xref: /freebsd/contrib/libfido2/src/nfc.c (revision 12be6f12e87abc3e1edd3cc6cdc20334bdd63380)
1 /*
2  * Copyright (c) 2020-2022 Yubico AB. All rights reserved.
3  * Use of this source code is governed by a BSD-style
4  * license that can be found in the LICENSE file.
5  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
6  */
7 
8 #include <stdio.h>
9 #include <string.h>
10 
11 #include "fido.h"
12 #include "fido/param.h"
13 #include "iso7816.h"
14 
15 #define TX_CHUNK_SIZE	240
16 
17 static const uint8_t aid[] = { 0xa0, 0x00, 0x00, 0x06, 0x47, 0x2f, 0x00, 0x01 };
18 static const uint8_t v_u2f[] = { 'U', '2', 'F', '_', 'V', '2' };
19 static const uint8_t v_fido[] = { 'F', 'I', 'D', 'O', '_', '2', '_', '0' };
20 
21 static int
22 tx_short_apdu(fido_dev_t *d, const iso7816_header_t *h, const uint8_t *payload,
23     uint8_t payload_len, uint8_t cla_flags)
24 {
25 	uint8_t apdu[5 + UINT8_MAX + 1];
26 	uint8_t sw[2];
27 	size_t apdu_len;
28 	int ok = -1;
29 
30 	memset(&apdu, 0, sizeof(apdu));
31 	apdu[0] = h->cla | cla_flags;
32 	apdu[1] = h->ins;
33 	apdu[2] = h->p1;
34 	apdu[3] = h->p2;
35 	apdu[4] = payload_len;
36 	memcpy(&apdu[5], payload, payload_len);
37 	apdu_len = (size_t)(5 + payload_len + 1);
38 
39 	if (d->io.write(d->io_handle, apdu, apdu_len) < 0) {
40 		fido_log_debug("%s: write", __func__);
41 		goto fail;
42 	}
43 
44 	if (cla_flags & 0x10) {
45 		if (d->io.read(d->io_handle, sw, sizeof(sw), -1) != 2) {
46 			fido_log_debug("%s: read", __func__);
47 			goto fail;
48 		}
49 		if ((sw[0] << 8 | sw[1]) != SW_NO_ERROR) {
50 			fido_log_debug("%s: unexpected sw", __func__);
51 			goto fail;
52 		}
53 	}
54 
55 	ok = 0;
56 fail:
57 	explicit_bzero(apdu, sizeof(apdu));
58 
59 	return ok;
60 }
61 
62 static int
63 nfc_do_tx(fido_dev_t *d, const uint8_t *apdu_ptr, size_t apdu_len)
64 {
65 	iso7816_header_t h;
66 
67 	if (fido_buf_read(&apdu_ptr, &apdu_len, &h, sizeof(h)) < 0) {
68 		fido_log_debug("%s: header", __func__);
69 		return -1;
70 	}
71 	if (apdu_len < 2) {
72 		fido_log_debug("%s: apdu_len %zu", __func__, apdu_len);
73 		return -1;
74 	}
75 
76 	apdu_len -= 2; /* trim le1 le2 */
77 
78 	while (apdu_len > TX_CHUNK_SIZE) {
79 		if (tx_short_apdu(d, &h, apdu_ptr, TX_CHUNK_SIZE, 0x10) < 0) {
80 			fido_log_debug("%s: chain", __func__);
81 			return -1;
82 		}
83 		apdu_ptr += TX_CHUNK_SIZE;
84 		apdu_len -= TX_CHUNK_SIZE;
85 	}
86 
87 	if (tx_short_apdu(d, &h, apdu_ptr, (uint8_t)apdu_len, 0) < 0) {
88 		fido_log_debug("%s: tx_short_apdu", __func__);
89 		return -1;
90 	}
91 
92 	return 0;
93 }
94 
95 int
96 fido_nfc_tx(fido_dev_t *d, uint8_t cmd, const unsigned char *buf, size_t count)
97 {
98 	iso7816_apdu_t *apdu = NULL;
99 	const uint8_t *ptr;
100 	size_t len;
101 	int ok = -1;
102 
103 	switch (cmd) {
104 	case CTAP_CMD_INIT: /* select */
105 		if ((apdu = iso7816_new(0, 0xa4, 0x04, sizeof(aid))) == NULL ||
106 		    iso7816_add(apdu, aid, sizeof(aid)) < 0) {
107 			fido_log_debug("%s: iso7816", __func__);
108 			goto fail;
109 		}
110 		break;
111 	case CTAP_CMD_CBOR: /* wrap cbor */
112 		if (count > UINT16_MAX || (apdu = iso7816_new(0x80, 0x10, 0x00,
113 		    (uint16_t)count)) == NULL ||
114 		    iso7816_add(apdu, buf, count) < 0) {
115 			fido_log_debug("%s: iso7816", __func__);
116 			goto fail;
117 		}
118 		break;
119 	case CTAP_CMD_MSG: /* already an apdu */
120 		break;
121 	default:
122 		fido_log_debug("%s: cmd=%02x", __func__, cmd);
123 		goto fail;
124 	}
125 
126 	if (apdu != NULL) {
127 		ptr = iso7816_ptr(apdu);
128 		len = iso7816_len(apdu);
129 	} else {
130 		ptr = buf;
131 		len = count;
132 	}
133 
134 	if (nfc_do_tx(d, ptr, len) < 0) {
135 		fido_log_debug("%s: nfc_do_tx", __func__);
136 		goto fail;
137 	}
138 
139 	ok = 0;
140 fail:
141 	iso7816_free(&apdu);
142 
143 	return ok;
144 }
145 
146 static int
147 rx_init(fido_dev_t *d, unsigned char *buf, size_t count, int ms)
148 {
149 	fido_ctap_info_t *attr = (fido_ctap_info_t *)buf;
150 	uint8_t f[64];
151 	int n;
152 
153 	if (count != sizeof(*attr)) {
154 		fido_log_debug("%s: count=%zu", __func__, count);
155 		return -1;
156 	}
157 
158 	memset(attr, 0, sizeof(*attr));
159 
160 	if ((n = d->io.read(d->io_handle, f, sizeof(f), ms)) < 2 ||
161 	    (f[n - 2] << 8 | f[n - 1]) != SW_NO_ERROR) {
162 		fido_log_debug("%s: read", __func__);
163 		return -1;
164 	}
165 
166 	n -= 2;
167 
168 	if (n == sizeof(v_u2f) && memcmp(f, v_u2f, sizeof(v_u2f)) == 0)
169 		attr->flags = FIDO_CAP_CBOR;
170 	else if (n == sizeof(v_fido) && memcmp(f, v_fido, sizeof(v_fido)) == 0)
171 		attr->flags = FIDO_CAP_CBOR | FIDO_CAP_NMSG;
172 	else {
173 		fido_log_debug("%s: unknown version string", __func__);
174 #ifdef FIDO_FUZZ
175 		attr->flags = FIDO_CAP_CBOR | FIDO_CAP_NMSG;
176 #else
177 		return -1;
178 #endif
179 	}
180 
181 	memcpy(&attr->nonce, &d->nonce, sizeof(attr->nonce)); /* XXX */
182 
183 	return (int)count;
184 }
185 
186 static int
187 tx_get_response(fido_dev_t *d, uint8_t count)
188 {
189 	uint8_t apdu[5];
190 
191 	memset(apdu, 0, sizeof(apdu));
192 	apdu[1] = 0xc0; /* GET_RESPONSE */
193 	apdu[4] = count;
194 
195 	if (d->io.write(d->io_handle, apdu, sizeof(apdu)) < 0) {
196 		fido_log_debug("%s: write", __func__);
197 		return -1;
198 	}
199 
200 	return 0;
201 }
202 
203 static int
204 rx_apdu(fido_dev_t *d, uint8_t sw[2], unsigned char **buf, size_t *count, int *ms)
205 {
206 	uint8_t f[256 + 2];
207 	struct timespec ts;
208 	int n, ok = -1;
209 
210 	if (fido_time_now(&ts) != 0)
211 		goto fail;
212 
213 	if ((n = d->io.read(d->io_handle, f, sizeof(f), *ms)) < 2) {
214 		fido_log_debug("%s: read", __func__);
215 		goto fail;
216 	}
217 
218 	if (fido_time_delta(&ts, ms) != 0)
219 		goto fail;
220 
221 	if (fido_buf_write(buf, count, f, (size_t)(n - 2)) < 0) {
222 		fido_log_debug("%s: fido_buf_write", __func__);
223 		goto fail;
224 	}
225 
226 	memcpy(sw, f + n - 2, 2);
227 
228 	ok = 0;
229 fail:
230 	explicit_bzero(f, sizeof(f));
231 
232 	return ok;
233 }
234 
235 static int
236 rx_msg(fido_dev_t *d, unsigned char *buf, size_t count, int ms)
237 {
238 	uint8_t sw[2];
239 	const size_t bufsiz = count;
240 
241 	if (rx_apdu(d, sw, &buf, &count, &ms) < 0) {
242 		fido_log_debug("%s: preamble", __func__);
243 		return -1;
244 	}
245 
246 	while (sw[0] == SW1_MORE_DATA)
247 		if (tx_get_response(d, sw[1]) < 0 ||
248 		    rx_apdu(d, sw, &buf, &count, &ms) < 0) {
249 			fido_log_debug("%s: chain", __func__);
250 			return -1;
251 		}
252 
253 	if (fido_buf_write(&buf, &count, sw, sizeof(sw)) < 0) {
254 		fido_log_debug("%s: sw", __func__);
255 		return -1;
256 	}
257 
258 	if (bufsiz - count > INT_MAX) {
259 		fido_log_debug("%s: bufsiz", __func__);
260 		return -1;
261 	}
262 
263 	return (int)(bufsiz - count);
264 }
265 
266 static int
267 rx_cbor(fido_dev_t *d, unsigned char *buf, size_t count, int ms)
268 {
269 	int r;
270 
271 	if ((r = rx_msg(d, buf, count, ms)) < 2)
272 		return -1;
273 
274 	return r - 2;
275 }
276 
277 int
278 fido_nfc_rx(fido_dev_t *d, uint8_t cmd, unsigned char *buf, size_t count, int ms)
279 {
280 	switch (cmd) {
281 	case CTAP_CMD_INIT:
282 		return rx_init(d, buf, count, ms);
283 	case CTAP_CMD_CBOR:
284 		return rx_cbor(d, buf, count, ms);
285 	case CTAP_CMD_MSG:
286 		return rx_msg(d, buf, count, ms);
287 	default:
288 		fido_log_debug("%s: cmd=%02x", __func__, cmd);
289 		return -1;
290 	}
291 }
292 
293 bool
294 nfc_is_fido(const char *path)
295 {
296 	bool fido = false;
297 	fido_dev_t *d;
298 	int r;
299 
300 	if ((d = fido_dev_new()) == NULL) {
301 		fido_log_debug("%s: fido_dev_new", __func__);
302 		goto fail;
303 	}
304 	/* fido_dev_open selects the fido applet */
305 	if ((r = fido_dev_open(d, path)) != FIDO_OK) {
306 		fido_log_debug("%s: fido_dev_open: 0x%x", __func__, r);
307 		goto fail;
308 	}
309 	if ((r = fido_dev_close(d)) != FIDO_OK) {
310 		fido_log_debug("%s: fido_dev_close: 0x%x", __func__, r);
311 		goto fail;
312 
313 	}
314 
315 	fido = true;
316 fail:
317 	fido_dev_free(&d);
318 
319 	return fido;
320 }
321 
322 #ifdef USE_NFC
323 bool
324 fido_is_nfc(const char *path)
325 {
326 	return strncmp(path, FIDO_NFC_PREFIX, strlen(FIDO_NFC_PREFIX)) == 0;
327 }
328 
329 int
330 fido_dev_set_nfc(fido_dev_t *d)
331 {
332 	if (d->io_handle != NULL) {
333 		fido_log_debug("%s: device open", __func__);
334 		return -1;
335 	}
336 	d->io_own = true;
337 	d->io = (fido_dev_io_t) {
338 		fido_nfc_open,
339 		fido_nfc_close,
340 		fido_nfc_read,
341 		fido_nfc_write,
342 	};
343 	d->transport = (fido_dev_transport_t) {
344 		fido_nfc_rx,
345 		fido_nfc_tx,
346 	};
347 
348 	return 0;
349 }
350 #endif /* USE_NFC */
351