/*
 * pgp-encrypt.c
 *   OpenPGP encrypt.
 *
 * Copyright (c) 2005 Marko Kreen
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
 * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
 * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
 * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
 * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
 * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
 * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
 * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
 * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 * SUCH DAMAGE.
 *
 * contrib/pgcrypto/pgp-encrypt.c
 */

#include "postgres.h"

#include <time.h>

#include "mbuf.h"
#include "pgp.h"
#include "px.h"

#define MDC_DIGEST_LEN 20
#define STREAM_ID 0xE0
#define STREAM_BLOCK_SHIFT 14

static uint8 *
render_newlen(uint8 *h, int len)
{
 if (len <= 191)
 {
  *h++ = len & 255;
 }
 else if (len > 191 && len <= 8383)
 {
  *h++ = ((len - 192) >> 8) + 192;
  *h++ = (len - 192) & 255;
 }
 else
 {
  *h++ = 255;
  *h++ = (len >> 24) & 255;
  *h++ = (len >> 16) & 255;
  *h++ = (len >> 8) & 255;
  *h++ = len & 255;
 }
 return h;
}

static int
write_tag_only(PushFilter *dst, int tag)
{
 uint8  hdr = 0xC0 | tag;

 return pushf_write(dst, &hdr, 1);
}

static int
write_normal_header(PushFilter *dst, int tag, int len)
{
 uint8  hdr[8];
 uint8    *h = hdr;

 *h++ = 0xC0 | tag;
 h = render_newlen(h, len);
 return pushf_write(dst, hdr, h - hdr);
}


/*
 * MAC writer
 */

static int
mdc_init(PushFilter *dst, void *init_arg, void **priv_p)
{
 int   res;
 PX_MD    *md;

 res = pgp_load_digest(PGP_DIGEST_SHA1, &md);
 if (res < 0)
  return res;

 *priv_p = md;
 return 0;
}

static int
mdc_write(PushFilter *dst, void *priv, const uint8 *data, int len)
{
 PX_MD    *md = priv;

 px_md_update(md, data, len);
 return pushf_write(dst, data, len);
}

static int
mdc_flush(PushFilter *dst, void *priv)
{
 int   res;
 uint8  pkt[2 + MDC_DIGEST_LEN];
 PX_MD    *md = priv;

 /*
  * create mdc pkt
 */
 pkt[0] = 0xD3;
 pkt[1] = 0x14;    /* MDC_DIGEST_LEN */
 px_md_update(md, pkt, 2);
 px_md_finish(md, pkt + 2);

 res = pushf_write(dst, pkt, 2 + MDC_DIGEST_LEN);
 px_memset(pkt, 0, 2 + MDC_DIGEST_LEN);
 return res;
}

static void
mdc_free(void *priv)
{
 PX_MD    *md = priv;

 px_md_free(md);
}

static const PushFilterOps mdc_filter = {
 mdc_init, mdc_write, mdc_flush, mdc_free
};


/*
 * Encrypted pkt writer
 */
#define ENCBUF 8192
struct EncStat
{
 PGP_CFB    *ciph;
 uint8  buf[ENCBUF];
};

static int
encrypt_init(PushFilter *next, void *init_arg, void **priv_p)
{
 struct EncStat *st;
 PGP_Context *ctx = init_arg;
 PGP_CFB    *ciph;
 int   resync = 1;
 int   res;

 /* should we use newer packet format? */
 if (ctx->disable_mdc == 0)
 {
  uint8  ver = 1;

  resync = 0;
  res = pushf_write(next, &ver, 1);
  if (res < 0)
   return res;
 }
 res = pgp_cfb_create(&ciph, ctx->cipher_algo,
       ctx->sess_key, ctx->sess_key_len, resync, NULL);
 if (res < 0)
  return res;

 st = palloc0(sizeof(*st));
 st->ciph = ciph;

 *priv_p = st;
 return ENCBUF;
}

static int
encrypt_process(PushFilter *next, void *priv, const uint8 *data, int len)
{
 int   res;
 struct EncStat *st = priv;
 int   avail = len;

 while (avail > 0)
 {
  int   tmplen = avail > ENCBUF ? ENCBUF : avail;

  res = pgp_cfb_encrypt(st->ciph, data, tmplen, st->buf);
  if (res < 0)
   return res;

  res = pushf_write(next, st->buf, tmplen);
  if (res < 0)
   return res;

  data += tmplen;
  avail -= tmplen;
 }
 return 0;
}

static void
encrypt_free(void *priv)
{
 struct EncStat *st = priv;

 if (st->ciph)
  pgp_cfb_free(st->ciph);
 px_memset(st, 0, sizeof(*st));
 pfree(st);
}

static const PushFilterOps encrypt_filter = {
 encrypt_init, encrypt_process, NULL, encrypt_free
};

/*
 * Write Streamable pkts
 */

struct PktStreamStat
{
 int   final_done;
 int   pkt_block;
};

static int
pkt_stream_init(PushFilter *next, void *init_arg, void **priv_p)
{
 struct PktStreamStat *st;

 st = palloc(sizeof(*st));
 st->final_done = 0;
 st->pkt_block = 1 << STREAM_BLOCK_SHIFT;
 *priv_p = st;

 return st->pkt_block;
}

static int
pkt_stream_process(PushFilter *next, void *priv, const uint8 *data, int len)
{
 int   res;
 uint8  hdr[8];
 uint8    *h = hdr;
 struct PktStreamStat *st = priv;

 if (st->final_done)
  return PXE_BUG;

 if (len == st->pkt_block)
  *h++ = STREAM_ID | STREAM_BLOCK_SHIFT;
 else
 {
  h = render_newlen(h, len);
  st->final_done = 1;
 }

 res = pushf_write(next, hdr, h - hdr);
 if (res < 0)
  return res;

 return pushf_write(next, data, len);
}

static int
pkt_stream_flush(PushFilter *next, void *priv)
{
 int   res;
 uint8  hdr[8];
 uint8    *h = hdr;
 struct PktStreamStat *st = priv;

 /* stream MUST end with normal packet. */
 if (!st->final_done)
 {
  h = render_newlen(h, 0);
  res = pushf_write(next, hdr, h - hdr);
  if (res < 0)
   return res;
  st->final_done = 1;
 }
 return 0;
}

static void
pkt_stream_free(void *priv)
{
 struct PktStreamStat *st = priv;

 px_memset(st, 0, sizeof(*st));
 pfree(st);
}

static const PushFilterOps pkt_stream_filter = {
 pkt_stream_init, pkt_stream_process, pkt_stream_flush, pkt_stream_free
};

int
pgp_create_pkt_writer(PushFilter *dst, int tag, PushFilter **res_p)
{
 int   res;

 res = write_tag_only(dst, tag);
 if (res < 0)
  return res;

 return pushf_create(res_p, &pkt_stream_filter, NULL, dst);
}

/*
 * Text conversion filter
 */

static int
crlf_process(PushFilter *dst, void *priv, const uint8 *data, int len)
{
 const uint8 *data_end = data + len;
 const uint8 *p2,
      *p1 = data;
 int   line_len;
 static const uint8 crlf[] = {'\r', '\n'};
 int   res = 0;

 while (p1 < data_end)
 {
  p2 = memchr(p1, '\n', data_end - p1);
  if (p2 == NULL)
   p2 = data_end;

  line_len = p2 - p1;

  /* write data */
  res = 0;
  if (line_len > 0)
  {
   res = pushf_write(dst, p1, line_len);
   if (res < 0)
    break;
   p1 += line_len;
  }

  /* write crlf */
  while (p1 < data_end && *p1 == '\n')
  {
   res = pushf_write(dst, crlf, 2);
   if (res < 0)
    break;
   p1++;
  }
 }
 return res;
}

static const PushFilterOps crlf_filter = {
 NULL, crlf_process, NULL, NULL
};

/*
 * Initialize literal data packet
 */
static int
init_litdata_packet(PushFilter **pf_res, PGP_Context *ctx, PushFilter *dst)
{
 int   res;
 int   hdrlen;
 uint8  hdr[6];
 uint32  t;
 PushFilter *pkt;
 int   type;

 /*
  * Create header
 */

 if (ctx->text_mode)
  type = ctx->unicode_mode ? 'u' : 't';
 else
  type = 'b';

 /*
  * Store the creation time into packet. The goal is to have as few known
  * bytes as possible.
 */
 t = (uint32) time(NULL);

 hdr[0] = type;
 hdr[1] = 0;
 hdr[2] = (t >> 24) & 255;
 hdr[3] = (t >> 16) & 255;
 hdr[4] = (t >> 8) & 255;
 hdr[5] = t & 255;
 hdrlen = 6;

 res = write_tag_only(dst, PGP_PKT_LITERAL_DATA);
 if (res < 0)
  return res;

 res = pushf_create(&pkt, &pkt_stream_filter, ctx, dst);
 if (res < 0)
  return res;

 res = pushf_write(pkt, hdr, hdrlen);
 if (res < 0)
 {
  pushf_free(pkt);
  return res;
 }

 *pf_res = pkt;
 return 0;
}

/*
 * Initialize compression filter
 */
static int
init_compress(PushFilter **pf_res, PGP_Context *ctx, PushFilter *dst)
{
 int   res;
 uint8  type = ctx->compress_algo;
 PushFilter *pkt;

 res = write_tag_only(dst, PGP_PKT_COMPRESSED_DATA);
 if (res < 0)
  return res;

 res = pushf_create(&pkt, &pkt_stream_filter, ctx, dst);
 if (res < 0)
  return res;

 res = pushf_write(pkt, &type, 1);
 if (res >= 0)
  res = pgp_compress_filter(pf_res, ctx, pkt);

 if (res < 0)
  pushf_free(pkt);

 return res;
}

/*
 * Initialize encdata packet
 */
static int
init_encdata_packet(PushFilter **pf_res, PGP_Context *ctx, PushFilter *dst)
{
 int   res;
 int   tag;

 if (ctx->disable_mdc)
  tag = PGP_PKT_SYMENCRYPTED_DATA;
 else
  tag = PGP_PKT_SYMENCRYPTED_DATA_MDC;

 res = write_tag_only(dst, tag);
 if (res < 0)
  return res;

 return pushf_create(pf_res, &pkt_stream_filter, ctx, dst);
}

/*
 * write prefix
 */
static int
write_prefix(PGP_Context *ctx, PushFilter *dst)
{
 uint8  prefix[PGP_MAX_BLOCK + 2];
 int   res,
    bs;

 bs = pgp_get_cipher_block_size(ctx->cipher_algo);
 if (!pg_strong_random(prefix, bs))
  return PXE_NO_RANDOM;

 prefix[bs + 0] = prefix[bs - 2];
 prefix[bs + 1] = prefix[bs - 1];

 res = pushf_write(dst, prefix, bs + 2);
 px_memset(prefix, 0, bs + 2);
 return res < 0 ? res : 0;
}

/*
 * write symmetrically encrypted session key packet
 */

static int
symencrypt_sesskey(PGP_Context *ctx, uint8 *dst)
{
 int   res;
 PGP_CFB    *cfb;
 uint8  algo = ctx->cipher_algo;

 res = pgp_cfb_create(&cfb, ctx->s2k_cipher_algo,
       ctx->s2k.key, ctx->s2k.key_len, 0, NULL);
 if (res < 0)
  return res;

 pgp_cfb_encrypt(cfb, &algo, 1, dst);
 pgp_cfb_encrypt(cfb, ctx->sess_key, ctx->sess_key_len, dst + 1);

 pgp_cfb_free(cfb);
 return ctx->sess_key_len + 1;
}

/* 5.3: Symmetric-Key Encrypted Session-Key */
static int
write_symenc_sesskey(PGP_Context *ctx, PushFilter *dst)
{
 uint8  pkt[256];
 int   pktlen;
 int   res;
 uint8    *p = pkt;

 *p++ = 4;     /* 5.3 - version number  */
 *p++ = ctx->s2k_cipher_algo;

 *p++ = ctx->s2k.mode;
 *p++ = ctx->s2k.digest_algo;
 if (ctx->s2k.mode > 0)
 {
  memcpy(p, ctx->s2k.salt, 8);
  p += 8;
 }
 if (ctx->s2k.mode == 3)
  *p++ = ctx->s2k.iter;

 if (ctx->use_sess_key)
 {
  res = symencrypt_sesskey(ctx, p);
  if (res < 0)
   return res;
  p += res;
 }

 pktlen = p - pkt;
 res = write_normal_header(dst, PGP_PKT_SYMENCRYPTED_SESSKEY, pktlen);
 if (res >= 0)
  res = pushf_write(dst, pkt, pktlen);

 px_memset(pkt, 0, pktlen);
 return res;
}

/*
 * key setup
 */
static int
init_s2k_key(PGP_Context *ctx)
{
 int   res;

 if (ctx->s2k_cipher_algo < 0)
  ctx->s2k_cipher_algo = ctx->cipher_algo;

 res = pgp_s2k_fill(&ctx->s2k, ctx->s2k_mode, ctx->s2k_digest_algo, ctx->s2k_count);
 if (res < 0)
  return res;

 return pgp_s2k_process(&ctx->s2k, ctx->s2k_cipher_algo,
         ctx->sym_key, ctx->sym_key_len);
}

static int
init_sess_key(PGP_Context *ctx)
{
 if (ctx->use_sess_key || ctx->pub_key)
 {
  ctx->sess_key_len = pgp_get_cipher_key_size(ctx->cipher_algo);
  if (!pg_strong_random(ctx->sess_key, ctx->sess_key_len))
   return PXE_NO_RANDOM;
 }
 else
 {
  ctx->sess_key_len = ctx->s2k.key_len;
  memcpy(ctx->sess_key, ctx->s2k.key, ctx->s2k.key_len);
 }

 return 0;
}

/*
 * combine
 */
int
pgp_encrypt(PGP_Context *ctx, MBuf *src, MBuf *dst)
{
 int   res;
 int   len;
 uint8    *buf;
 PushFilter *pf,
      *pf_tmp;

 /*
  * do we have any key
 */
 if (!ctx->sym_key && !ctx->pub_key)
  return PXE_ARGUMENT_ERROR;

 /* MBuf writer */
 res = pushf_create_mbuf_writer(&pf, dst);
 if (res < 0)
  goto out;

 /*
  * initialize sym_key
 */
 if (ctx->sym_key)
 {
  res = init_s2k_key(ctx);
  if (res < 0)
   goto out;
 }

 res = init_sess_key(ctx);
 if (res < 0)
  goto out;

 /*
  * write keypkt
 */
 if (ctx->pub_key)
  res = pgp_write_pubenc_sesskey(ctx, pf);
 else
  res = write_symenc_sesskey(ctx, pf);
 if (res < 0)
  goto out;

 /* encrypted data pkt */
 res = init_encdata_packet(&pf_tmp, ctx, pf);
 if (res < 0)
  goto out;
 pf = pf_tmp;

 /* encrypter */
 res = pushf_create(&pf_tmp, &encrypt_filter, ctx, pf);
 if (res < 0)
  goto out;
 pf = pf_tmp;

 /* hasher */
 if (ctx->disable_mdc == 0)
 {
  res = pushf_create(&pf_tmp, &mdc_filter, ctx, pf);
  if (res < 0)
   goto out;
  pf = pf_tmp;
 }

 /* prefix */
 res = write_prefix(ctx, pf);
 if (res < 0)
  goto out;

 /* compressor */
 if (ctx->compress_algo > 0 && ctx->compress_level > 0)
 {
  res = init_compress(&pf_tmp, ctx, pf);
  if (res < 0)
   goto out;
  pf = pf_tmp;
 }

 /* data streamer */
 res = init_litdata_packet(&pf_tmp, ctx, pf);
 if (res < 0)
  goto out;
 pf = pf_tmp;


 /* text conversion? */
 if (ctx->text_mode && ctx->convert_crlf)
 {
  res = pushf_create(&pf_tmp, &crlf_filter, ctx, pf);
  if (res < 0)
   goto out;
  pf = pf_tmp;
 }

 /*
  * chain complete
 */

 len = mbuf_grab(src, mbuf_avail(src), &buf);
 res = pushf_write(pf, buf, len);
 if (res >= 0)
  res = pushf_flush(pf);
out:
 pushf_free_all(pf);
 return res;
}