Copied remotely
[mono.git] / mcs / class / corlib / System.Security.Cryptography / RSACryptoServiceProvider.cs
1 //
2 // RSACryptoServiceProvider.cs: Handles an RSA implementation.
3 //
4 // Authors:
5 //      Sebastien Pouliot <sebastien@ximian.com>
6 //      Ben Maurer (bmaurer@users.sf.net)
7 //
8 // (C) 2002, 2003 Motus Technologies Inc. (http://www.motus.com)
9 // Portions (C) 2003 Ben Maurer
10 // Copyright (C) 2004 Novell, Inc (http://www.novell.com)
11 //
12 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
13 // a copy of this software and associated documentation files (the
14 // "Software"), to deal in the Software without restriction, including
15 // without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
16 // distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
17 // permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
18 // the following conditions:
19 // 
20 // The above copyright notice and this permission notice shall be
21 // included in all copies or substantial portions of the Software.
22 // 
23 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24 // EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25 // MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26 // NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
27 // LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
28 // OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
29 // WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
30 //
31
32 using System.IO;
33 using System.Runtime.InteropServices;
34
35 using Mono.Security.Cryptography;
36
37 namespace System.Security.Cryptography {
38
39 #if (NET_2_0)
40         public sealed class RSACryptoServiceProvider : RSA, ICspAsymmetricAlgorithm {
41 #else
42         public sealed class RSACryptoServiceProvider : RSA {
43 #endif
44                 private const int PROV_RSA_FULL = 1;    // from WinCrypt.h
45
46                 private KeyPairPersistence store;
47                 private bool persistKey;
48                 private bool persisted;
49         
50                 private bool privateKeyExportable = true; 
51                 private bool m_disposed;
52
53                 private RSAManaged rsa;
54         
55                 public RSACryptoServiceProvider ()
56                 {
57                         // Here it's not clear if we need to generate a keypair
58                         // (note: MS implementation generates a keypair in this case).
59                         // However we:
60                         // (a) often use this constructor to import an existing keypair.
61                         // (b) take a LOT of time to generate the RSA keypair
62                         // So we'll generate the keypair only when (and if) it's being
63                         // used (or exported). This should save us a lot of time (at 
64                         // least in the unit tests).
65                         Common (1024, null);
66                 }
67         
68                 public RSACryptoServiceProvider (CspParameters parameters) 
69                 {
70                         Common (1024, parameters);
71                         // no keypair generation done at this stage
72                 }
73         
74                 public RSACryptoServiceProvider (int dwKeySize) 
75                 {
76                         // Here it's clear that we need to generate a new keypair
77                         Common (dwKeySize, null);
78                         // no keypair generation done at this stage
79                 }
80         
81                 public RSACryptoServiceProvider (int dwKeySize, CspParameters parameters) 
82                 {
83                         Common (dwKeySize, parameters);
84                         // no keypair generation done at this stage
85                 }
86         
87                 private void Common (int dwKeySize, CspParameters p) 
88                 {
89                         // Microsoft RSA CSP can do between 384 and 16384 bits keypair
90                         LegalKeySizesValue = new KeySizes [1];
91                         LegalKeySizesValue [0] = new KeySizes (384, 16384, 8);
92                         base.KeySize = dwKeySize;
93
94                         rsa = new RSAManaged (KeySize);
95                         rsa.KeyGenerated += new RSAManaged.KeyGeneratedEventHandler (OnKeyGenerated);
96
97                         persistKey = (p != null);
98                         if (p == null) {
99                                 p = new CspParameters (PROV_RSA_FULL);
100 #if NET_1_1
101                                 if (useMachineKeyStore)
102                                         p.Flags |= CspProviderFlags.UseMachineKeyStore;
103 #endif
104                                 store = new KeyPairPersistence (p);
105                                 // no need to load - it cannot exists
106                         }
107                         else {
108                                 store = new KeyPairPersistence (p);
109                                 store.Load ();
110                                 if (store.KeyValue != null) {
111                                         persisted = true;
112                                         this.FromXmlString (store.KeyValue);
113                                 }
114                         }
115                 }
116
117 #if NET_1_1
118                 private static bool useMachineKeyStore = false;
119
120                 public static bool UseMachineKeyStore {
121                         get { return useMachineKeyStore; }
122                         set { useMachineKeyStore = value; }
123                 }
124 #endif
125         
126                 ~RSACryptoServiceProvider () 
127                 {
128                         // Zeroize private key
129                         Dispose (false);
130                 }
131         
132                 public override string KeyExchangeAlgorithm {
133                         get { return "RSA-PKCS1-KeyEx"; }
134                 }
135         
136                 public override int KeySize {
137                         get { 
138                                 if (rsa == null)
139                                       return KeySizeValue; 
140                                 else
141                                       return rsa.KeySize;
142                         }
143                 }
144
145                 public bool PersistKeyInCsp {
146                         get { return persistKey; }
147                         set {
148                                 persistKey = value;
149                                 if (persistKey)
150                                         OnKeyGenerated (rsa, null);
151                         }
152                 }
153
154 #if (NET_2_0)
155                 [ComVisible (false)]
156                 public 
157 #else
158                 internal
159 #endif
160                 bool PublicOnly {
161                         get { return rsa.PublicOnly; }
162                 }
163         
164                 public override string SignatureAlgorithm {
165                         get { return "http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#rsa-sha1"; }
166                 }
167         
168                 public byte[] Decrypt (byte[] rgb, bool fOAEP) 
169                 {
170 #if NET_1_1
171                         if (m_disposed)
172                                 throw new ObjectDisposedException ("rsa");
173 #endif
174                         // choose between OAEP or PKCS#1 v.1.5 padding
175                         AsymmetricKeyExchangeDeformatter def = null;
176                         if (fOAEP)
177                                 def = new RSAOAEPKeyExchangeDeformatter (rsa);
178                         else
179                                 def = new RSAPKCS1KeyExchangeDeformatter (rsa);
180
181                         return def.DecryptKeyExchange (rgb);
182                 }
183         
184                 // NOTE: Unlike MS we need this method
185                 // LAMESPEC: Not available from MS .NET framework but MS don't tell
186                 // why! DON'T USE IT UNLESS YOU KNOW WHAT YOU ARE DOING!!! You should
187                 // only encrypt/decrypt session (secret) key using asymmetric keys. 
188                 // Using this method to decrypt data IS dangerous (and very slow).
189                 public override byte[] DecryptValue (byte[] rgb) 
190                 {
191                         if (!rsa.IsCrtPossible)
192                                 throw new CryptographicException ("Incomplete private key - missing CRT.");
193
194                         return rsa.DecryptValue (rgb);
195                 }
196         
197                 public byte[] Encrypt (byte[] rgb, bool fOAEP) 
198                 {
199                         // choose between OAEP or PKCS#1 v.1.5 padding
200                         AsymmetricKeyExchangeFormatter fmt = null;
201                         if (fOAEP)
202                                 fmt = new RSAOAEPKeyExchangeFormatter (rsa);
203                         else
204                                 fmt = new RSAPKCS1KeyExchangeFormatter (rsa);
205
206                         return fmt.CreateKeyExchange (rgb);
207                 }
208         
209                 // NOTE: Unlike MS we need this method
210                 // LAMESPEC: Not available from MS .NET framework but MS don't tell
211                 // why! DON'T USE IT UNLESS YOU KNOW WHAT YOU ARE DOING!!! You should
212                 // only encrypt/decrypt session (secret) key using asymmetric keys. 
213                 // Using this method to encrypt data IS dangerous (and very slow).
214                 public override byte[] EncryptValue (byte[] rgb) 
215                 {
216                         return rsa.EncryptValue (rgb);
217                 }
218         
219                 public override RSAParameters ExportParameters (bool includePrivateParameters) 
220                 {
221                         if ((includePrivateParameters) && (!privateKeyExportable))
222                                 throw new CryptographicException ("cannot export private key");
223
224                         return rsa.ExportParameters (includePrivateParameters);
225                 }
226         
227                 public override void ImportParameters (RSAParameters parameters) 
228                 {
229                         rsa.ImportParameters (parameters);
230                 }
231         
232                 private HashAlgorithm GetHash (object halg) 
233                 {
234                         if (halg == null)
235                                 throw new ArgumentNullException ("halg");
236
237                         HashAlgorithm hash = null;
238                         if (halg is String)
239                                 hash = HashAlgorithm.Create ((String)halg);
240                         else if (halg is HashAlgorithm)
241                                 hash = (HashAlgorithm) halg;
242                         else if (halg is Type)
243                                 hash = (HashAlgorithm) Activator.CreateInstance ((Type)halg);
244                         else
245                                 throw new ArgumentException ("halg");
246
247                         return hash;
248                 }
249         
250                 // NOTE: this method can work with ANY configured (OID in machine.config) 
251                 // HashAlgorithm descendant
252                 public byte[] SignData (byte[] buffer, object halg) 
253                 {
254 #if NET_1_1
255                         if (buffer == null)
256                                 throw new ArgumentNullException ("buffer");
257 #endif
258                         return SignData (buffer, 0, buffer.Length, halg);
259                 }
260         
261                 // NOTE: this method can work with ANY configured (OID in machine.config) 
262                 // HashAlgorithm descendant
263                 public byte[] SignData (Stream inputStream, object halg) 
264                 {
265                         HashAlgorithm hash = GetHash (halg);
266                         byte[] toBeSigned = hash.ComputeHash (inputStream);
267                         return PKCS1.Sign_v15 (this, hash, toBeSigned);
268                 }
269         
270                 // NOTE: this method can work with ANY configured (OID in machine.config) 
271                 // HashAlgorithm descendant
272                 public byte[] SignData (byte[] buffer, int offset, int count, object halg) 
273                 {
274                         HashAlgorithm hash = GetHash (halg);
275                         byte[] toBeSigned = hash.ComputeHash (buffer, offset, count);
276                         return PKCS1.Sign_v15 (this, hash, toBeSigned);
277                 }
278         
279                 private string GetHashNameFromOID (string oid) 
280                 {
281                         switch (oid) {
282                                 case "1.3.14.3.2.26":
283                                         return "SHA1";
284                                 case "1.2.840.113549.2.5":
285                                         return "MD5";
286                                 default:
287                                         throw new NotSupportedException (oid + " is an unsupported hash algorithm for RSA signing");
288                         }
289                 }
290
291                 // LAMESPEC: str is not the hash name but an OID
292                 // NOTE: this method is LIMITED to SHA1 and MD5 like the MS framework 1.0 
293                 // and 1.1 because there's no method to get a hash algorithm from an OID. 
294                 // However there's no such limit when using the [De]Formatter class.
295                 public byte[] SignHash (byte[] rgbHash, string str) 
296                 {
297                         if (rgbHash == null)
298                                 throw new ArgumentNullException ("rgbHash");
299                         if (str == null)
300                                 throw new CryptographicException (Locale.GetText ("No OID specified"));
301         
302                         HashAlgorithm hash = HashAlgorithm.Create (GetHashNameFromOID (str));
303                         return PKCS1.Sign_v15 (this, hash, rgbHash);
304                 }
305
306                 // NOTE: this method can work with ANY configured (OID in machine.config) 
307                 // HashAlgorithm descendant
308                 public bool VerifyData (byte[] buffer, object halg, byte[] signature) 
309                 {
310 #if NET_1_1
311                         if (buffer == null)
312                                 throw new ArgumentNullException ("buffer");
313 #endif
314                         if (signature == null)
315                                 throw new ArgumentNullException ("signature");
316
317                         HashAlgorithm hash = GetHash (halg);
318                         byte[] toBeVerified = hash.ComputeHash (buffer);
319                         return PKCS1.Verify_v15 (this, hash, toBeVerified, signature);
320                 }
321         
322                 // LAMESPEC: str is not the hash name but an OID
323                 // NOTE: this method is LIMITED to SHA1 and MD5 like the MS framework 1.0 
324                 // and 1.1 because there's no method to get a hash algorithm from an OID. 
325                 // However there's no such limit when using the [De]Formatter class.
326                 public bool VerifyHash (byte[] rgbHash, string str, byte[] rgbSignature) 
327                 {
328                         if (rgbHash == null) 
329                                 throw new ArgumentNullException ("rgbHash");
330                         if (rgbSignature == null)
331                                 throw new ArgumentNullException ("rgbSignature");
332         
333                         HashAlgorithm hash = HashAlgorithm.Create (GetHashNameFromOID (str));
334                         return PKCS1.Verify_v15 (this, hash, rgbHash, rgbSignature);
335                 }
336         
337                 protected override void Dispose (bool disposing) 
338                 {
339                         if (!m_disposed) {
340                                 // the key is persisted and we do not want it persisted
341                                 if ((persisted) && (!persistKey)) {
342                                         store.Remove ();        // delete the container
343                                 }
344                                 if (rsa != null)
345                                         rsa.Clear ();
346                                 // call base class 
347                                 // no need as they all are abstract before us
348                                 m_disposed = true;
349                         }
350                 }
351
352                 // private stuff
353
354                 private void OnKeyGenerated (object sender, EventArgs e) 
355                 {
356                         // the key isn't persisted and we want it persisted
357                         if ((persistKey) && (!persisted)) {
358                                 // save the current keypair
359                                 store.KeyValue = this.ToXmlString (!rsa.PublicOnly);
360                                 store.Save ();
361                                 persisted = true;
362                         }
363                 }
364 #if NET_2_0
365                 // ICspAsymmetricAlgorithm
366
367                 [MonoTODO ("call into KeyPairPersistence to get details")]
368                 [ComVisible (false)]
369                 public CspKeyContainerInfo CspKeyContainerInfo {
370                         get { return null; }
371                 }
372
373                 [MonoTODO ("call into CryptoConvert")]
374                 [ComVisible (false)]
375                 public byte[] ExportCspBlob (bool includePrivateParameters)
376                 {
377                         return null;
378                 }
379
380                 [MonoTODO ("call into CryptoConvert")]
381                 [ComVisible (false)]
382                 public void ImportCspBlob (byte[] rawData)
383                 {
384                 }
385 #endif
386         }
387 }