src/kdm.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 #include <iomanip>
  21 #include <algorithm>
  22 #include <boost/algorithm/string.hpp>
  23 #include <openssl/rsa.h>
  24 #include <openssl/pem.h>
  25 #include <openssl/err.h>
  26 #include <libcxml/cxml.h>
  27 #include "AS_DCP.h"
  28 #include "KM_util.h"
  29 #include "util.h"
  30 #include "kdm.h"
  31 #include "compose.hpp"
  32 #include "exceptions.h"
  33 #include "signer.h"
  34 #include "cpl.h"
  35 #include "mxf_asset.h"
  36 #include "xml/kdm_smpte.h"
  37
  38 using std::list;
  39 using std::string;
  40 using std::stringstream;
  41 using std::hex;
  42 using std::setw;
  43 using std::setfill;
  44 using std::cout;
  45 using boost::shared_ptr;
  46 using namespace libdcp;
  47
  48 KDM::KDM (boost::filesystem::path kdm, boost::filesystem::path private_key)
  49         : xml_kdm (new xml::DCinemaSecurityMessage (kdm))
  50 {
  51         /* Read the private key */
  52
  53         FILE* private_key_file = fopen (private_key.string().c_str(), "r");
  54         if (!private_key_file) {
  55                 throw FileError ("could not find RSA private key file", private_key);
  56         }
  57
  58         RSA* rsa = PEM_read_RSAPrivateKey (private_key_file, 0, 0, 0);
  59         fclose (private_key_file);
  60         if (!rsa) {
  61                 throw FileError ("could not read RSA private key file", private_key);
  62         }
  63
  64         /* Use it to decrypt the keys */
  65
  66         list<string> encrypted_keys = xml_kdm->authenticated_private.encrypted_keys;
  67
  68         for (list<string>::iterator i = encrypted_keys.begin(); i != encrypted_keys.end(); ++i) {
  69
  70                 /* Decode the base-64-encoded cipher value from the KDM */
  71                 unsigned char cipher_value[256];
  72                 int const cipher_value_len = base64_decode (*i, cipher_value, sizeof (cipher_value));
  73
  74                 /* Decrypt it */
  75                 unsigned char* decrypted = new unsigned char[RSA_size(rsa)];
  76                 int const decrypted_len = RSA_private_decrypt (cipher_value_len, cipher_value, decrypted, rsa, RSA_PKCS1_OAEP_PADDING);
  77                 if (decrypted_len == -1) {
  78                         delete[] decrypted;
  79                         throw MiscError (String::compose ("Could not decrypt KDM (%1)", ERR_error_string (ERR_get_error(), 0)));
  80                 }
  81
  82                 _keys.push_back (KDMKey (decrypted, decrypted_len));
  83                 delete[] decrypted;
  84         }
  85
  86         RSA_free (rsa);
  87 }
  88
  89 KDM::KDM (
  90         shared_ptr<const CPL> cpl, shared_ptr<const Signer> signer, shared_ptr<const Certificate> recipient_cert,
  91         boost::posix_time::ptime not_valid_before, boost::posix_time::ptime not_valid_after,
  92         MXFMetadata mxf_metadata, XMLMetadata xml_metadata
  93         )
  94         : xml_kdm (new xml::DCinemaSecurityMessage)
  95 {
  96         xml::AuthenticatedPublic& apu = xml_kdm->authenticated_public;
  97
  98         /* AuthenticatedPublic */
  99
 100         apu.message_id = "urn:uuid:" + make_uuid ();
 101         apu.message_type = "http://www.smpte-ra.org/430-1/2006/KDM#kdm-key-type";
 102         apu.annotation_text = mxf_metadata.product_name;
 103         apu.issue_date = xml_metadata.issue_date;
 104         apu.signer.x509_issuer_name = signer->certificates().leaf()->issuer ();
 105         apu.signer.x509_serial_number = signer->certificates().leaf()->serial ();
 106         apu.recipient.x509_issuer_serial.x509_issuer_name = recipient_cert->issuer ();
 107         apu.recipient.x509_issuer_serial.x509_serial_number = recipient_cert->serial ();
 108         apu.recipient.x509_subject_name = recipient_cert->subject ();
 109         apu.composition_playlist_id = "urn:uuid:" + cpl->id ();
 110         apu.content_title_text = cpl->name ();
 111         apu.content_keys_not_valid_before = ptime_to_string (not_valid_before);
 112         apu.content_keys_not_valid_after = ptime_to_string (not_valid_after);
 113         apu.authorized_device_info.device_list_identifier = "urn:uuid:" + make_uuid ();
 114         apu.authorized_device_info.device_list_description = recipient_cert->subject ();
 115         apu.authorized_device_info.device_list.push_back (recipient_cert->thumbprint ());
 116
 117         list<shared_ptr<const Asset> > assets = cpl->assets ();
 118         for (list<shared_ptr<const Asset> >::iterator i = assets.begin(); i != assets.end(); ++i) {
 119                 /* XXX: non-MXF assets? */
 120                 shared_ptr<const MXFAsset> mxf = boost::dynamic_pointer_cast<const MXFAsset> (*i);
 121                 if (mxf) {
 122                         apu.key_id_list.push_back (xml::TypedKeyId (mxf->key_type(), "urn:uuid:" + mxf->key_id()));
 123                 }
 124         }
 125
 126         apu.forensic_mark_flag_list.push_back ("http://www.smpte-ra.org/430-1/2006/KDM#mrkflg-picture-disable");
 127         apu.forensic_mark_flag_list.push_back ("http://www.smpte-ra.org/430-1/2006/KDM#mrkflg-audio-disable");
 128
 129         /* AuthenticatedPrivate */
 130
 131         for (list<shared_ptr<const Asset> >::iterator i = assets.begin(); i != assets.end(); ++i) {
 132                 /* XXX: non-MXF assets? */
 133                 shared_ptr<const MXFAsset> mxf = boost::dynamic_pointer_cast<const MXFAsset> (*i);
 134                 if (mxf) {
 135                         xml_kdm->authenticated_private.encrypted_keys.push_back (
 136                                 KDMKey (signer, cpl->id (), mxf->key_id (), not_valid_before, not_valid_after, mxf->key().get()).base64 ()
 137                                 );
 138                 }
 139         }
 140
 141         /* Signature */
 142
 143         shared_ptr<xmlpp::Document> doc = xml_kdm->as_xml ();
 144         shared_ptr<cxml::Node> root (new cxml::Node (doc->get_root_node ()));
 145         xmlpp::Node* signature = root->node_child("Signature")->node();
 146         signer->add_signature_value (signature, "ds");
 147         xml_kdm->signature = xml::Signature (shared_ptr<cxml::Node> (new cxml::Node (signature)));
 148 }
 149
 150 void
 151 KDM::as_xml (boost::filesystem::path path) const
 152 {
 153         shared_ptr<xmlpp::Document> doc = xml_kdm->as_xml ();
 154         doc->write_to_file_formatted (path.string(), "UTF-8");
 155 }
 156
 157 KDMKey::KDMKey (shared_ptr<const Signer> signer, string cpl_id, string key_id, boost::posix_time::ptime from, boost::posix_time::ptime until, Key key)
 158         : _cpl_id (cpl_id)
 159         , _key_id (key_id)
 160         , _not_valid_before (ptime_to_string (from))
 161         , _not_valid_after (ptime_to_string (until))
 162         , _key (key)
 163 {
 164         base64_decode (signer->certificates().leaf()->thumbprint (), _signer_thumbprint, 20);
 165 }
 166
 167 KDMKey::KDMKey (uint8_t const * raw, int len)
 168 {
 169         switch (len) {
 170         case 134:
 171                 /* interop */
 172                 /* [0-15] is structure id (fixed sequence specified by standard) */
 173                 raw += 16;
 174                 get (_signer_thumbprint, &raw, 20);
 175                 _cpl_id = get_uuid (&raw);
 176                 _key_id = get_uuid (&raw);
 177                 _not_valid_before = get (&raw, 25);
 178                 _not_valid_after = get (&raw, 25);
 179                 _key = Key (raw);
 180                 break;
 181         case 138:
 182                 /* SMPTE */
 183                 /* [0-15] is structure id (fixed sequence specified by standard) */
 184                 raw += 16;
 185                 get (_signer_thumbprint, &raw, 20);
 186                 _cpl_id = get_uuid (&raw);
 187                 _key_type = get (&raw, 4);
 188                 _key_id = get_uuid (&raw);
 189                 _not_valid_before = get (&raw, 25);
 190                 _not_valid_after = get (&raw, 25);
 191                 _key = Key (raw);
 192                 break;
 193         default:
 194                 assert (false);
 195         }
 196 }
 197
 198 KDMKey::KDMKey (KDMKey const & other)
 199         : _cpl_id (other._cpl_id)
 200         , _key_type (other._key_type)
 201         , _key_id (other._key_id)
 202         , _not_valid_before (other._not_valid_before)
 203         , _not_valid_after (other._not_valid_after)
 204         , _key (other._key)
 205 {
 206         memcpy (_signer_thumbprint, other._signer_thumbprint, 20);
 207 }
 208
 209 KDMKey &
 210 KDMKey::operator= (KDMKey const & other)
 211 {
 212         if (&other == this) {
 213                 return *this;
 214         }
 215
 216         _cpl_id = other._cpl_id;
 217         _key_type = other._key_type;
 218         _key_id = other._key_id;
 219         _not_valid_before = other._not_valid_before;
 220         _not_valid_after = other._not_valid_after;
 221         _key = other._key;
 222         memcpy (_signer_thumbprint, other._signer_thumbprint, 20);
 223
 224         return *this;
 225 }
 226
 227 string
 228 KDMKey::base64 () const
 229 {
 230         /* XXX: SMPTE only */
 231         uint8_t block[138];
 232         uint8_t* p = block;
 233
 234         /* Magic value specified by SMPTE S430-1-2006 */
 235         uint8_t structure_id[] = { 0xf1, 0xdc, 0x12, 0x44, 0x60, 0x16, 0x9a, 0x0e, 0x85, 0xbc, 0x30, 0x06, 0x42, 0xf8, 0x66, 0xab };
 236         put (&p, structure_id, 16);
 237         put (&p, _signer_thumbprint, 20);
 238         put_uuid (&p, _cpl_id);
 239         put (&p, _key_type);
 240         put_uuid (&p, _key_id);
 241         put (&p, _not_valid_before);
 242         put (&p, _not_valid_after);
 243         put (&p, _key.value(), ASDCP::KeyLen);
 244
 245         /* Lazy overallocation */
 246         char string[138 * 2];
 247         return Kumu::base64encode (block, 138, string, 138 * 2);
 248 }
 249
 250 string
 251 KDMKey::get (uint8_t const ** p, int N) const
 252 {
 253         string g;
 254         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 255                 g += **p;
 256                 (*p)++;
 257         }
 258
 259         return g;
 260 }
 261
 262 void
 263 KDMKey::get (uint8_t* o, uint8_t const ** p, int N) const
 264 {
 265         memcpy (o, *p, N);
 266         *p += N;
 267 }
 268
 269 string
 270 KDMKey::get_uuid (unsigned char const ** p) const
 271 {
 272         stringstream g;
 273
 274         for (int i = 0; i < 16; ++i) {
 275                 g << setw(2) << setfill('0') << hex << static_cast<int> (**p);
 276                 (*p)++;
 277                 if (i == 3 || i == 5 || i == 7 || i == 9) {
 278                         g << '-';
 279                 }
 280         }
 281
 282         return g.str ();
 283 }
 284
 285 void
 286 KDMKey::put (uint8_t ** d, uint8_t const * s, int N) const
 287 {
 288         memcpy (*d, s, N);
 289         (*d) += N;
 290 }
 291
 292 void
 293 KDMKey::put (uint8_t ** d, string s) const
 294 {
 295         memcpy (*d, s.c_str(), s.length());
 296         (*d) += s.length();
 297 }
 298
 299 void
 300 KDMKey::put_uuid (uint8_t ** d, string id) const
 301 {
 302         id.erase (std::remove (id.begin(), id.end(), '-'));
 303         for (int i = 0; i < 32; i += 2) {
 304                 stringstream s;
 305                 s << id[i] << id[i + 1];
 306                 int h;
 307                 s >> h;
 308                 **d = h;
 309                 (*d)++;
 310         }
 311 }