Патчим gnupg или пара RSA-32768 за 106 минут

от автора

security

На самом деле патчим gnupg и libgcrypt…

Когда-то давным давно, чтобы использовать 8192 и 16384 RSA ключи я правил размер в keygen.c и размер SECMEM буффера по соседству. Дела давно минувших дней, теперь SECMEM вынесена в config.h и именуется SECMEM_BUFFER_SIZE.

В итоге после скачивания верии 2.0.29 под свежий debian 8.3, за место убитой 12й убунты апдейтом на 14ую, я быстренько подкрутил размер ключика и размер буфера и радостно сгенерировал на 5200U 16кбит ключ за 18 (или 19) минут, что раньше занимало 45-50 минут на P6200.

Но вот 32кбит дали мне пачку ошибок. Свободное время есть — разбираемся.

Первое, что бросается в глаза, это жестко прописанный размер при выделении SECMEM’ов. Вот несколько:

agent/gpg-agent.c: gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 32768, 0); — 4 килобайта (так как эта реализация использует значение в битах)
scd/scdaemon.c: gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0);
tools/gpg-check-pattern.c: gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 4096, 0);

В принципе экономия памяти дело хорошее… с другой стороны если памяти хватает, почему не выделить полный объем, равный константе SECMEM_BUFFER_SIZE.

Далее в программе полно мест где фигурируют то 4кб ключи или связанные с ними (выделение буфера на чтение, или создания «пакета» для записи), привожу несколько:

agent/command-ssh.c: log_error (_("ssh keys greater than %d bits are not supported\n"), 4096);
g10/card-util.c: n = get_data_from_file (args, 16384, &data);
g10/plaintext.c: byte *buffer = xmalloc( 32768 );
common/dns-cert.c: rc=get_dns_cert (argv[1],16384,&iobuf,&fpr,&fpr_len,&url);

Сам размер ключа, который программа ест, задается в g10/keygen.c:

const unsigned maxsize = (opt.flags.large_rsa ? 8192 : 4096);
unsigned int nbits, min, def = DEFAULT_STD_KEYSIZE, max=4096;

Но, исправив исходники gnupg при генерации ключа RSA-32768 мы получим:

gpg: checking the trustdb
gpg: keyring_get_keyblock: read error: Invalid packet
gpg: keyring_get_keyblock failed: Invalid keyring
gpg: failed to rebuild keyring cache: Invalid keyring
gpg: keydb_search failed: Invalid packet
gpg: public key of ultimately trusted key FB2E6BDF not found
gpg: keyring_get_keyblock: read error: Invalid packet
gpg: keydb_get_keyblock failed: Invalid keyring
gpg: keydb_search failed: Invalid keyring
gpg: public key of ultimately trusted key 6146D68D not found
gpg: 3 marginal(s) needed, 1 complete(s) needed, PGP trust model
gpg: keyring_get_keyblock: read error: Invalid packet
gpg: keydb_get_keyblock failed: Invalid keyring
gpg: validate_key_list failed

Дьявол кроется в деталях в libgcrypt:

mpi/mpicoder.c: #define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384 — размер пакета в битах.

И в некоем роде:
src/secmem.c: #define MINIMUM_POOL_SIZE 16384
src/secmem.c: #define STANDARD_POOL_SIZE 32768
В некоем потому, что, как я понял из кода, это размер пула для SECMEM в байтах, в котором gnupg инициализирует свой securememory через gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, размер_в_битах, 0);

В конечном итоге модификация вылилась вот в такой diff для GnuPG-2.0.29

gnupg-2.0.29-RSA32k.patch

diff -uraN a/agent/command-ssh.c b/agent/command-ssh.c --- a/agent/command-ssh.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/agent/command-ssh.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -592,7 +592,7 @@       not too large. */    if (mpi_data_size > 520)      { -      log_error (_("ssh keys greater than %d bits are not supported\n"), 4096); +      log_error (_("ssh keys greater than %d bits are not supported\n"), KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE);        err = GPG_ERR_TOO_LARGE;        goto out;      } diff -uraN a/agent/gpg-agent.c b/agent/gpg-agent.c --- a/agent/gpg-agent.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/agent/gpg-agent.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -233,7 +233,7 @@  /* To avoid surprises we limit the size of the mapped IPC file to this     value.  Putty currently (0.62) uses 8k, thus 16k should be enough     for the foreseeable future.  */ -#define PUTTY_IPC_MAXLEN 16384 +#define PUTTY_IPC_MAXLEN KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE  #endif /*HAVE_W32_SYSTEM*/    /* The list of open file descriptors at startup.  Note that this list @@ -743,7 +743,7 @@      }      /* Initialize the secure memory. */ -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 32768, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);    maybe_setuid = 0;      /* diff -uraN a/agent/protect-tool.c b/agent/protect-tool.c --- a/agent/protect-tool.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/agent/protect-tool.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -1036,7 +1036,7 @@      }      setup_libgcrypt_logging (); -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);        opt_homedir = default_homedir (); diff -uraN a/common/dns-cert.c b/common/dns-cert.c --- a/common/dns-cert.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/common/dns-cert.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -305,7 +305,7 @@      printf("CERT lookup on %s\n",argv[1]);   -  rc=get_dns_cert (argv[1],16384,&iobuf,&fpr,&fpr_len,&url); +  rc=get_dns_cert (argv[1],KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE,&iobuf,&fpr,&fpr_len,&url);    if(rc==-1)      printf("error\n");    else if(rc==0) diff -uraN a/config.h.in b/config.h.in --- a/config.h.in	2015-09-08 15:30:25.000000000 +0200 +++ b/config.h.in	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -608,6 +608,9 @@  /* Size of secure memory buffer */  #undef SECMEM_BUFFER_SIZE   +/* Maximum key size or lookslike */ +#undef KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE +  /* defines the filename of the shred program */  #undef SHRED   diff -uraN a/configure b/configure --- a/configure	2015-09-08 16:12:06.000000000 +0200 +++ b/configure	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -5307,13 +5307,13 @@  { $as_echo "$as_me:${as_lineno-$LINENO}: result: $large_secmem" >&5  $as_echo "$large_secmem" >&6; }  if test "$large_secmem" = yes ; then -   SECMEM_BUFFER_SIZE=65536 +   SECMEM_BUFFER_SIZE=262144  else -   SECMEM_BUFFER_SIZE=32768 +   SECMEM_BUFFER_SIZE=262144  fi -  cat >>confdefs.h <<_ACEOF  #define SECMEM_BUFFER_SIZE $SECMEM_BUFFER_SIZE +#define KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE 32768  _ACEOF     diff -uraN a/configure.ac b/configure.ac --- a/configure.ac	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/configure.ac	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -183,12 +183,15 @@                large_secmem=$enableval, large_secmem=no)  AC_MSG_RESULT($large_secmem)  if test "$large_secmem" = yes ; then -   SECMEM_BUFFER_SIZE=65536 +   SECMEM_BUFFER_SIZE=262144  else -   SECMEM_BUFFER_SIZE=32768 +   SECMEM_BUFFER_SIZE=262144  fi  AC_DEFINE_UNQUOTED(SECMEM_BUFFER_SIZE,$SECMEM_BUFFER_SIZE,                     [Size of secure memory buffer]) +                    +AC_DEFINE_UNQUOTED(KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE,32768, +                   [Maximum key size or lookslike])                         # Allow disabling of bzib2 support. diff -uraN a/doc/gnupg.info-1 b/doc/gnupg.info-1 --- a/doc/gnupg.info-1	2015-09-08 16:15:29.000000000 +0200 +++ b/doc/gnupg.info-1	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -2552,7 +2552,7 @@         max-cert-size            When retrieving a key via DNS CERT, only accept keys up to -          this size.  Defaults to 16384 bytes. +          this size.  Defaults to 32768 bytes.         debug            Turn on debug output in the keyserver helper program.  Note diff -uraN a/doc/gpg.texi b/doc/gpg.texi --- a/doc/gpg.texi	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/doc/gpg.texi	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -1645,7 +1645,7 @@  @ifclear gpgtwoone    @item max-cert-size    When retrieving a key via DNS CERT, only accept keys up to this size. -  Defaults to 16384 bytes. +  Defaults to 32768 bytes.  @end ifclear      @item debug diff -uraN a/g10/card-util.c b/g10/card-util.c --- a/g10/card-util.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/card-util.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -946,7 +946,7 @@      {        for (args++; spacep (args); args++)          ; -      n = get_data_from_file (args, 16384, &data); +      n = get_data_from_file (args, KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE, &data);        if (n < 0) return -1; } @@ -1285,7 +1285,7 @@ ask_card_keysize (int keyno, unsigned int nbits) { unsigned int min_nbits = 1024; - unsigned int max_nbits = 4096; + unsigned int max_nbits = KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE; char *prompt, *answer; unsigned int req_nbits; diff -uraN a/g10/gpg.h b/g10/gpg.h --- a/g10/gpg.h 2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/gpg.h 2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -35,7 +35,7 @@ /* Number of bits we accept when reading or writing MPIs. */ -#define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384 +#define MAX_EXTERN_MPI_BITS KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE /* The maximum length of a binary fingerprints. */ #define MAX_FINGERPRINT_LEN 20 diff -uraN a/g10/keygen.c b/g10/keygen.c --- a/g10/keygen.c 2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/keygen.c 2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -1429,7 +1429,7 @@ PKT_secret_key *sk; PKT_public_key *pk; gcry_sexp_t s_parms, s_key; - const unsigned maxsize = (opt.flags.large_rsa ? 8192 : 4096); + const unsigned maxsize = KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE; assert (is_RSA(algo)); @@ -1798,7 +1798,7 @@ static unsigned ask_keysize (int algo, unsigned int primary_keysize) { - unsigned int nbits, min, def = DEFAULT_STD_KEYSIZE, max=4096; + unsigned int nbits, min, def = DEFAULT_STD_KEYSIZE, max=KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE; int for_subkey = !!primary_keysize; int autocomp = 0; diff -uraN a/g10/keyserver.c b/g10/keyserver.c --- a/g10/keyserver.c 2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/keyserver.c 2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -94,7 +94,7 @@ struct keyserver_spec *keyserver); /* Reasonable guess */ -#define DEFAULT_MAX_CERT_SIZE 16384 +#define DEFAULT_MAX_CERT_SIZE KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE static size_t max_cert_size=DEFAULT_MAX_CERT_SIZE; diff -uraN a/g10/parse-packet.c b/g10/parse-packet.c --- a/g10/parse-packet.c 2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/parse-packet.c 2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -1681,7 +1681,7 @@ --*length; nbits |= c; - if (nbits > 16384) +  if (nbits > KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE)      {        log_error ("mpi too large (%u bits)\n", nbits);        return NULL; diff -uraN a/g10/plaintext.c b/g10/plaintext.c --- a/g10/plaintext.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/g10/plaintext.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -225,9 +225,9 @@  	    }  	}  	else { /* binary mode */ -	    byte *buffer = xmalloc( 32768 ); +	    byte *buffer = xmalloc( KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE );  	    while( pt->len ) { -		int len = pt->len > 32768 ? 32768 : pt->len; +		int len = pt->len > KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE ? KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE : pt->len;  		len = iobuf_read( pt->buf, buffer, len );  		if( len == -1 ) {                      rc = gpg_error_from_syserror (); @@ -294,7 +294,7 @@  	    }  	}  	else { /* binary mode */ -	    byte *buffer = xmalloc( 32768 ); +	    byte *buffer = xmalloc( KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE );  	    int eof_seen = 0;    	    while ( !eof_seen ) { @@ -304,10 +304,10 @@  		 * off and therefore we don't catch the boundary.  		 * So, always assume EOF if iobuf_read returns less bytes  		 * then requested */ -		int len = iobuf_read( pt->buf, buffer, 32768 ); +		int len = iobuf_read( pt->buf, buffer, KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE );  		if( len == -1 )  		    break; -		if( len < 32768 ) +		if( len < KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE ) eof_seen = 1; if( mfx->md )  		    gcry_md_write ( mfx->md, buffer, len ); diff -uraN a/scd/apdu.c b/scd/apdu.c --- a/scd/apdu.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/scd/apdu.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -2964,7 +2964,7 @@      if (opt.ctapi_driver && *opt.ctapi_driver)      { -      int port = portstr? atoi (portstr) : 32768; +      int port = portstr? atoi (portstr) : KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE;          if (!ct_api_loaded)          { @@ -3612,7 +3612,7 @@        else if (extended_mode < 0) { /* Send APDU using chaining mode. */ - if (lc > 16384) +          if (lc > KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE)              return SW_WRONG_LENGTH;   /* Sanity check.  */            if ((class&0xf0) != 0)              return SW_HOST_INV_VALUE; /* Upper 4 bits need to be 0.  */ diff -uraN a/scd/command.c b/scd/command.c --- a/scd/command.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/scd/command.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -45,13 +45,13 @@  #define MAXLEN_PIN 100    /* Maximum allowed size of key data as used in inquiries. */ -#define MAXLEN_KEYDATA 4096 +#define MAXLEN_KEYDATA KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE    /* Maximum allowed total data size for SETDATA.  */ -#define MAXLEN_SETDATA 4096 +#define MAXLEN_SETDATA KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE    /* Maximum allowed size of certificate data as used in inquiries. */ -#define MAXLEN_CERTDATA 16384 +#define MAXLEN_CERTDATA KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE      #define set_error(e,t) assuan_set_error (ctx, gpg_error (e), (t)) diff -uraN a/scd/scdaemon.c b/scd/scdaemon.c --- a/scd/scdaemon.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/scd/scdaemon.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -497,7 +497,7 @@      }      /* initialize the secure memory. */ -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);    maybe_setuid = 0;      /* diff -uraN a/sm/gpgsm.c b/sm/gpgsm.c --- a/sm/gpgsm.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/sm/gpgsm.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -965,7 +965,7 @@        /* Initialize the secure memory. */ -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);    maybe_setuid = 0;      /* diff -uraN a/tools/gpg-check-pattern.c b/tools/gpg-check-pattern.c --- a/tools/gpg-check-pattern.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/tools/gpg-check-pattern.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -179,7 +179,7 @@      }      setup_libgcrypt_logging (); -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 4096, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);      opt.homedir = default_homedir ();   diff -uraN a/tools/make-dns-cert.c b/tools/make-dns-cert.c --- a/tools/make-dns-cert.c	2015-09-01 08:52:21.000000000 +0200 +++ b/tools/make-dns-cert.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -64,7 +64,7 @@        goto fail;      }   -  if(statbuf.st_size>16384) +  if(statbuf.st_size>KEY_MAX_SIZE_LOOKSLIKE)      fprintf(stderr,"Warning: key file %s is larger than the default"  	    " GnuPG max-cert-size\n",keyfile);   diff -uraN a/tools/symcryptrun.c b/tools/symcryptrun.c --- a/tools/symcryptrun.c	2015-09-08 14:39:24.000000000 +0200 +++ b/tools/symcryptrun.c	2016-02-26 21:46:47.000000000 +0100 @@ -999,7 +999,7 @@                   NEED_LIBGCRYPT_VERSION, gcry_check_version (NULL) );      }    setup_libgcrypt_logging (); -  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, 16384, 0); +  gcry_control (GCRYCTL_INIT_SECMEM, SECMEM_BUFFER_SIZE, 0);      /* Tell simple-pwquery about the the standard socket name.  */    { 

До кучи увеличен максимальный размер сертификата и ключа для ssh.

И вот такой diff для libgcrypt-1.6.5

libgcrypt-1.6.5-RSA32k.patch

diff -uraN a/mpi/mpicoder.c b/mpi/mpicoder.c --- a/mpi/mpicoder.c	2015-02-23 11:55:58.000000000 +0100 +++ b/mpi/mpicoder.c	2016-02-25 17:45:29.000000000 +0100 @@ -27,7 +27,7 @@  #include "mpi-internal.h"  #include "g10lib.h"   -#define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384 +#define MAX_EXTERN_MPI_BITS 32768    /* Helper used to scan PGP style MPIs.  Returns NULL on failure. */  static gcry_mpi_t diff -uraN a/src/secmem.c b/src/secmem.c --- a/src/secmem.c	2016-02-09 10:10:38.000000000 +0100 +++ b/src/secmem.c	2016-02-25 17:45:29.000000000 +0100 @@ -45,8 +45,8 @@  #define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON  #endif   -#define MINIMUM_POOL_SIZE 16384 -#define STANDARD_POOL_SIZE 32768 +#define MINIMUM_POOL_SIZE 32768 +#define STANDARD_POOL_SIZE 65536  #define DEFAULT_PAGE_SIZE 4096    typedef struct memblock 

Размер пула был удвоен. Для почти безглюковых 16384 ключей размер пула был 32768 (при норме ключей в 4096 и 8192).

Работает ли сие?

Да:

sec 32768R/18B54A62 2016-02-24

uid test32768key

ssb 32768R/1507CD2A 2016-02-24

Производительность на i5-5200 под Debian 8.3 (4.3.0-0.bpo.1-amd64 #1 SMP Debian 4.3.3-7~bpo8+1 (2016-01-19) x86_64 GNU/Linux):

RSA 16384 — 19 минут (время генерации пары)

RSA 32768 — 106 минут (время генерации пары)

Шифрование файла размером 12Мб (другой ключ RSA-32768, за время тестов и написания я их штук 10 нагенерил):

time gpg2 —out file.gz.enc —recipient «test32768pair» —encrypt file.gz

real 0m0.079s

user 0m0.072s

sys 0m0.004s

Дешифровка:

time gpg2 —out file.gz.gz —decrypt file.gz.enc

real 0m7.610s

user 0m5.624s

sys 0m0.024s

И проверка:

7ab98fd4a154fad5f5bbe0d698178783cd2ac994 file.gz

9773bb1b9d7f75f408f562d476e8936aafa0f3b9 file.gz.enc

7ab98fd4a154fad5f5bbe0d698178783cd2ac994 file.gz.gz

Тонкости: если в кейринг добавить такой ключ, то ванильная версия не будет читать, в виду описанного выше (mpi и т.д.). Так что при использовании такой версии (модифицированной) и использовании ванильного софта (который работает с классическими ключами) надо создавать отдельный кейринг.

Ну и, как обычно: ВОЗМОЖНЫ ПОТЕРЯ ДАННЫХ, КРАХ СИСТЕМЫ И КРАСНЫЕ ГЛАЗА.

Ссылки на который проект и патчи (=diff) на github:

Удачи и при наличии вопросов я готов на них ответить, со своих двухлетним опытом Objective C который был 15 лет назад!

Так же выслушаю замечания по улучшению модификации.

Вопрос: зачем RSA-32768, вам что RSA-(2048|4096|8192|16384) мало?

Ответ: потому, что *можно!

*современное железо вполне себе позволяет работать с большими ключами без ощутимых проблем. Даже ноутбучное. Призывать использоват RSA-32768 я не буду, но иметь такой большой ключ и пачку сабключей идея неплохая, как и шифровать особо критичные данные, пока великий КвантовыйКомпьютер не покорал мир простых чисел!

ссылка на оригинал статьи https://habrahabr.ru/post/278051/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *