more tests
[gnuk/gnuk.git] / test / rsa_keys.py
1 from binascii import hexlify, unhexlify
2 from time import time
3 from struct import pack
4 from hashlib import sha1, sha256
5 import string
6 from os import urandom
7
8 def read_key_from_file(file):
9     f = open(file)
10     n_str = f.readline()[:-1]
11     e_str = f.readline()[:-1]
12     p_str = f.readline()[:-1]
13     q_str = f.readline()[:-1]
14     f.close()
15     e = int(e_str, 16)
16     p = int(p_str, 16)
17     q = int(q_str, 16)
18     n = int(n_str, 16)
19     if n != p * q:
20         raise ValueError("wrong key", p, q, n)
21     return (unhexlify(n_str), unhexlify(e_str), unhexlify(p_str), unhexlify(q_str), e, p, q, n)
22
23 def calc_fpr(n,e):
24     timestamp = int(time())
25     timestamp_data = pack('>I', timestamp)
26     m_len = 6 + 2 + 256 + 2 + 4
27     m = '\x99' + pack('>H', m_len) + '\x04' + timestamp_data + '\x01' + \
28         pack('>H', 2048) + n + pack('>H', 17) + e
29     fpr = sha1(m).digest()
30     return (fpr, timestamp_data)
31
32 key = [ None, None, None ]
33 fpr = [ None, None, None ]
34 timestamp = [ None, None, None ]
35
36 key[0] = read_key_from_file('rsa-sig.key')
37 key[1] = read_key_from_file('rsa-dec.key')
38 key[2] = read_key_from_file('rsa-aut.key')
39
40 (fpr[0], timestamp[0]) = calc_fpr(key[0][0], key[0][1])
41 (fpr[1], timestamp[1]) = calc_fpr(key[1][0], key[1][1])
42 (fpr[2], timestamp[2]) = calc_fpr(key[2][0], key[2][1])
43
44 def build_privkey_template(openpgp_keyno, keyno):
45     n_str = key[keyno][0]
46     e_str = '\x00' + key[keyno][1]
47     p_str = key[keyno][2]
48     q_str = key[keyno][3]
49
50     if openpgp_keyno == 1:
51         keyspec = '\xb6'
52     elif openpgp_keyno == 2:
53         keyspec = '\xb8'
54     else:
55         keyspec = '\xa4'
56
57     key_template = '\x91\x04'+ '\x92\x81\x80' + '\x93\x81\x80' 
58
59     exthdr = keyspec + '\x00' + '\x7f\x48' + '\x08' + key_template
60
61     suffix = '\x5f\x48' + '\x82\x01\x04'
62
63     t = '\x4d' + '\x82\01\16' + exthdr + suffix + e_str + p_str + q_str
64     return t
65
66 def build_privkey_template_for_remove(openpgp_keyno):
67     if openpgp_keyno == 1:
68         keyspec = '\xb6'
69     elif openpgp_keyno == 2:
70         keyspec = '\xb8'
71     else:
72         keyspec = '\xa4'
73     return '\x4d\02' + keyspec + '\0x00'
74
75 def compute_digestinfo(msg):
76     digest = sha256(msg).digest()
77     prefix = '\x30\31\x30\x0d\x06\x09\x60\x86\x48\x01\x65\x03\x04\x02\x01\x05\x00\x04\x20'
78     return prefix + digest
79
80 # egcd and modinv are from wikibooks
81 # https://en.wikibooks.org/wiki/Algorithm_Implementation/Mathematics/Extended_Euclidean_algorithm
82
83 def egcd(a, b):
84     if a == 0:
85         return (b, 0, 1)
86     else:
87         g, y, x = egcd(b % a, a)
88         return (g, x - (b // a) * y, y)
89
90 def modinv(a, m):
91     g, x, y = egcd(a, m)
92     if g != 1:
93         raise Exception('modular inverse does not exist')
94     else:
95         return x % m
96
97 def pkcs1_pad_for_sign(digestinfo):
98     byte_repr = '\x00' + '\x01' + string.ljust('', 256 - 19 - 32 - 3, '\xff') \
99         + '\x00' + digestinfo
100     return int(hexlify(byte_repr), 16)
101
102 def pkcs1_pad(msg):
103     padlen = 256 - 3 - len(msg)
104     byte_repr = '\x00' + '\x02' \
105         + string.replace(urandom(padlen),'\x00','\x01') + '\x00' + msg
106     return int(hexlify(byte_repr), 16)
107
108 def compute_signature(keyno, digestinfo):
109     e = key[keyno][4]
110     p = key[keyno][5]
111     q = key[keyno][6]
112     n = key[keyno][7]
113     p1 = p - 1
114     q1 = q - 1
115     h = p1 * q1
116     d = modinv(e, h)
117     dp = d % p1
118     dq = d % q1
119     qp = modinv(q, p)
120
121     input = pkcs1_pad_for_sign(digestinfo)
122     t1 = pow(input, dp, p)
123     t2 = pow(input, dq, q)
124     t = ((t1 - t2) * qp) % p
125     sig = t2 + t * q
126     return sig
127
128 def integer_to_bytes(i):
129     s = hex(i)[2:]
130     s = s.rstrip('L')
131     if len(s) & 1:
132         s = '0' + s
133     return unhexlify(s)
134
135 def encrypt(keyno, plaintext):
136     e = key[keyno][4]
137     n = key[keyno][7]
138     m = pkcs1_pad(plaintext)
139     return '\x00' + integer_to_bytes(pow(m, e, n))