/pliant/util/crypto/rsa.pli
1	abstract
2	[This is Pliant (Rivest-Shamir-Adelman) RSA implementation.] ; eol
3
4	doc
5	para
6	[The RSA key is encoded in a string, using the three 'rsa' letters followed by a space, then the 'n' base64 encoded number followed by another space, and finally the 'e' or 'd' base64 encoded number. ]
7	[When we say base64 encoded number, we mean the bits representing it, in low indan order, encoded through the well known ] ; link "base64" "/pliant/util/encoding/base64.pli" ; [ encoding standard.] ; eol
8	para
9	[The RSA algorithm was patended in the US, but the patent is now expired.]
10
11
12	module "/pliant/language/unsafe.pli"
13	module "/pliant/language/context.pli"
14	module "/pliant/util/encoding/base64.pli"
15	module "/pliant/language/type/text/str8.pli"
16	module "/pliant/language/type/misc/blob.pli"
17	module "/pliant/admin/md5.pli"
18	module "intn.pli"
19	module "random.pli"
20	module "/pliant/fullpliant/user.pli"
21	module "/pliant/protocol/dns/name.pli"
22	module "/pliant/protocol/http/site.pli"
23	module "cipher.pli"
24
25	constant mp processor_count>1
26	constant trace false
27	constant verbose false
28	constant wait true
29
30	doc
31	listing
32	function rsa_nbbits key -> bits
33	arg Str key ; arg Int bits
34	[What is the size of the RSA key.] ; eol
35
36	function rsa_nbbits key -> bits
37	arg Str key ; arg Int bits
38	if (key parse word:"rsa" _ any:(var Str encoded_n) _ any:(var Str encoded_e_or_d))
39	(var Intn n) binary_decode base64_decode:encoded_n true
40	bits := n:nbbits
41	else
42	bits := undefined
43
44	doc
45	listing
46	function rsa_cipher input key -> output
47	arg Str input key output
48	[Applys the RSA key.]
49	[The 'input' and 'output' string are binary encoded numbers.] ; eol
50
51	function rsa_cipher input key -> output
52	arg Str input key output
53	if not (key parse word:"rsa" _ any:(var Str encoded_n) _ any:(var Str encoded_e_or_d))
54	return ""
55	(var Intn n) binary_decode base64_decode:encoded_n true
56	if verbose
57	console "(message " input:len*8 " bis ; rsa key " rsa_nbbits:key " bits "
58	var DateTime start := datetime
59	if trace
60	console "n=" n eol
61	(var Intn e_or_d) binary_decode base64_decode:encoded_e_or_d true
62	if trace
63	console "e_or_d=" e_or_d eol
64	(var Intn in) binary_decode input true
65	if trace
66	console "in=" in eol
67	var Intn out := 0
68	var Intn f := 1
69	if mp
70	parallel
71	while in<>0
72	var Intn out_i
73	task
74	share n e_or_d
75	var Intn in_i := in%n
76	out_i := ( in_i^e_or_d%n )*f
77	post
78	share out
79	out := out+out_i
80	f := f*n
81	in := in\n
82	else
83	while in<>0
84	var Intn in_i := in%n
85	var Intn out_i := in_i^e_or_d%n
86	out := out+out_i*f
87	f := f*n
88	in := in\n
89	if trace
90	console "out=" out eol
91	output := out binary_encode
92	if verbose
93	console "-> time " datetime:seconds-start:seconds "s)" eol
94	if wait
95	sleep 0.25*(datetime:seconds-start:seconds)*(cast random:1000000n Int)/1000000
96
97	function rsa_cipher input key -> output
98	arg Blob input ; arg Str key ; arg Blob output
99	addressof:output map Str := rsa_cipher (addressof:input map Str) key
100
101	doc
102	listing
103	function rsa_generate nbits error_probability public private
104	arg Int nbits ; arg Float error_probability ; arg_w Str public private
105	[Generates a new RSA keys pair.] ; eol
106	['nbits' specify how many bits we want in the two prime numbers that will be used to generate the RSA keys pair.]
107	[The 'error_probability' should be a very small number such as 1e-100. The smaller it is, the slower the algorithm will be.] ; eol
108
109	function rsa_generate nbits error_probability public private -> status
110	arg Int nbits ; arg Float error_probability ; arg_w Str public private ; arg Status status
111	part generate
112	var Intn p q
113	if mp
114	parallel
115	task
116	share p := prime 2n^(nbits\2) error_probability
117	task
118	share q := prime 2n^(nbits\2) error_probability
119	else
120	p := prime 2n^(nbits\2) error_probability
121	q := prime 2n^(nbits\2) error_probability
122	if trace
123	console "p=" p eol
124	console "q=" q eol
125	var Intn n := p*q
126	if trace
127	console "n=" n " (" n:nbbits ")" eol
128	if n:nbbits<nbits-2
129	restart generate # the key is too small
130	part pick_e
131	var Intn e := random (p-1)*(q-1)
132	if (pgcd e (p-1)*(q-1))<>1
133	restart pick_e
134	var Intn d := inverse e (p-1)*(q-1)
135	if trace
136	console "e=" e " (" e:nbbits ")" eol
137	console "d=" d " (" d:nbbits ")" eol
138	public := "rsa "+(base64_encode n:binary_encode)+" "+(base64_encode e:binary_encode)
139	private := "rsa "+(base64_encode n:binary_encode)+" "+(base64_encode d:binary_encode)
140	if trace
141	console "public key is " public " (" rsa_nbbits:public " bits)" eol
142	console "private key is " private " (" rsa_nbbits:private " bits)" eol
143	return success
144
145
146	doc
147	listing
148	function rsa_check public private test_message_bits -> status
149	arg Str public private ; arg Int test_message_bits ; arg Status status
150	[Test the RSA pair on a random message.]
151
152	function rsa_check public private test_message_bits -> status
153	arg Str public private ; arg Int test_message_bits ; arg Status status
154	var Str m := (random_string test_message_bits\8)+"."
155	var Str c := rsa_cipher m public
156	var Str m2 := rsa_cipher c private
157	var Str c := rsa_cipher m private
158	var Str m3 := rsa_cipher c public
159	status := shunt m2=m and m3=m success failure
160
161
162	doc
163	listing
164	function rsa_generate username nbits error_probability -> status
165	arg Str username ; arg Int nbits ; arg Float error_probability ; arg Status status
166	[Also generates a new RSA keys pair, but the result is stored in Pliant sites and users database.] ; eol
167	[The Pliant sites and users database are the security:/site.pdb file (usualy /etc/pliant/site.pdb or /pliant_security/site.pdb), security:/site_secret.pdb, security:/user.pdb and security:/user_secret.pdb and they contains the definition of all users Pliant is awared of on this system, including the RSA public and private keys.] ; eol
168	color hsl 0 75 50
169	[You must keep the security:/site_secret.pdb file very secret because anybody that can read it will also read the RSA private keys it contains, so can get administrator access to all your sites, and you should keep the security:/user_secret.pdb also secret because somebody that can read it will only need to grab users passwords to get their secret keys.]
170
171	function rsa_generate name nbits password -> status
172	arg Str name ; arg Int nbits ; arg Str password ; arg Status status
173	if verbose
174	console "Now "
175	random 2n^nbits
176	console "generating a " nbits " bits RSA key." eol
177	var DateTime dt := datetime
178	status := rsa_generate nbits 1e-90 (var Str public) (var Str private)
179	if verbose
180	var Float s := datetime:seconds-dt:seconds
181	if status=success
182	status := rsa_check public private 1024
183	if status=success
184	if (name eparse "user:" any:(var Str username))
185	user:username public_key := public
186	user_secret_database:data:user create username
187	user_secret_database:data:user:username private_key := straight_to_Str8 (cipher private password)
188	user_secret_database:data:user:username key_md5 := string_md5_hexa_signature private
189	data_reset user_secret_database:data:user:username:session
190	user_database store
191	user_secret_database store
192	eif (name eparse "host:" any:(var Str hostname))
193	name_database:data:host create hostname
194	name_database:data:host:hostname public_key := public
195	name_secret_database:data:host create hostname
196	name_secret_database:data:host:hostname private_key := private
197	data_reset name_secret_database:data:host:hostname:session
198	name_database store
199	name_secret_database store
200	eif (name eparse "site:" any:(var Str sitename))
201	site_database:data:site create sitename
202	site:sitename public_key := public
203	site_secret_database:data:site create sitename
204	site_secret_database:data:site:sitename private_key := private
205	data_reset site_secret_database:data:site:sitename:session
206	site_database store
207	site_secret_database store
208	eif (name eparse "target:" any:(var Str hostname))
209	name_database:data:host create hostname
210	name_database:data:host:hostname public_key := public
211	name_database store
212	var (Link Database:NameDatabase) name_db :> new Database:NameDatabase
213	name_db load "target:/pliant_security/name.pdb"
214	var (Data Set:NameHost) name_tbl :> name_db:data:host
215	name_tbl create hostname
216	name_tbl:hostname public_key := public
217	name_db store
218	var (Link Database:NameSecretDatabase) secret_db :> new Database:NameSecretDatabase
219	secret_db load "target:/pliant_security/name_secret.pdb"
220	var (Data Set:NameSecret) secret_tbl :> secret_db:data:host
221	secret_tbl create hostname
222	secret_tbl:hostname private_key := private
223	data_reset secret_tbl:hostname:session
224	secret_db store
225	if verbose
226	console "Succeded to generate a valid " rsa_nbbits:public " bits RSA key in " s " seconds" eol
227	else
228	console "Failed to generate a valid RSA key." eol
229
230
231	export rsa_cipher rsa_nbbits
232	export rsa_generate