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index 2756861..1c8d486 100644 (file)
  * @author Chris Steipp
  * @file
  */
+
 use MediaWiki\MediaWikiServices;
 
 class MWCryptHKDF {
 
-       /**
-        * Singleton instance for public use
-        */
-       protected static $singleton = null;
-
-       /**
-        * The persistant cache
-        */
-       protected $cache = null;
-
-       /**
-        * Cache key we'll use for our salt
-        */
-       protected $cacheKey = null;
-
-       /**
-        * The hash algorithm being used
-        */
-       protected $algorithm = null;
-
-       /**
-        * binary string, the salt for the HKDF
-        */
-       protected $salt;
-
-       /**
-        * The pseudorandom key
-        */
-       private $prk;
-
-       /**
-        * The secret key material. This must be kept secret to preserve
-        * the security properties of this RNG.
-        */
-       private $skm;
-
-       /**
-        * The last block (K(i)) of the most recent expanded key
-        */
-       protected $lastK;
-
-       /**
-        * a "context information" string CTXinfo (which may be null)
-        * See http://eprint.iacr.org/2010/264.pdf Section 4.1
-        */
-       protected $context = [];
-
-       /**
-        * Round count is computed based on the hash'es output length,
-        * which neither php nor openssl seem to provide easily.
-        */
-       public static $hashLength = [
-               'md5' => 16,
-               'sha1' => 20,
-               'sha224' => 28,
-               'sha256' => 32,
-               'sha384' => 48,
-               'sha512' => 64,
-               'ripemd128' => 16,
-               'ripemd160' => 20,
-               'ripemd256' => 32,
-               'ripemd320' => 40,
-               'whirlpool' => 64,
-       ];
-
-       /**
-        * @param string $secretKeyMaterial
-        * @param string $algorithm Name of hashing algorithm
-        * @param BagOStuff $cache
-        * @param string|array $context Context to mix into HKDF context
-        * @throws MWException
-        */
-       public function __construct( $secretKeyMaterial, $algorithm, $cache, $context ) {
-               if ( strlen( $secretKeyMaterial ) < 16 ) {
-                       throw new MWException( "MWCryptHKDF secret was too short." );
-               }
-               $this->skm = $secretKeyMaterial;
-               $this->algorithm = $algorithm;
-               $this->cache = $cache;
-               $this->salt = ''; // Initialize a blank salt, see getSaltUsingCache()
-               $this->prk = '';
-               $this->context = is_array( $context ) ? $context : [ $context ];
-
-               // To prevent every call from hitting the same memcache server, pick
-               // from a set of keys to use. mt_rand is only use to pick a random
-               // server, and does not affect the security of the process.
-               $this->cacheKey = wfMemcKey( 'HKDF', mt_rand( 0, 16 ) );
-       }
-
-       /**
-        * Save the last block generated, so the next user will compute a different PRK
-        * from the same SKM. This should keep things unpredictable even if an attacker
-        * is able to influence CTXinfo.
-        */
-       function __destruct() {
-               if ( $this->lastK ) {
-                       $this->cache->set( $this->cacheKey, $this->lastK );
-               }
-       }
-
-       /**
-        * MW specific salt, cached from last run
-        * @return string Binary string
-        */
-       protected function getSaltUsingCache() {
-               if ( $this->salt == '' ) {
-                       $lastSalt = $this->cache->get( $this->cacheKey );
-                       if ( $lastSalt === false ) {
-                               // If we don't have a previous value to use as our salt, we use
-                               // 16 bytes from MWCryptRand, which will use a small amount of
-                               // entropy from our pool. Note, "XTR may be deterministic or keyed
-                               // via an optional “salt value”  (i.e., a non-secret random
-                               // value)..." - http://eprint.iacr.org/2010/264.pdf. However, we
-                               // use a strongly random value since we can.
-                               $lastSalt = MWCryptRand::generate( 16 );
-                       }
-                       // Get a binary string that is hashLen long
-                       $this->salt = hash( $this->algorithm, $lastSalt, true );
-               }
-               return $this->salt;
-       }
-
        /**
         * Return a singleton instance, based on the global configs.
-        * @return self
-        * @throws MWException
+        * @return CryptHKDF
         */
        protected static function singleton() {
-               global $wgHKDFAlgorithm, $wgHKDFSecret, $wgSecretKey;
-
-               $secret = $wgHKDFSecret ?: $wgSecretKey;
-               if ( !$secret ) {
-                       throw new MWException( "Cannot use MWCryptHKDF without a secret." );
-               }
-
-               // In HKDF, the context can be known to the attacker, but this will
-               // keep simultaneous runs from producing the same output.
-               $context = [];
-               $context[] = microtime();
-               $context[] = getmypid();
-               $context[] = gethostname();
-
-               // Setup salt cache
-               $cache = MediaWikiServices::getInstance()->getLocalServerObjectCache();
-               if ( $cache instanceof EmptyBagOStuff ) {
-                       // Use APC, or fallback to the main cache if it isn't setup
-                       $cache = ObjectCache::getLocalClusterInstance();
-               }
-
-               if ( is_null( self::$singleton ) ) {
-                       self::$singleton = new self( $secret, $wgHKDFAlgorithm, $cache, $context );
-               }
-
-               return self::$singleton;
-       }
-
-       /**
-        * Produce $bytes of secure random data. As a side-effect,
-        * $this->lastK is set to the last hashLen block of key material.
-        * @param int $bytes Number of bytes of data
-        * @param string $context Context to mix into CTXinfo
-        * @return string Binary string of length $bytes
-        */
-       protected function realGenerate( $bytes, $context = '' ) {
-
-               if ( $this->prk === '' ) {
-                       $salt = $this->getSaltUsingCache();
-                       $this->prk = self::HKDFExtract(
-                               $this->algorithm,
-                               $salt,
-                               $this->skm
-                       );
-               }
-
-               $CTXinfo = implode( ':', array_merge( $this->context, [ $context ] ) );
-
-               return self::HKDFExpand(
-                       $this->algorithm,
-                       $this->prk,
-                       $CTXinfo,
-                       $bytes,
-                       $this->lastK
-               );
+               return MediaWikiServices::getInstance()->getCryptHKDF();
        }
 
        /**
@@ -223,11 +47,11 @@ class MWCryptHKDF {
         * From http://eprint.iacr.org/2010/264.pdf:
         *
         * The scheme HKDF is specifed as:
-        *      HKDF(XTS, SKM, CTXinfo, L) = K(1) || K(2) || ... || K(t)
+        *   HKDF(XTS, SKM, CTXinfo, L) = K(1) || K(2) || ... || K(t)
         * where the values K(i) are defined as follows:
-        *      PRK = HMAC(XTS, SKM)
-        *      K(1) = HMAC(PRK, CTXinfo || 0);
-        *      K(i+1) = HMAC(PRK, K(i) || CTXinfo || i), 1 <= i < t;
+        *   PRK = HMAC(XTS, SKM)
+        *   K(1) = HMAC(PRK, CTXinfo || 0);
+        *   K(i+1) = HMAC(PRK, K(i) || CTXinfo || i), 1 <= i < t;
         * where t = [L/k] and the value K(t) is truncated to its first d = L mod k bits;
         * the counter i is non-wrapping and of a given fixed size, e.g., a single byte.
         * Note that the length of the HMAC output is the same as its key length and therefore
@@ -248,62 +72,7 @@ class MWCryptHKDF {
         * @return string Cryptographically secure pseudorandom binary string
         */
        public static function HKDF( $hash, $ikm, $salt, $info, $L ) {
-               $prk = self::HKDFExtract( $hash, $salt, $ikm );
-               $okm = self::HKDFExpand( $hash, $prk, $info, $L );
-               return $okm;
-       }
-
-       /**
-        * Extract the PRK, PRK = HMAC(XTS, SKM)
-        * Note that the hmac is keyed with XTS (the salt),
-        * and the SKM (source key material) is the "data".
-        *
-        * @param string $hash The hashing function to use (e.g., sha256)
-        * @param string $salt The salt to add to the ikm, to get the prk
-        * @param string $ikm The input keying material
-        * @return string Binary string (pseudorandm key) used as input to HKDFExpand
-        */
-       private static function HKDFExtract( $hash, $salt, $ikm ) {
-               return hash_hmac( $hash, $ikm, $salt, true );
-       }
-
-       /**
-        * Expand the key with the given context
-        *
-        * @param string $hash Hashing Algorithm
-        * @param string $prk A pseudorandom key of at least HashLen octets
-        *    (usually, the output from the extract step)
-        * @param string $info Optional context and application specific information
-        *    (can be a zero-length string)
-        * @param int $bytes Length of output keying material in bytes
-        *    (<= 255*HashLen)
-        * @param string &$lastK Set by this function to the last block of the expansion.
-        *    In MediaWiki, this is used to seed future Extractions.
-        * @return string Cryptographically secure random string $bytes long
-        * @throws MWException
-        */
-       private static function HKDFExpand( $hash, $prk, $info, $bytes, &$lastK = '' ) {
-               $hashLen = MWCryptHKDF::$hashLength[$hash];
-               $rounds = ceil( $bytes / $hashLen );
-               $output = '';
-
-               if ( $bytes > 255 * $hashLen ) {
-                       throw new MWException( "Too many bytes requested from HDKFExpand" );
-               }
-
-               // K(1) = HMAC(PRK, CTXinfo || 1);
-               // K(i) = HMAC(PRK, K(i-1) || CTXinfo || i); 1 < i <= t;
-               for ( $counter = 1; $counter <= $rounds; ++$counter ) {
-                       $lastK = hash_hmac(
-                               $hash,
-                               $lastK . $info . chr( $counter ),
-                               $prk,
-                               true
-                       );
-                       $output .= $lastK;
-               }
-
-               return substr( $output, 0, $bytes );
+               return CryptHKDF::HKDF( $hash, $ikm, $salt, $info, $L );
        }
 
        /**
@@ -314,7 +83,7 @@ class MWCryptHKDF {
         * @return string Binary string of length $bytes
         */
        public static function generate( $bytes, $context ) {
-               return self::singleton()->realGenerate( $bytes, $context );
+               return self::singleton()->generate( $bytes, $context );
        }
 
        /**
@@ -327,7 +96,7 @@ class MWCryptHKDF {
         */
        public static function generateHex( $chars, $context = '' ) {
                $bytes = ceil( $chars / 2 );
-               $hex = bin2hex( self::singleton()->realGenerate( $bytes, $context ) );
+               $hex = bin2hex( self::singleton()->generate( $bytes, $context ) );
                return substr( $hex, 0, $chars );
        }