]> Cypherpunks repositories - gostls13.git/commitdiff
crypto: fix fips140=only detection of SHA-3
authorFilippo Valsorda <filippo@golang.org>
Mon, 6 Jan 2025 17:52:35 +0000 (18:52 +0100)
committerGopher Robot <gobot@golang.org>
Thu, 9 Jan 2025 14:18:54 +0000 (06:18 -0800)
Both fips140only and the service indicator checks in
crypto/internal/fips140/... expect to type assert to
crypto/internal/fips140/{sha256,sha512,sha3}.Digest.

However, crypto/sha3 returns a wrapper concrete type around sha3.Digest.

Add a new fips140hash.Unwrap function to turn the wrapper into the
underlying sha3.Digest, and use it consistently before calling into
fips140only or the FIPS 140-3 module.

In crypto/rsa, also made the fips140only checks apply consistently after
the Go+BoringCrypto shims, so we can instantiate the hash, and avoid
having to wrap the New function. Note that fips140=only is incompatible
with Go+BoringCrypto.

Fixes #70879

Change-Id: I6a6a4656ec55c3e13f6cbfadb9cf89c0f9183bdc
Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/c/go/+/640855
Auto-Submit: Filippo Valsorda <filippo@golang.org>
Reviewed-by: Roland Shoemaker <roland@golang.org>
Reviewed-by: Russ Cox <rsc@golang.org>
LUCI-TryBot-Result: Go LUCI <golang-scoped@luci-project-accounts.iam.gserviceaccount.com>

src/crypto/ecdsa/ecdsa.go
src/crypto/hkdf/hkdf.go
src/crypto/hmac/hmac.go
src/crypto/internal/fips140hash/hash.go [new file with mode: 0644]
src/crypto/pbkdf2/pbkdf2.go
src/crypto/rsa/fips.go
src/crypto/sha3/sha3.go
src/go/build/deps_test.go

index d9ebe56ef007e5767e8affe64f93a98decd2fbc6..cb308b41e9df86015a53cb2d7c381b15ab8a2415 100644 (file)
@@ -23,6 +23,7 @@ import (
        "crypto/internal/boring"
        "crypto/internal/boring/bbig"
        "crypto/internal/fips140/ecdsa"
+       "crypto/internal/fips140hash"
        "crypto/internal/fips140only"
        "crypto/internal/randutil"
        "crypto/sha512"
@@ -281,10 +282,11 @@ func signFIPSDeterministic[P ecdsa.Point[P]](c *ecdsa.Curve[P], hashFunc crypto.
        if err != nil {
                return nil, err
        }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hashFunc.New()) {
+       h := fips140hash.UnwrapNew(hashFunc.New)
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(h()) {
                return nil, errors.New("crypto/ecdsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
        }
-       sig, err := ecdsa.SignDeterministic(c, hashFunc.New, k, hash)
+       sig, err := ecdsa.SignDeterministic(c, h, k, hash)
        if err != nil {
                return nil, err
        }
index 7cfbe2c60de3568e1cc7545080dcdbe4843780ce..6b02522866d57fb66bb9755c976345082b12dbc5 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@ package hkdf
 
 import (
        "crypto/internal/fips140/hkdf"
+       "crypto/internal/fips140hash"
        "crypto/internal/fips140only"
        "errors"
        "hash"
@@ -24,10 +25,11 @@ import (
 // Expand invocations and different context values. Most common scenarios,
 // including the generation of multiple keys, should use [Key] instead.
 func Extract[H hash.Hash](h func() H, secret, salt []byte) ([]byte, error) {
-       if err := checkFIPS140Only(h, secret); err != nil {
+       fh := fips140hash.UnwrapNew(h)
+       if err := checkFIPS140Only(fh, secret); err != nil {
                return nil, err
        }
-       return hkdf.Extract(h, secret, salt), nil
+       return hkdf.Extract(fh, secret, salt), nil
 }
 
 // Expand derives a key from the given hash, key, and optional context info,
@@ -38,35 +40,37 @@ func Extract[H hash.Hash](h func() H, secret, salt []byte) ([]byte, error) {
 // random or pseudorandom cryptographically strong key. See RFC 5869, Section
 // 3.3. Most common scenarios will want to use [Key] instead.
 func Expand[H hash.Hash](h func() H, pseudorandomKey []byte, info string, keyLength int) ([]byte, error) {
-       if err := checkFIPS140Only(h, pseudorandomKey); err != nil {
+       fh := fips140hash.UnwrapNew(h)
+       if err := checkFIPS140Only(fh, pseudorandomKey); err != nil {
                return nil, err
        }
 
-       limit := h().Size() * 255
+       limit := fh().Size() * 255
        if keyLength > limit {
                return nil, errors.New("hkdf: requested key length too large")
        }
 
-       return hkdf.Expand(h, pseudorandomKey, info, keyLength), nil
+       return hkdf.Expand(fh, pseudorandomKey, info, keyLength), nil
 }
 
 // Key derives a key from the given hash, secret, salt and context info,
 // returning a []byte of length keyLength that can be used as cryptographic key.
 // Salt and info can be nil.
 func Key[Hash hash.Hash](h func() Hash, secret, salt []byte, info string, keyLength int) ([]byte, error) {
-       if err := checkFIPS140Only(h, secret); err != nil {
+       fh := fips140hash.UnwrapNew(h)
+       if err := checkFIPS140Only(fh, secret); err != nil {
                return nil, err
        }
 
-       limit := h().Size() * 255
+       limit := fh().Size() * 255
        if keyLength > limit {
                return nil, errors.New("hkdf: requested key length too large")
        }
 
-       return hkdf.Key(h, secret, salt, info, keyLength), nil
+       return hkdf.Key(fh, secret, salt, info, keyLength), nil
 }
 
-func checkFIPS140Only[H hash.Hash](h func() H, key []byte) error {
+func checkFIPS140Only[Hash hash.Hash](h func() Hash, key []byte) error {
        if !fips140only.Enabled {
                return nil
        }
index 72f5a4abea9d359fd7ee66efd7e59acc43e493b3..554c8c9b78940bef180649b8e5f18278f8c788fc 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@ package hmac
 import (
        "crypto/internal/boring"
        "crypto/internal/fips140/hmac"
+       "crypto/internal/fips140hash"
        "crypto/internal/fips140only"
        "crypto/subtle"
        "hash"
@@ -43,6 +44,7 @@ func New(h func() hash.Hash, key []byte) hash.Hash {
                }
                // BoringCrypto did not recognize h, so fall through to standard Go code.
        }
+       h = fips140hash.UnwrapNew(h)
        if fips140only.Enabled {
                if len(key) < 112/8 {
                        panic("crypto/hmac: use of keys shorter than 112 bits is not allowed in FIPS 140-only mode")
diff --git a/src/crypto/internal/fips140hash/hash.go b/src/crypto/internal/fips140hash/hash.go
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6d67ee8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+// Copyright 2024 The Go Authors. All rights reserved.
+// Use of this source code is governed by a BSD-style
+// license that can be found in the LICENSE file.
+
+package fips140hash
+
+import (
+       fsha3 "crypto/internal/fips140/sha3"
+       "crypto/sha3"
+       "hash"
+       _ "unsafe"
+)
+
+//go:linkname sha3Unwrap
+func sha3Unwrap(*sha3.SHA3) *fsha3.Digest
+
+// Unwrap returns h, or a crypto/internal/fips140 inner implementation of h.
+//
+// The return value can be type asserted to one of
+// [crypto/internal/fips140/sha256.Digest],
+// [crypto/internal/fips140/sha512.Digest], or
+// [crypto/internal/fips140/sha3.Digest] if it is a FIPS 140-3 approved hash.
+func Unwrap(h hash.Hash) hash.Hash {
+       if sha3, ok := h.(*sha3.SHA3); ok {
+               return sha3Unwrap(sha3)
+       }
+       return h
+}
+
+// UnwrapNew returns a function that calls newHash and applies [Unwrap] to the
+// return value.
+func UnwrapNew[Hash hash.Hash](newHash func() Hash) func() hash.Hash {
+       return func() hash.Hash { return Unwrap(newHash()) }
+}
index d40daab5e5b879658dcf742f35762407cfea4d95..271d2b03312ef05d621077764ad3b81a2728aac2 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@ package pbkdf2
 
 import (
        "crypto/internal/fips140/pbkdf2"
+       "crypto/internal/fips140hash"
        "crypto/internal/fips140only"
        "errors"
        "hash"
@@ -34,6 +35,7 @@ import (
 // Using a higher iteration count will increase the cost of an exhaustive
 // search but will also make derivation proportionally slower.
 func Key[Hash hash.Hash](h func() Hash, password string, salt []byte, iter, keyLength int) ([]byte, error) {
+       fh := fips140hash.UnwrapNew(h)
        if fips140only.Enabled {
                if keyLength < 112/8 {
                        return nil, errors.New("crypto/pbkdf2: use of keys shorter than 112 bits is not allowed in FIPS 140-only mode")
@@ -41,9 +43,9 @@ func Key[Hash hash.Hash](h func() Hash, password string, salt []byte, iter, keyL
                if len(salt) < 128/8 {
                        return nil, errors.New("crypto/pbkdf2: use of salts shorter than 128 bits is not allowed in FIPS 140-only mode")
                }
-               if !fips140only.ApprovedHash(h()) {
+               if !fips140only.ApprovedHash(fh()) {
                        return nil, errors.New("crypto/pbkdf2: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
                }
        }
-       return pbkdf2.Key(h, password, salt, iter, keyLength)
+       return pbkdf2.Key(fh, password, salt, iter, keyLength)
 }
index 347775df1603c049a6fda9f64f3c28235d839fb9..8373c125ae3096b1d8719f77830027e8721ffc72 100644 (file)
@@ -8,6 +8,7 @@ import (
        "crypto"
        "crypto/internal/boring"
        "crypto/internal/fips140/rsa"
+       "crypto/internal/fips140hash"
        "crypto/internal/fips140only"
        "errors"
        "hash"
@@ -64,21 +65,11 @@ func SignPSS(rand io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, digest []byte,
        if err := checkPublicKeySize(&priv.PublicKey); err != nil {
                return nil, err
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
-               return nil, err
-       }
 
        if opts != nil && opts.Hash != 0 {
                hash = opts.Hash
        }
 
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash.New()) {
-               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedRandomReader(rand) {
-               return nil, errors.New("crypto/rsa: only crypto/rand.Reader is allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
-
        if boring.Enabled && rand == boring.RandReader {
                bkey, err := boringPrivateKey(priv)
                if err != nil {
@@ -88,14 +79,25 @@ func SignPSS(rand io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, digest []byte,
        }
        boring.UnreachableExceptTests()
 
+       h := fips140hash.Unwrap(hash.New())
+
+       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(h) {
+               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedRandomReader(rand) {
+               return nil, errors.New("crypto/rsa: only crypto/rand.Reader is allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+
        k, err := fipsPrivateKey(priv)
        if err != nil {
                return nil, err
        }
-       h := hash.New()
 
        saltLength := opts.saltLength()
-       if fips140only.Enabled && saltLength > hash.Size() {
+       if fips140only.Enabled && saltLength > h.Size() {
                return nil, errors.New("crypto/rsa: use of PSS salt longer than the hash is not allowed in FIPS 140-only mode")
        }
        switch saltLength {
@@ -105,7 +107,7 @@ func SignPSS(rand io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, digest []byte,
                        return nil, fipsError(err)
                }
        case PSSSaltLengthEqualsHash:
-               saltLength = hash.Size()
+               saltLength = h.Size()
        default:
                // If we get here saltLength is either > 0 or < -1, in the
                // latter case we fail out.
@@ -130,12 +132,6 @@ func VerifyPSS(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, digest []byte, sig []byte, opts
        if err := checkPublicKeySize(pub); err != nil {
                return err
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
-               return err
-       }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash.New()) {
-               return errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
 
        if boring.Enabled {
                bkey, err := boringPublicKey(pub)
@@ -148,22 +144,31 @@ func VerifyPSS(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, digest []byte, sig []byte, opts
                return nil
        }
 
+       h := fips140hash.Unwrap(hash.New())
+
+       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
+               return err
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(h) {
+               return errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+
        k, err := fipsPublicKey(pub)
        if err != nil {
                return err
        }
 
        saltLength := opts.saltLength()
-       if fips140only.Enabled && saltLength > hash.Size() {
+       if fips140only.Enabled && saltLength > h.Size() {
                return errors.New("crypto/rsa: use of PSS salt longer than the hash is not allowed in FIPS 140-only mode")
        }
        switch saltLength {
        case PSSSaltLengthAuto:
-               return fipsError(rsa.VerifyPSS(k, hash.New(), digest, sig))
+               return fipsError(rsa.VerifyPSS(k, h, digest, sig))
        case PSSSaltLengthEqualsHash:
-               return fipsError(rsa.VerifyPSSWithSaltLength(k, hash.New(), digest, sig, hash.Size()))
+               return fipsError(rsa.VerifyPSSWithSaltLength(k, h, digest, sig, h.Size()))
        default:
-               return fipsError(rsa.VerifyPSSWithSaltLength(k, hash.New(), digest, sig, saltLength))
+               return fipsError(rsa.VerifyPSSWithSaltLength(k, h, digest, sig, saltLength))
        }
 }
 
@@ -189,15 +194,6 @@ func EncryptOAEP(hash hash.Hash, random io.Reader, pub *PublicKey, msg []byte, l
        if err := checkPublicKeySize(pub); err != nil {
                return nil, err
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
-               return nil, err
-       }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash) {
-               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedRandomReader(random) {
-               return nil, errors.New("crypto/rsa: only crypto/rand.Reader is allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
 
        defer hash.Reset()
 
@@ -215,6 +211,18 @@ func EncryptOAEP(hash hash.Hash, random io.Reader, pub *PublicKey, msg []byte, l
        }
        boring.UnreachableExceptTests()
 
+       hash = fips140hash.Unwrap(hash)
+
+       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash) {
+               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedRandomReader(random) {
+               return nil, errors.New("crypto/rsa: only crypto/rand.Reader is allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+
        k, err := fipsPublicKey(pub)
        if err != nil {
                return nil, err
@@ -241,14 +249,6 @@ func decryptOAEP(hash, mgfHash hash.Hash, priv *PrivateKey, ciphertext []byte, l
        if err := checkPublicKeySize(&priv.PublicKey); err != nil {
                return nil, err
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
-               return nil, err
-       }
-       if fips140only.Enabled {
-               if !fips140only.ApprovedHash(hash) || !fips140only.ApprovedHash(mgfHash) {
-                       return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-               }
-       }
 
        if boring.Enabled {
                k := priv.Size()
@@ -267,6 +267,18 @@ func decryptOAEP(hash, mgfHash hash.Hash, priv *PrivateKey, ciphertext []byte, l
                return out, nil
        }
 
+       hash = fips140hash.Unwrap(hash)
+       mgfHash = fips140hash.Unwrap(mgfHash)
+
+       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       if fips140only.Enabled {
+               if !fips140only.ApprovedHash(hash) || !fips140only.ApprovedHash(mgfHash) {
+                       return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+               }
+       }
+
        k, err := fipsPrivateKey(priv)
        if err != nil {
                return nil, err
@@ -299,12 +311,6 @@ func SignPKCS1v15(random io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, hashed [
        if err := checkPublicKeySize(&priv.PublicKey); err != nil {
                return nil, err
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
-               return nil, err
-       }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash.New()) {
-               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
 
        if boring.Enabled {
                bkey, err := boringPrivateKey(priv)
@@ -314,6 +320,13 @@ func SignPKCS1v15(random io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, hashed [
                return boring.SignRSAPKCS1v15(bkey, hash, hashed)
        }
 
+       if err := checkFIPS140OnlyPrivateKey(priv); err != nil {
+               return nil, err
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(fips140hash.Unwrap(hash.New())) {
+               return nil, errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+
        k, err := fipsPrivateKey(priv)
        if err != nil {
                return nil, err
@@ -330,15 +343,17 @@ func SignPKCS1v15(random io.Reader, priv *PrivateKey, hash crypto.Hash, hashed [
 // The inputs are not considered confidential, and may leak through timing side
 // channels, or if an attacker has control of part of the inputs.
 func VerifyPKCS1v15(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, hashed []byte, sig []byte) error {
-       if err := checkPublicKeySize(pub); err != nil {
-               return err
+       var hashName string
+       if hash != crypto.Hash(0) {
+               if len(hashed) != hash.Size() {
+                       return errors.New("crypto/rsa: input must be hashed message")
+               }
+               hashName = hash.String()
        }
-       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
+
+       if err := checkPublicKeySize(pub); err != nil {
                return err
        }
-       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(hash.New()) {
-               return errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
-       }
 
        if boring.Enabled {
                bkey, err := boringPublicKey(pub)
@@ -351,17 +366,17 @@ func VerifyPKCS1v15(pub *PublicKey, hash crypto.Hash, hashed []byte, sig []byte)
                return nil
        }
 
+       if err := checkFIPS140OnlyPublicKey(pub); err != nil {
+               return err
+       }
+       if fips140only.Enabled && !fips140only.ApprovedHash(fips140hash.Unwrap(hash.New())) {
+               return errors.New("crypto/rsa: use of hash functions other than SHA-2 or SHA-3 is not allowed in FIPS 140-only mode")
+       }
+
        k, err := fipsPublicKey(pub)
        if err != nil {
                return err
        }
-       var hashName string
-       if hash != crypto.Hash(0) {
-               if len(hashed) != hash.Size() {
-                       return errors.New("crypto/rsa: input must be hashed message")
-               }
-               hashName = hash.String()
-       }
        return fipsError(rsa.VerifyPKCS1v15(k, hashName, hashed, sig))
 }
 
index 0f4d7ed4370b5fc120deb06ebc3118f7fef41a3a..a6c5ae55f1ff206d2cf745e8963cbe29df96577d 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@ import (
        "crypto"
        "crypto/internal/fips140/sha3"
        "hash"
+       _ "unsafe"
 )
 
 func init() {
@@ -100,6 +101,11 @@ type SHA3 struct {
        s sha3.Digest
 }
 
+//go:linkname fips140hash_sha3Unwrap crypto/internal/fips140hash.sha3Unwrap
+func fips140hash_sha3Unwrap(sha3 *SHA3) *sha3.Digest {
+       return &sha3.s
+}
+
 // New224 creates a new SHA3-224 hash.
 func New224() *SHA3 {
        return &SHA3{*sha3.New224()}
index a62a5173b9c6bc7253b1d3baf5f59c7e793f6348..e3e01077c18b17471979a6bba7ee75e3daf33e43 100644 (file)
@@ -510,6 +510,8 @@ var depsRules = `
        < crypto/internal/fips140only
        < crypto
        < crypto/subtle
+       < crypto/sha3
+       < crypto/internal/fips140hash
        < crypto/cipher
        < crypto/internal/boring
        < crypto/boring
@@ -520,7 +522,6 @@ var depsRules = `
          crypto/sha1,
          crypto/sha256,
          crypto/sha512,
-         crypto/sha3,
          crypto/hmac,
          crypto/hkdf,
          crypto/pbkdf2,