """ Verify signature of the digest
  97
  98     :param bytes public_key: public key to verify with
  99     :param bytes digest: precalculated digest
 100     :param bytes signature: signature
 101     :param int mode: either 2001 or 2012
 102     :param str curve_params: :py:data:`gost3410.CURVE_PARAMS` key identifying
 103                              curve parameters. GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet
 104                              will be used by default for 2001 mode and
 105                              GostR3410_2012_TC26_ParamSetA for 2012 one.
 106     :rtype: bool
 107     """
 108     curve_params = curve_params or MODE2PARAMS[mode]
 109     curve = GOST3410Curve(*CURVE_PARAMS[curve_params])
 110     public_key = public_key[::-1]
 111     size = MODE2SIZE[mode]
 112     return _verify(
 113         curve,
 114         bytes2long(public_key[size:]),
 115         bytes2long(public_key[:size]),
 116         digest,
 117         signature,
 118         size=MODE2SIZE[mode],
 119     )
 120
 121
 122 def sign(private_key, data, mode=2001, curve_params=None):
 123     """ Calculate data's digest and sign it
 124
 125     :param bytes private_key: private key to sign with
 126     :param bytes data: arbitrary data
 127     :param int mode: either 2001 or 2012
 128     :param str curve_params: :py:data:`gost3410.CURVE_PARAMS` key identifying
 129                              curve parameters. GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet
 130                              will be used by default for 2001 mode and
 131                              GostR3410_2012_TC26_ParamSetA for 2012 one.
 132     :return: signature
 133     :rtype: bytes, 64/128 bytes
 134     """
 135     return sign_digest(private_key, MODE2DIGEST[mode](data), mode, curve_params)
 136
 137
 138 def verify(public_key, data, signature, mode=2001, curve_params=None):
 139     """ Verify signature of the digest
 140
 141     :param bytes public_key: public key to verify with
 142     :param bytes digest: precalculated digest
 143     :param bytes signature: signature
 144     :param int mode: either 2001 or 2012
 145     :param str curve_params: :py:data:`gost3410.CURVE_PARAMS` key identifying
 146                              curve parameters. GostR3410_2001_CryptoPro_A_ParamSet
 147                              will be used by default for 2001 mode and
 148                              GostR3410_2012_TC26_ParamSetA for 2012 one.
 149     :rtype: bool
 150     """
 151     return verify_digest(
 152         public_key,
 153         MODE2DIGEST[mode](data),
 154         signature,
 155         mode,
 156         curve_params,
 157     )