sshpubk.c

   1 /*
   2  * Generic SSH public-key handling operations. In particular,
   3  * reading of SSH public-key files, and also the generic `sign'
   4  * operation for SSH-2 (which checks the type of the key and
   5  * dispatches to the appropriate key-type specific function).
   6  */
   7
   8 #include <stdio.h>
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <assert.h>
  11
  12 #include "putty.h"
  13 #include "ssh.h"
  14 #include "misc.h"
  15
  16 #define rsa_signature "SSH PRIVATE KEY FILE FORMAT 1.1\n"
  17
  18 #define BASE64_TOINT(x) ( (x)-'A'<26 ? (x)-'A'+0 :\
  19                           (x)-'a'<26 ? (x)-'a'+26 :\
  20                           (x)-'0'<10 ? (x)-'0'+52 :\
  21                           (x)=='+' ? 62 : \
  22                           (x)=='/' ? 63 : 0 )
  23
  24 static int loadrsakey_main(FILE * fp, struct RSAKey *key, int pub_only,
  25                            char **commentptr, char *passphrase,
  26                            const char **error)
  27 {
  28     unsigned char buf[16384];
  29     unsigned char keybuf[16];
  30     int len;
  31     int i, j, ciphertype;
  32     int ret = 0;
  33     struct MD5Context md5c;
  34     char *comment;
  35
  36     *error = NULL;
  37
  38     /* Slurp the whole file (minus the header) into a buffer. */
  39     len = fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
  40     fclose(fp);
  41     if (len < 0 || len == sizeof(buf)) {
  42         *error = "error reading file";
  43         goto end;                      /* file too big or not read */
  44     }
  45
  46     i = 0;
  47     *error = "file format error";
  48
  49     /*
  50      * A zero byte. (The signature includes a terminating NUL.)
  51      */
  52     if (len - i < 1 || buf[i] != 0)
  53         goto end;
  54     i++;
  55
  56     /* One byte giving encryption type, and one reserved uint32. */
  57     if (len - i < 1)
  58         goto end;
  59     ciphertype = buf[i];
  60     if (ciphertype != 0 && ciphertype != SSH_CIPHER_3DES)
  61         goto end;
  62     i++;
  63     if (len - i < 4)
  64         goto end;                      /* reserved field not present */
  65     if (buf[i] != 0 || buf[i + 1] != 0 || buf[i + 2] != 0
  66         || buf[i + 3] != 0) goto end;  /* reserved field nonzero, panic! */
  67     i += 4;
  68
  69     /* Now the serious stuff. An ordinary SSH-1 public key. */
  70     i += makekey(buf + i, len, key, NULL, 1);
  71     if (i < 0)
  72         goto end;                      /* overran */
  73
  74     /* Next, the comment field. */
  75     j = GET_32BIT(buf + i);
  76     i += 4;
  77     if (len - i < j)
  78         goto end;
  79     comment = snewn(j + 1, char);
  80     if (comment) {
  81         memcpy(comment, buf + i, j);
  82         comment[j] = '\0';
  83     }
  84     i += j;
  85     if (commentptr)
  86         *commentptr = dupstr(comment);
  87     if (key)
  88         key->comment = comment;
  89     else
  90         sfree(comment);
  91
  92     if (pub_only) {
  93         ret = 1;
  94         goto end;
  95     }
  96
  97     if (!key) {
  98         ret = ciphertype != 0;
  99         *error = NULL;
 100         goto end;
 101     }
 102
 103     /*
 104      * Decrypt remainder of buffer.
 105      */
 106     if (ciphertype) {
 107         MD5Init(&md5c);
 108         MD5Update(&md5c, (unsigned char *)passphrase, strlen(passphrase));
 109         MD5Final(keybuf, &md5c);
 110         des3_decrypt_pubkey(keybuf, buf + i, (len - i + 7) & ~7);
 111         smemclr(keybuf, sizeof(keybuf));        /* burn the evidence */
 112     }
 113
 114     /*
 115      * We are now in the secret part of the key. The first four
 116      * bytes should be of the form a, b, a, b.
 117      */
 118     if (len - i < 4)
 119         goto end;
 120     if (buf[i] != buf[i + 2] || buf[i + 1] != buf[i + 3]) {
 121         *error = "wrong passphrase";
 122         ret = -1;
 123         goto end;
 124     }
 125     i += 4;
 126
 127     /*
 128      * After that, we have one further bignum which is our
 129      * decryption exponent, and then the three auxiliary values
 130      * (iqmp, q, p).
 131      */
 132     j = makeprivate(buf + i, len - i, key);
 133     if (j < 0) goto end;
 134     i += j;
 135     j = ssh1_read_bignum(buf + i, len - i, &key->iqmp);
 136     if (j < 0) goto end;
 137     i += j;
 138     j = ssh1_read_bignum(buf + i, len - i, &key->q);
 139     if (j < 0) goto end;
 140     i += j;
 141     j = ssh1_read_bignum(buf + i, len - i, &key->p);
 142     if (j < 0) goto end;
 143     i += j;
 144
 145     if (!rsa_verify(key)) {
 146         *error = "rsa_verify failed";
 147         freersakey(key);
 148         ret = 0;
 149     } else
 150         ret = 1;
 151
 152   end:
 153     smemclr(buf, sizeof(buf));       /* burn the evidence */
 154     return ret;
 155 }
 156
 157 int loadrsakey(const Filename *filename, struct RSAKey *key, char *passphrase,
 158                const char **errorstr)
 159 {
 160     FILE *fp;
 161     char buf[64];
 162     int ret = 0;
 163     const char *error = NULL;
 164
 165     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 166     if (!fp) {
 167         error = "can't open file";
 168         goto end;
 169     }
 170
 171     /*
 172      * Read the first line of the file and see if it's a v1 private
 173      * key file.
 174      */
 175     if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) && !strcmp(buf, rsa_signature)) {
 176         /*
 177          * This routine will take care of calling fclose() for us.
 178          */
 179         ret = loadrsakey_main(fp, key, FALSE, NULL, passphrase, &error);
 180         fp = NULL;
 181         goto end;
 182     }
 183
 184     /*
 185      * Otherwise, we have nothing. Return empty-handed.
 186      */
 187     error = "not an SSH-1 RSA file";
 188
 189   end:
 190     if (fp)
 191         fclose(fp);
 192     if ((ret != 1) && errorstr)
 193         *errorstr = error;
 194     return ret;
 195 }
 196
 197 /*
 198  * See whether an RSA key is encrypted. Return its comment field as
 199  * well.
 200  */
 201 int rsakey_encrypted(const Filename *filename, char **comment)
 202 {
 203     FILE *fp;
 204     char buf[64];
 205
 206     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 207     if (!fp)
 208         return 0;                      /* doesn't even exist */
 209
 210     /*
 211      * Read the first line of the file and see if it's a v1 private
 212      * key file.
 213      */
 214     if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) && !strcmp(buf, rsa_signature)) {
 215         const char *dummy;
 216         /*
 217          * This routine will take care of calling fclose() for us.
 218          */
 219         return loadrsakey_main(fp, NULL, FALSE, comment, NULL, &dummy);
 220     }
 221     fclose(fp);
 222     return 0;                          /* wasn't the right kind of file */
 223 }
 224
 225 /*
 226  * Return a malloc'ed chunk of memory containing the public blob of
 227  * an RSA key, as given in the agent protocol (modulus bits,
 228  * exponent, modulus).
 229  */
 230 int rsakey_pubblob(const Filename *filename, void **blob, int *bloblen,
 231                    char **commentptr, const char **errorstr)
 232 {
 233     FILE *fp;
 234     char buf[64];
 235     struct RSAKey key;
 236     int ret;
 237     const char *error = NULL;
 238
 239     /* Default return if we fail. */
 240     *blob = NULL;
 241     *bloblen = 0;
 242     ret = 0;
 243
 244     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 245     if (!fp) {
 246         error = "can't open file";
 247         goto end;
 248     }
 249
 250     /*
 251      * Read the first line of the file and see if it's a v1 private
 252      * key file.
 253      */
 254     if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) && !strcmp(buf, rsa_signature)) {
 255         memset(&key, 0, sizeof(key));
 256         if (loadrsakey_main(fp, &key, TRUE, commentptr, NULL, &error)) {
 257             *blob = rsa_public_blob(&key, bloblen);
 258             freersakey(&key);
 259             ret = 1;
 260             fp = NULL;
 261         }
 262     } else {
 263         error = "not an SSH-1 RSA file";
 264     }
 265
 266   end:
 267     if (fp)
 268         fclose(fp);
 269     if ((ret != 1) && errorstr)
 270         *errorstr = error;
 271     return ret;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Save an RSA key file. Return nonzero on success.
 276  */
 277 int saversakey(const Filename *filename, struct RSAKey *key, char *passphrase)
 278 {
 279     unsigned char buf[16384];
 280     unsigned char keybuf[16];
 281     struct MD5Context md5c;
 282     unsigned char *p, *estart;
 283     FILE *fp;
 284
 285     /*
 286      * Write the initial signature.
 287      */
 288     p = buf;
 289     memcpy(p, rsa_signature, sizeof(rsa_signature));
 290     p += sizeof(rsa_signature);
 291
 292     /*
 293      * One byte giving encryption type, and one reserved (zero)
 294      * uint32.
 295      */
 296     *p++ = (passphrase ? SSH_CIPHER_3DES : 0);
 297     PUT_32BIT(p, 0);
 298     p += 4;
 299
 300     /*
 301      * An ordinary SSH-1 public key consists of: a uint32
 302      * containing the bit count, then two bignums containing the
 303      * modulus and exponent respectively.
 304      */
 305     PUT_32BIT(p, bignum_bitcount(key->modulus));
 306     p += 4;
 307     p += ssh1_write_bignum(p, key->modulus);
 308     p += ssh1_write_bignum(p, key->exponent);
 309
 310     /*
 311      * A string containing the comment field.
 312      */
 313     if (key->comment) {
 314         PUT_32BIT(p, strlen(key->comment));
 315         p += 4;
 316         memcpy(p, key->comment, strlen(key->comment));
 317         p += strlen(key->comment);
 318     } else {
 319         PUT_32BIT(p, 0);
 320         p += 4;
 321     }
 322
 323     /*
 324      * The encrypted portion starts here.
 325      */
 326     estart = p;
 327
 328     /*
 329      * Two bytes, then the same two bytes repeated.
 330      */
 331     *p++ = random_byte();
 332     *p++ = random_byte();
 333     p[0] = p[-2];
 334     p[1] = p[-1];
 335     p += 2;
 336
 337     /*
 338      * Four more bignums: the decryption exponent, then iqmp, then
 339      * q, then p.
 340      */
 341     p += ssh1_write_bignum(p, key->private_exponent);
 342     p += ssh1_write_bignum(p, key->iqmp);
 343     p += ssh1_write_bignum(p, key->q);
 344     p += ssh1_write_bignum(p, key->p);
 345
 346     /*
 347      * Now write zeros until the encrypted portion is a multiple of
 348      * 8 bytes.
 349      */
 350     while ((p - estart) % 8)
 351         *p++ = '\0';
 352
 353     /*
 354      * Now encrypt the encrypted portion.
 355      */
 356     if (passphrase) {
 357         MD5Init(&md5c);
 358         MD5Update(&md5c, (unsigned char *)passphrase, strlen(passphrase));
 359         MD5Final(keybuf, &md5c);
 360         des3_encrypt_pubkey(keybuf, estart, p - estart);
 361         smemclr(keybuf, sizeof(keybuf));        /* burn the evidence */
 362     }
 363
 364     /*
 365      * Done. Write the result to the file.
 366      */
 367     fp = f_open(filename, "wb", TRUE);
 368     if (fp) {
 369         int ret = (fwrite(buf, 1, p - buf, fp) == (size_t) (p - buf));
 370         if (fclose(fp))
 371             ret = 0;
 372         return ret;
 373     } else
 374         return 0;
 375 }
 376
 377 /* ----------------------------------------------------------------------
 378  * SSH-2 private key load/store functions.
 379  */
 380
 381 /*
 382  * PuTTY's own format for SSH-2 keys is as follows:
 383  *
 384  * The file is text. Lines are terminated by CRLF, although CR-only
 385  * and LF-only are tolerated on input.
 386  *
 387  * The first line says "PuTTY-User-Key-File-2: " plus the name of the
 388  * algorithm ("ssh-dss", "ssh-rsa" etc).
 389  *
 390  * The next line says "Encryption: " plus an encryption type.
 391  * Currently the only supported encryption types are "aes256-cbc"
 392  * and "none".
 393  *
 394  * The next line says "Comment: " plus the comment string.
 395  *
 396  * Next there is a line saying "Public-Lines: " plus a number N.
 397  * The following N lines contain a base64 encoding of the public
 398  * part of the key. This is encoded as the standard SSH-2 public key
 399  * blob (with no initial length): so for RSA, for example, it will
 400  * read
 401  *
 402  *    string "ssh-rsa"
 403  *    mpint  exponent
 404  *    mpint  modulus
 405  *
 406  * Next, there is a line saying "Private-Lines: " plus a number N,
 407  * and then N lines containing the (potentially encrypted) private
 408  * part of the key. For the key type "ssh-rsa", this will be
 409  * composed of
 410  *
 411  *    mpint  private_exponent
 412  *    mpint  p                  (the larger of the two primes)
 413  *    mpint  q                  (the smaller prime)
 414  *    mpint  iqmp               (the inverse of q modulo p)
 415  *    data   padding            (to reach a multiple of the cipher block size)
 416  *
 417  * And for "ssh-dss", it will be composed of
 418  *
 419  *    mpint  x                  (the private key parameter)
 420  *  [ string hash   20-byte hash of mpints p || q || g   only in old format ]
 421  *
 422  * Finally, there is a line saying "Private-MAC: " plus a hex
 423  * representation of a HMAC-SHA-1 of:
 424  *
 425  *    string  name of algorithm ("ssh-dss", "ssh-rsa")
 426  *    string  encryption type
 427  *    string  comment
 428  *    string  public-blob
 429  *    string  private-plaintext (the plaintext version of the
 430  *                               private part, including the final
 431  *                               padding)
 432  *
 433  * The key to the MAC is itself a SHA-1 hash of:
 434  *
 435  *    data    "putty-private-key-file-mac-key"
 436  *    data    passphrase
 437  *
 438  * (An empty passphrase is used for unencrypted keys.)
 439  *
 440  * If the key is encrypted, the encryption key is derived from the
 441  * passphrase by means of a succession of SHA-1 hashes. Each hash
 442  * is the hash of:
 443  *
 444  *    uint32  sequence-number
 445  *    data    passphrase
 446  *
 447  * where the sequence-number increases from zero. As many of these
 448  * hashes are used as necessary.
 449  *
 450  * For backwards compatibility with snapshots between 0.51 and
 451  * 0.52, we also support the older key file format, which begins
 452  * with "PuTTY-User-Key-File-1" (version number differs). In this
 453  * format the Private-MAC: field only covers the private-plaintext
 454  * field and nothing else (and without the 4-byte string length on
 455  * the front too). Moreover, the Private-MAC: field can be replaced
 456  * with a Private-Hash: field which is a plain SHA-1 hash instead of
 457  * an HMAC (this was generated for unencrypted keys).
 458  */
 459
 460 static int read_header(FILE * fp, char *header)
 461 {
 462     int len = 39;
 463     int c;
 464
 465     while (len > 0) {
 466         c = fgetc(fp);
 467         if (c == '\n' || c == '\r' || c == EOF)
 468             return 0;                  /* failure */
 469         if (c == ':') {
 470             c = fgetc(fp);
 471             if (c != ' ')
 472                 return 0;
 473             *header = '\0';
 474             return 1;                  /* success! */
 475         }
 476         if (len == 0)
 477             return 0;                  /* failure */
 478         *header++ = c;
 479         len--;
 480     }
 481     return 0;                          /* failure */
 482 }
 483
 484 static char *read_body(FILE * fp)
 485 {
 486     char *text;
 487     int len;
 488     int size;
 489     int c;
 490
 491     size = 128;
 492     text = snewn(size, char);
 493     len = 0;
 494     text[len] = '\0';
 495
 496     while (1) {
 497         c = fgetc(fp);
 498         if (c == '\r' || c == '\n' || c == EOF) {
 499             if (c != EOF) {
 500                 c = fgetc(fp);
 501                 if (c != '\r' && c != '\n')
 502                     ungetc(c, fp);
 503             }
 504             return text;
 505         }
 506         if (len + 1 >= size) {
 507             size += 128;
 508             text = sresize(text, size, char);
 509         }
 510         text[len++] = c;
 511         text[len] = '\0';
 512     }
 513 }
 514
 515 int base64_decode_atom(char *atom, unsigned char *out)
 516 {
 517     int vals[4];
 518     int i, v, len;
 519     unsigned word;
 520     char c;
 521
 522     for (i = 0; i < 4; i++) {
 523         c = atom[i];
 524         if (c >= 'A' && c <= 'Z')
 525             v = c - 'A';
 526         else if (c >= 'a' && c <= 'z')
 527             v = c - 'a' + 26;
 528         else if (c >= '0' && c <= '9')
 529             v = c - '0' + 52;
 530         else if (c == '+')
 531             v = 62;
 532         else if (c == '/')
 533             v = 63;
 534         else if (c == '=')
 535             v = -1;
 536         else
 537             return 0;                  /* invalid atom */
 538         vals[i] = v;
 539     }
 540
 541     if (vals[0] == -1 || vals[1] == -1)
 542         return 0;
 543     if (vals[2] == -1 && vals[3] != -1)
 544         return 0;
 545
 546     if (vals[3] != -1)
 547         len = 3;
 548     else if (vals[2] != -1)
 549         len = 2;
 550     else
 551         len = 1;
 552
 553     word = ((vals[0] << 18) |
 554             (vals[1] << 12) | ((vals[2] & 0x3F) << 6) | (vals[3] & 0x3F));
 555     out[0] = (word >> 16) & 0xFF;
 556     if (len > 1)
 557         out[1] = (word >> 8) & 0xFF;
 558     if (len > 2)
 559         out[2] = word & 0xFF;
 560     return len;
 561 }
 562
 563 static unsigned char *read_blob(FILE * fp, int nlines, int *bloblen)
 564 {
 565     unsigned char *blob;
 566     char *line;
 567     int linelen, len;
 568     int i, j, k;
 569
 570     /* We expect at most 64 base64 characters, ie 48 real bytes, per line. */
 571     blob = snewn(48 * nlines, unsigned char);
 572     len = 0;
 573     for (i = 0; i < nlines; i++) {
 574         line = read_body(fp);
 575         if (!line) {
 576             sfree(blob);
 577             return NULL;
 578         }
 579         linelen = strlen(line);
 580         if (linelen % 4 != 0 || linelen > 64) {
 581             sfree(blob);
 582             sfree(line);
 583             return NULL;
 584         }
 585         for (j = 0; j < linelen; j += 4) {
 586             k = base64_decode_atom(line + j, blob + len);
 587             if (!k) {
 588                 sfree(line);
 589                 sfree(blob);
 590                 return NULL;
 591             }
 592             len += k;
 593         }
 594         sfree(line);
 595     }
 596     *bloblen = len;
 597     return blob;
 598 }
 599
 600 /*
 601  * Magic error return value for when the passphrase is wrong.
 602  */
 603 struct ssh2_userkey ssh2_wrong_passphrase = {
 604     NULL, NULL, NULL
 605 };
 606
 607 const struct ssh_signkey *find_pubkey_alg(const char *name)
 608 {
 609     if (!strcmp(name, "ssh-rsa"))
 610         return &ssh_rsa;
 611     else if (!strcmp(name, "ssh-dss"))
 612         return &ssh_dss;
 613     else
 614         return NULL;
 615 }
 616
 617 struct ssh2_userkey *ssh2_load_userkey(const Filename *filename,
 618                                        char *passphrase, const char **errorstr)
 619 {
 620     FILE *fp;
 621     char header[40], *b, *encryption, *comment, *mac;
 622     const struct ssh_signkey *alg;
 623     struct ssh2_userkey *ret;
 624     int cipher, cipherblk;
 625     unsigned char *public_blob, *private_blob;
 626     int public_blob_len, private_blob_len;
 627     int i, is_mac, old_fmt;
 628     int passlen = passphrase ? strlen(passphrase) : 0;
 629     const char *error = NULL;
 630
 631     ret = NULL;                        /* return NULL for most errors */
 632     encryption = comment = mac = NULL;
 633     public_blob = private_blob = NULL;
 634
 635     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 636     if (!fp) {
 637         error = "can't open file";
 638         goto error;
 639     }
 640
 641     /* Read the first header line which contains the key type. */
 642     if (!read_header(fp, header))
 643         goto error;
 644     if (0 == strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-2")) {
 645         old_fmt = 0;
 646     } else if (0 == strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-1")) {
 647         /* this is an old key file; warn and then continue */
 648         old_keyfile_warning();
 649         old_fmt = 1;
 650     } else {
 651         error = "not a PuTTY SSH-2 private key";
 652         goto error;
 653     }
 654     error = "file format error";
 655     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 656         goto error;
 657     /* Select key algorithm structure. */
 658     alg = find_pubkey_alg(b);
 659     if (!alg) {
 660         sfree(b);
 661         goto error;
 662     }
 663     sfree(b);
 664
 665     /* Read the Encryption header line. */
 666     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Encryption"))
 667         goto error;
 668     if ((encryption = read_body(fp)) == NULL)
 669         goto error;
 670     if (!strcmp(encryption, "aes256-cbc")) {
 671         cipher = 1;
 672         cipherblk = 16;
 673     } else if (!strcmp(encryption, "none")) {
 674         cipher = 0;
 675         cipherblk = 1;
 676     } else {
 677         sfree(encryption);
 678         goto error;
 679     }
 680
 681     /* Read the Comment header line. */
 682     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Comment"))
 683         goto error;
 684     if ((comment = read_body(fp)) == NULL)
 685         goto error;
 686
 687     /* Read the Public-Lines header line and the public blob. */
 688     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Public-Lines"))
 689         goto error;
 690     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 691         goto error;
 692     i = atoi(b);
 693     sfree(b);
 694     if ((public_blob = read_blob(fp, i, &public_blob_len)) == NULL)
 695         goto error;
 696
 697     /* Read the Private-Lines header line and the Private blob. */
 698     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Private-Lines"))
 699         goto error;
 700     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 701         goto error;
 702     i = atoi(b);
 703     sfree(b);
 704     if ((private_blob = read_blob(fp, i, &private_blob_len)) == NULL)
 705         goto error;
 706
 707     /* Read the Private-MAC or Private-Hash header line. */
 708     if (!read_header(fp, header))
 709         goto error;
 710     if (0 == strcmp(header, "Private-MAC")) {
 711         if ((mac = read_body(fp)) == NULL)
 712             goto error;
 713         is_mac = 1;
 714     } else if (0 == strcmp(header, "Private-Hash") && old_fmt) {
 715         if ((mac = read_body(fp)) == NULL)
 716             goto error;
 717         is_mac = 0;
 718     } else
 719         goto error;
 720
 721     fclose(fp);
 722     fp = NULL;
 723
 724     /*
 725      * Decrypt the private blob.
 726      */
 727     if (cipher) {
 728         unsigned char key[40];
 729         SHA_State s;
 730
 731         if (!passphrase)
 732             goto error;
 733         if (private_blob_len % cipherblk)
 734             goto error;
 735
 736         SHA_Init(&s);
 737         SHA_Bytes(&s, "\0\0\0\0", 4);
 738         SHA_Bytes(&s, passphrase, passlen);
 739         SHA_Final(&s, key + 0);
 740         SHA_Init(&s);
 741         SHA_Bytes(&s, "\0\0\0\1", 4);
 742         SHA_Bytes(&s, passphrase, passlen);
 743         SHA_Final(&s, key + 20);
 744         aes256_decrypt_pubkey(key, private_blob, private_blob_len);
 745     }
 746
 747     /*
 748      * Verify the MAC.
 749      */
 750     {
 751         char realmac[41];
 752         unsigned char binary[20];
 753         unsigned char *macdata;
 754         int maclen;
 755         int free_macdata;
 756
 757         if (old_fmt) {
 758             /* MAC (or hash) only covers the private blob. */
 759             macdata = private_blob;
 760             maclen = private_blob_len;
 761             free_macdata = 0;
 762         } else {
 763             unsigned char *p;
 764             int namelen = strlen(alg->name);
 765             int enclen = strlen(encryption);
 766             int commlen = strlen(comment);
 767             maclen = (4 + namelen +
 768                       4 + enclen +
 769                       4 + commlen +
 770                       4 + public_blob_len +
 771                       4 + private_blob_len);
 772             macdata = snewn(maclen, unsigned char);
 773             p = macdata;
 774 #define DO_STR(s,len) PUT_32BIT(p,(len));memcpy(p+4,(s),(len));p+=4+(len)
 775             DO_STR(alg->name, namelen);
 776             DO_STR(encryption, enclen);
 777             DO_STR(comment, commlen);
 778             DO_STR(public_blob, public_blob_len);
 779             DO_STR(private_blob, private_blob_len);
 780
 781             free_macdata = 1;
 782         }
 783
 784         if (is_mac) {
 785             SHA_State s;
 786             unsigned char mackey[20];
 787             char header[] = "putty-private-key-file-mac-key";
 788
 789             SHA_Init(&s);
 790             SHA_Bytes(&s, header, sizeof(header)-1);
 791             if (cipher && passphrase)
 792                 SHA_Bytes(&s, passphrase, passlen);
 793             SHA_Final(&s, mackey);
 794
 795             hmac_sha1_simple(mackey, 20, macdata, maclen, binary);
 796
 797             smemclr(mackey, sizeof(mackey));
 798             smemclr(&s, sizeof(s));
 799         } else {
 800             SHA_Simple(macdata, maclen, binary);
 801         }
 802
 803         if (free_macdata) {
 804             smemclr(macdata, maclen);
 805             sfree(macdata);
 806         }
 807
 808         for (i = 0; i < 20; i++)
 809             sprintf(realmac + 2 * i, "%02x", binary[i]);
 810
 811         if (strcmp(mac, realmac)) {
 812             /* An incorrect MAC is an unconditional Error if the key is
 813              * unencrypted. Otherwise, it means Wrong Passphrase. */
 814             if (cipher) {
 815                 error = "wrong passphrase";
 816                 ret = SSH2_WRONG_PASSPHRASE;
 817             } else {
 818                 error = "MAC failed";
 819                 ret = NULL;
 820             }
 821             goto error;
 822         }
 823     }
 824     sfree(mac);
 825
 826     /*
 827      * Create and return the key.
 828      */
 829     ret = snew(struct ssh2_userkey);
 830     ret->alg = alg;
 831     ret->comment = comment;
 832     ret->data = alg->createkey(public_blob, public_blob_len,
 833                                private_blob, private_blob_len);
 834     if (!ret->data) {
 835         sfree(ret->comment);
 836         sfree(ret);
 837         ret = NULL;
 838         error = "createkey failed";
 839         goto error;
 840     }
 841     sfree(public_blob);
 842     sfree(private_blob);
 843     sfree(encryption);
 844     if (errorstr)
 845         *errorstr = NULL;
 846     return ret;
 847
 848     /*
 849      * Error processing.
 850      */
 851   error:
 852     if (fp)
 853         fclose(fp);
 854     if (comment)
 855         sfree(comment);
 856     if (encryption)
 857         sfree(encryption);
 858     if (mac)
 859         sfree(mac);
 860     if (public_blob)
 861         sfree(public_blob);
 862     if (private_blob)
 863         sfree(private_blob);
 864     if (errorstr)
 865         *errorstr = error;
 866     return ret;
 867 }
 868
 869 unsigned char *ssh2_userkey_loadpub(const Filename *filename, char **algorithm,
 870                                     int *pub_blob_len, char **commentptr,
 871                                     const char **errorstr)
 872 {
 873     FILE *fp;
 874     char header[40], *b;
 875     const struct ssh_signkey *alg;
 876     unsigned char *public_blob;
 877     int public_blob_len;
 878     int i;
 879     const char *error = NULL;
 880     char *comment;
 881
 882     public_blob = NULL;
 883
 884     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 885     if (!fp) {
 886         error = "can't open file";
 887         goto error;
 888     }
 889
 890     /* Read the first header line which contains the key type. */
 891     if (!read_header(fp, header)
 892         || (0 != strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-2") &&
 893             0 != strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-1"))) {
 894         error = "not a PuTTY SSH-2 private key";
 895         goto error;
 896     }
 897     error = "file format error";
 898     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 899         goto error;
 900     /* Select key algorithm structure. */
 901     alg = find_pubkey_alg(b);
 902     if (!alg) {
 903         sfree(b);
 904         goto error;
 905     }
 906     sfree(b);
 907
 908     /* Read the Encryption header line. */
 909     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Encryption"))
 910         goto error;
 911     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 912         goto error;
 913     sfree(b);                          /* we don't care */
 914
 915     /* Read the Comment header line. */
 916     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Comment"))
 917         goto error;
 918     if ((comment = read_body(fp)) == NULL)
 919         goto error;
 920
 921     if (commentptr)
 922         *commentptr = comment;
 923     else
 924         sfree(comment);
 925
 926     /* Read the Public-Lines header line and the public blob. */
 927     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Public-Lines"))
 928         goto error;
 929     if ((b = read_body(fp)) == NULL)
 930         goto error;
 931     i = atoi(b);
 932     sfree(b);
 933     if ((public_blob = read_blob(fp, i, &public_blob_len)) == NULL)
 934         goto error;
 935
 936     fclose(fp);
 937     if (pub_blob_len)
 938         *pub_blob_len = public_blob_len;
 939     if (algorithm)
 940         *algorithm = alg->name;
 941     return public_blob;
 942
 943     /*
 944      * Error processing.
 945      */
 946   error:
 947     if (fp)
 948         fclose(fp);
 949     if (public_blob)
 950         sfree(public_blob);
 951     if (errorstr)
 952         *errorstr = error;
 953     return NULL;
 954 }
 955
 956 int ssh2_userkey_encrypted(const Filename *filename, char **commentptr)
 957 {
 958     FILE *fp;
 959     char header[40], *b, *comment;
 960     int ret;
 961
 962     if (commentptr)
 963         *commentptr = NULL;
 964
 965     fp = f_open(filename, "rb", FALSE);
 966     if (!fp)
 967         return 0;
 968     if (!read_header(fp, header)
 969         || (0 != strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-2") &&
 970             0 != strcmp(header, "PuTTY-User-Key-File-1"))) {
 971         fclose(fp);
 972         return 0;
 973     }
 974     if ((b = read_body(fp)) == NULL) {
 975         fclose(fp);
 976         return 0;
 977     }
 978     sfree(b);                          /* we don't care about key type here */
 979     /* Read the Encryption header line. */
 980     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Encryption")) {
 981         fclose(fp);
 982         return 0;
 983     }
 984     if ((b = read_body(fp)) == NULL) {
 985         fclose(fp);
 986         return 0;
 987     }
 988
 989     /* Read the Comment header line. */
 990     if (!read_header(fp, header) || 0 != strcmp(header, "Comment")) {
 991         fclose(fp);
 992         sfree(b);
 993         return 1;
 994     }
 995     if ((comment = read_body(fp)) == NULL) {
 996         fclose(fp);
 997         sfree(b);
 998         return 1;
 999     }
1000
1001     if (commentptr)
1002         *commentptr = comment;
1003
1004     fclose(fp);
1005     if (!strcmp(b, "aes256-cbc"))
1006         ret = 1;
1007     else
1008         ret = 0;
1009     sfree(b);
1010     return ret;
1011 }
1012
1013 int base64_lines(int datalen)
1014 {
1015     /* When encoding, we use 64 chars/line, which equals 48 real chars. */
1016     return (datalen + 47) / 48;
1017 }
1018
1019 void base64_encode(FILE * fp, unsigned char *data, int datalen, int cpl)
1020 {
1021     int linelen = 0;
1022     char out[4];
1023     int n, i;
1024
1025     while (datalen > 0) {
1026         n = (datalen < 3 ? datalen : 3);
1027         base64_encode_atom(data, n, out);
1028         data += n;
1029         datalen -= n;
1030         for (i = 0; i < 4; i++) {
1031             if (linelen >= cpl) {
1032                 linelen = 0;
1033                 fputc('\n', fp);
1034             }
1035             fputc(out[i], fp);
1036             linelen++;
1037         }
1038     }
1039     fputc('\n', fp);
1040 }
1041
1042 int ssh2_save_userkey(const Filename *filename, struct ssh2_userkey *key,
1043                       char *passphrase)
1044 {
1045     FILE *fp;
1046     unsigned char *pub_blob, *priv_blob, *priv_blob_encrypted;
1047     int pub_blob_len, priv_blob_len, priv_encrypted_len;
1048     int passlen;
1049     int cipherblk;
1050     int i;
1051     char *cipherstr;
1052     unsigned char priv_mac[20];
1053
1054     /*
1055      * Fetch the key component blobs.
1056      */
1057     pub_blob = key->alg->public_blob(key->data, &pub_blob_len);
1058     priv_blob = key->alg->private_blob(key->data, &priv_blob_len);
1059     if (!pub_blob || !priv_blob) {
1060         sfree(pub_blob);
1061         sfree(priv_blob);
1062         return 0;
1063     }
1064
1065     /*
1066      * Determine encryption details, and encrypt the private blob.
1067      */
1068     if (passphrase) {
1069         cipherstr = "aes256-cbc";
1070         cipherblk = 16;
1071     } else {
1072         cipherstr = "none";
1073         cipherblk = 1;
1074     }
1075     priv_encrypted_len = priv_blob_len + cipherblk - 1;
1076     priv_encrypted_len -= priv_encrypted_len % cipherblk;
1077     priv_blob_encrypted = snewn(priv_encrypted_len, unsigned char);
1078     memset(priv_blob_encrypted, 0, priv_encrypted_len);
1079     memcpy(priv_blob_encrypted, priv_blob, priv_blob_len);
1080     /* Create padding based on the SHA hash of the unpadded blob. This prevents
1081      * too easy a known-plaintext attack on the last block. */
1082     SHA_Simple(priv_blob, priv_blob_len, priv_mac);
1083     assert(priv_encrypted_len - priv_blob_len < 20);
1084     memcpy(priv_blob_encrypted + priv_blob_len, priv_mac,
1085            priv_encrypted_len - priv_blob_len);
1086
1087     /* Now create the MAC. */
1088     {
1089         unsigned char *macdata;
1090         int maclen;
1091         unsigned char *p;
1092         int namelen = strlen(key->alg->name);
1093         int enclen = strlen(cipherstr);
1094         int commlen = strlen(key->comment);
1095         SHA_State s;
1096         unsigned char mackey[20];
1097         char header[] = "putty-private-key-file-mac-key";
1098
1099         maclen = (4 + namelen +
1100                   4 + enclen +
1101                   4 + commlen +
1102                   4 + pub_blob_len +
1103                   4 + priv_encrypted_len);
1104         macdata = snewn(maclen, unsigned char);
1105         p = macdata;
1106 #define DO_STR(s,len) PUT_32BIT(p,(len));memcpy(p+4,(s),(len));p+=4+(len)
1107         DO_STR(key->alg->name, namelen);
1108         DO_STR(cipherstr, enclen);
1109         DO_STR(key->comment, commlen);
1110         DO_STR(pub_blob, pub_blob_len);
1111         DO_STR(priv_blob_encrypted, priv_encrypted_len);
1112
1113         SHA_Init(&s);
1114         SHA_Bytes(&s, header, sizeof(header)-1);
1115         if (passphrase)
1116             SHA_Bytes(&s, passphrase, strlen(passphrase));
1117         SHA_Final(&s, mackey);
1118         hmac_sha1_simple(mackey, 20, macdata, maclen, priv_mac);
1119         smemclr(macdata, maclen);
1120         sfree(macdata);
1121         smemclr(mackey, sizeof(mackey));
1122         smemclr(&s, sizeof(s));
1123     }
1124
1125     if (passphrase) {
1126         unsigned char key[40];
1127         SHA_State s;
1128
1129         passlen = strlen(passphrase);
1130
1131         SHA_Init(&s);
1132         SHA_Bytes(&s, "\0\0\0\0", 4);
1133         SHA_Bytes(&s, passphrase, passlen);
1134         SHA_Final(&s, key + 0);
1135         SHA_Init(&s);
1136         SHA_Bytes(&s, "\0\0\0\1", 4);
1137         SHA_Bytes(&s, passphrase, passlen);
1138         SHA_Final(&s, key + 20);
1139         aes256_encrypt_pubkey(key, priv_blob_encrypted,
1140                               priv_encrypted_len);
1141
1142         smemclr(key, sizeof(key));
1143         smemclr(&s, sizeof(s));
1144     }
1145
1146     fp = f_open(filename, "w", TRUE);
1147     if (!fp)
1148         return 0;
1149     fprintf(fp, "PuTTY-User-Key-File-2: %s\n", key->alg->name);
1150     fprintf(fp, "Encryption: %s\n", cipherstr);
1151     fprintf(fp, "Comment: %s\n", key->comment);
1152     fprintf(fp, "Public-Lines: %d\n", base64_lines(pub_blob_len));
1153     base64_encode(fp, pub_blob, pub_blob_len, 64);
1154     fprintf(fp, "Private-Lines: %d\n", base64_lines(priv_encrypted_len));
1155     base64_encode(fp, priv_blob_encrypted, priv_encrypted_len, 64);
1156     fprintf(fp, "Private-MAC: ");
1157     for (i = 0; i < 20; i++)
1158         fprintf(fp, "%02x", priv_mac[i]);
1159     fprintf(fp, "\n");
1160     fclose(fp);
1161
1162     sfree(pub_blob);
1163     smemclr(priv_blob, priv_blob_len);
1164     sfree(priv_blob);
1165     sfree(priv_blob_encrypted);
1166     return 1;
1167 }
1168
1169 /* ----------------------------------------------------------------------
1170  * A function to determine the type of a private key file. Returns
1171  * 0 on failure, 1 or 2 on success.
1172  */
1173 int key_type(const Filename *filename)
1174 {
1175     FILE *fp;
1176     char buf[32];
1177     const char putty2_sig[] = "PuTTY-User-Key-File-";
1178     const char sshcom_sig[] = "---- BEGIN SSH2 ENCRYPTED PRIVAT";
1179     const char openssh_sig[] = "-----BEGIN ";
1180     int i;
1181
1182     fp = f_open(filename, "r", FALSE);
1183     if (!fp)
1184         return SSH_KEYTYPE_UNOPENABLE;
1185     i = fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
1186     fclose(fp);
1187     if (i < 0)
1188         return SSH_KEYTYPE_UNOPENABLE;
1189     if (i < 32)
1190         return SSH_KEYTYPE_UNKNOWN;
1191     if (!memcmp(buf, rsa_signature, sizeof(rsa_signature)-1))
1192         return SSH_KEYTYPE_SSH1;
1193     if (!memcmp(buf, putty2_sig, sizeof(putty2_sig)-1))
1194         return SSH_KEYTYPE_SSH2;
1195     if (!memcmp(buf, openssh_sig, sizeof(openssh_sig)-1))
1196         return SSH_KEYTYPE_OPENSSH;
1197     if (!memcmp(buf, sshcom_sig, sizeof(sshcom_sig)-1))
1198         return SSH_KEYTYPE_SSHCOM;
1199     return SSH_KEYTYPE_UNKNOWN;        /* unrecognised or EOF */
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Convert the type word to a string, for `wrong type' error
1204  * messages.
1205  */
1206 char *key_type_to_str(int type)
1207 {
1208     switch (type) {
1209       case SSH_KEYTYPE_UNOPENABLE: return "unable to open file"; break;
1210       case SSH_KEYTYPE_UNKNOWN: return "not a private key"; break;
1211       case SSH_KEYTYPE_SSH1: return "SSH-1 private key"; break;
1212       case SSH_KEYTYPE_SSH2: return "PuTTY SSH-2 private key"; break;
1213       case SSH_KEYTYPE_OPENSSH: return "OpenSSH SSH-2 private key"; break;
1214       case SSH_KEYTYPE_SSHCOM: return "ssh.com SSH-2 private key"; break;
1215       default: return "INTERNAL ERROR"; break;
1216     }
1217 }