plugins/OStatus/lib/magicenvelope.php

   1 <?php
   2 /**
   3  * StatusNet - the distributed open-source microblogging tool
   4  * Copyright (C) 2010, StatusNet, Inc.
   5  *
   6  * A sample module to show best practices for StatusNet plugins
   7  *
   8  * PHP version 5
   9  *
  10  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU Affero General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
  21  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  22  *
  23  * @package   StatusNet
  24  * @author    James Walker <james@status.net>
  25  * @copyright 2010 StatusNet, Inc.
  26  * @license   http://www.fsf.org/licensing/licenses/agpl-3.0.html AGPL 3.0
  27  * @link      http://status.net/
  28  */
  29 class MagicEnvelope
  30 {
  31     const ENCODING = 'base64url';
  32
  33     const NS = 'http://salmon-protocol.org/ns/magic-env';
  34
  35     protected $actor = null;    // Profile of user who has signed the envelope
  36
  37     protected $data      = null;    // When stored here it is _always_ base64url encoded
  38     protected $data_type = null;
  39     protected $encoding  = null;
  40     protected $alg       = null;
  41     protected $sig       = null;
  42
  43     /**
  44      * Extract envelope data from an XML document containing an <me:env> or <me:provenance> element.
  45      *
  46      * @param string XML source
  47      * @return mixed associative array of envelope data, or false on unrecognized input
  48      *
  49      * @fixme will spew errors to logs or output in case of XML parse errors
  50      * @fixme may give fatal errors if some elements are missing or invalid XML
  51      * @fixme calling DOMDocument::loadXML statically triggers warnings in strict mode
  52      */
  53     public function __construct($xml=null, Profile $actor=null) {
  54         if (!empty($xml)) {
  55             $dom = new DOMDocument();
  56             if (!$dom->loadXML($xml)) {
  57                 throw new ServerException('Tried to load malformed XML as DOM');
  58             } elseif (!$this->fromDom($dom)) {
  59                 throw new ServerException('Could not load MagicEnvelope from DOM');
  60             }
  61         } elseif ($actor instanceof Profile) {
  62             // So far we only allow setting with _either_ $xml _or_ $actor as that's
  63             // all our circumstances require. But it may be confusing for new developers.
  64             // The idea is that feeding XML must be followed by interpretation and then
  65             // running $magic_env->verify($profile), just as in SalmonAction->prepare(...)
  66             // and supplying an $actor (which right now has to be a User) will require
  67             // defining the $data, $data_type etc. attributes manually afterwards before
  68             // signing the envelope..
  69             $this->setActor($actor);
  70         }
  71     }
  72
  73     /**
  74      * Retrieve Salmon keypair first by checking local database, but
  75      * if it's not found, attempt discovery if it has been requested.
  76      *
  77      * @param Profile $profile      The profile we're looking up keys for.
  78      * @param boolean $discovery    Network discovery if no local cache?
  79      */
  80     public function getKeyPair(Profile $profile, $discovery=false) {
  81         $magicsig = Magicsig::getKV('user_id', $profile->id);
  82
  83         if ($discovery && !$magicsig instanceof Magicsig) {
  84             // Throws exception on failure, but does not try to _load_ the keypair string.
  85             $keypair = $this->discoverKeyPair($profile);
  86
  87             $magicsig = new Magicsig();
  88             $magicsig->user_id = $profile->id;
  89             $magicsig->importKeys($keypair);
  90             // save the public key for this profile in our database.
  91             // TODO: If the profile generates a new key remotely, we must be able to replace
  92             //       this (of course after callback-verification).
  93             $magicsig->insert();
  94         } elseif (!$magicsig instanceof Magicsig) { // No discovery request, so we'll give up.
  95             throw new ServerException(sprintf('No public key found for profile (id==%d)', $profile->id));
  96         }
  97
  98         assert($magicsig->publicKey instanceof Crypt_RSA);
  99
 100         return $magicsig;
 101     }
 102
 103     /**
 104      * Get the Salmon keypair from a URI, uses XRD Discovery etc. Reasonably
 105      * you'll only get the public key ;)
 106      *
 107      * The string will (hopefully) be formatted as described in Magicsig specification:
 108      * https://salmon-protocol.googlecode.com/svn/trunk/draft-panzer-magicsig-01.html#anchor13
 109      *
 110      * @return string formatted as Magicsig keypair
 111      */
 112     public function discoverKeyPair(Profile $profile)
 113     {
 114         $signer_uri = $profile->getUri();
 115         if (empty($signer_uri)) {
 116             throw new ServerException(sprintf('Profile missing URI (id==%d)', $profile->id));
 117         }
 118
 119         $disco = new Discovery();
 120
 121         // Throws exception on lookup problems
 122         $xrd = $disco->lookup($signer_uri);
 123
 124         $link = $xrd->get(Magicsig::PUBLICKEYREL);
 125         if (is_null($link)) {
 126             // TRANS: Exception.
 127             throw new Exception(_m('Unable to locate signer public key.'));
 128         }
 129
 130         // We have a public key element, let's hope it has proper key data.
 131         $keypair = false;
 132         $parts = explode(',', $link->href);
 133         if (count($parts) == 2) {
 134             $keypair = $parts[1];
 135         } else {
 136             // Backwards compatibility check for separator bug in 0.9.0
 137             $parts = explode(';', $link->href);
 138             if (count($parts) == 2) {
 139                 $keypair = $parts[1];
 140             }
 141         }
 142
 143         if ($keypair === false) {
 144             // For debugging clarity. Keypair did not pass count()-check above.
 145             // TRANS: Exception when public key was not properly formatted.
 146             throw new Exception(_m('Incorrectly formatted public key element.'));
 147         }
 148
 149         return $keypair;
 150     }
 151
 152     /**
 153      * The current MagicEnvelope spec as used in StatusNet 0.9.7 and later
 154      * includes both the original data and some signing metadata fields as
 155      * the input plaintext for the signature hash.
 156      *
 157      * @return string
 158      */
 159     public function signingText() {
 160         return implode('.', array($this->data, // this field is pre-base64'd
 161                             Magicsig::base64_url_encode($this->data_type),
 162                             Magicsig::base64_url_encode($this->encoding),
 163                             Magicsig::base64_url_encode($this->alg)));
 164     }
 165
 166     /**
 167      *
 168      * @param <type> $text
 169      * @param <type> $mimetype
 170      * @param Magicsig $magicsig    Magicsig with private key available.
 171      *
 172      * @return MagicEnvelope object with all properties set
 173      *
 174      * @throws Exception of various kinds on signing failure
 175      */
 176     public function signMessage($text, $mimetype)
 177     {
 178         if (!$this->actor instanceof Profile) {
 179             throw new ServerException('No profile to sign message with is set.');
 180         } elseif (!$this->actor->isLocal()) {
 181             throw new ServerException('Cannot sign magic envelopes with remote users since we have no private key.');
 182         }
 183
 184         // Find already stored key
 185         $magicsig = Magicsig::getKV('user_id', $this->actor->getID());
 186         if (!$magicsig instanceof Magicsig) {
 187             // and if it doesn't exist, it is time to create one!
 188             $magicsig = Magicsig::generate($this->actor->getUser());
 189         }
 190         assert($magicsig instanceof Magicsig);
 191         assert($magicsig->privateKey instanceof Crypt_RSA);
 192
 193         // Prepare text and metadata for signing
 194         $this->data = Magicsig::base64_url_encode($text);
 195         $this->data_type = $mimetype;
 196         $this->encoding  = self::ENCODING;
 197         $this->alg       = $magicsig->getName();
 198
 199         // Get the actual signature
 200         $this->sig = $magicsig->sign($this->signingText());
 201     }
 202
 203     /**
 204      * Create an <me:env> XML representation of the envelope.
 205      *
 206      * @return string representation of XML document
 207      */
 208     public function toXML() {
 209         $xs = new XMLStringer();
 210         $xs->startXML();
 211         $xs->elementStart('me:env', array('xmlns:me' => self::NS));
 212         $xs->element('me:data', array('type' => $this->data_type), $this->data);
 213         $xs->element('me:encoding', null, $this->encoding);
 214         $xs->element('me:alg', null, $this->alg);
 215         $xs->element('me:sig', null, $this->getSignature());
 216         $xs->elementEnd('me:env');
 217
 218         $string =  $xs->getString();
 219         return $string;
 220     }
 221
 222     /*
 223      * Extract the contained XML payload, and insert a copy of the envelope
 224      * signature data as an <me:provenance> section.
 225      *
 226      * @return DOMDocument of Atom entry
 227      *
 228      * @fixme in case of XML parsing errors, this will spew to the error log or output
 229      */
 230     public function getPayload()
 231     {
 232         $dom = new DOMDocument();
 233         if (!$dom->loadXML(Magicsig::base64_url_decode($this->data))) {
 234             throw new ServerException('Malformed XML in Salmon payload');
 235         }
 236
 237         switch ($this->data_type) {
 238         case 'application/atom+xml':
 239             if ($dom->documentElement->namespaceURI !== Activity::ATOM
 240                     || $dom->documentElement->tagName !== 'entry') {
 241                 throw new ServerException(_m('Salmon post must be an Atom entry.'));
 242             }
 243             $prov = $dom->createElementNS(self::NS, 'me:provenance');
 244             $prov->setAttribute('xmlns:me', self::NS);
 245             $data = $dom->createElementNS(self::NS, 'me:data', $this->data);
 246             $data->setAttribute('type', $this->data_type);
 247             $prov->appendChild($data);
 248             $enc = $dom->createElementNS(self::NS, 'me:encoding', $this->encoding);
 249             $prov->appendChild($enc);
 250             $alg = $dom->createElementNS(self::NS, 'me:alg', $this->alg);
 251             $prov->appendChild($alg);
 252             $sig = $dom->createElementNS(self::NS, 'me:sig', $this->getSignature());
 253             $prov->appendChild($sig);
 254
 255             $dom->documentElement->appendChild($prov);
 256             break;
 257         default:
 258             throw new ServerException('Unknown Salmon payload data type');
 259         }
 260         return $dom;
 261     }
 262
 263     public function getSignature()
 264     {
 265         return $this->sig;
 266     }
 267
 268     /**
 269      * Find the author URI referenced in the payload Atom entry.
 270      *
 271      * @return string URI for author
 272      * @throws ServerException on failure
 273      */
 274     public function getAuthorUri() {
 275         $doc = $this->getPayload();
 276
 277         $authors = $doc->documentElement->getElementsByTagName('author');
 278         foreach ($authors as $author) {
 279             $uris = $author->getElementsByTagName('uri');
 280             foreach ($uris as $uri) {
 281                 return $uri->nodeValue;
 282             }
 283         }
 284         throw new ServerException('No author URI found in Salmon payload data');
 285     }
 286
 287     /**
 288      * Attempt to verify cryptographic signing for parsed envelope data.
 289      * Requires network access to retrieve public key referenced by the envelope signer.
 290      *
 291      * Details of failure conditions are dumped to output log and not exposed to caller.
 292      *
 293      * @param Profile $profile profile used to get locally cached public signature key
 294      *                         or if necessary perform discovery on.
 295      *
 296      * @return boolean
 297      */
 298     public function verify(Profile $profile)
 299     {
 300         if ($this->alg != 'RSA-SHA256') {
 301             common_log(LOG_DEBUG, "Salmon error: bad algorithm");
 302             return false;
 303         }
 304
 305         if ($this->encoding != self::ENCODING) {
 306             common_log(LOG_DEBUG, "Salmon error: bad encoding");
 307             return false;
 308         }
 309
 310         try {
 311             $magicsig = $this->getKeyPair($profile, true);    // Do discovery too if necessary
 312         } catch (Exception $e) {
 313             common_log(LOG_DEBUG, "Salmon error: ".$e->getMessage());
 314             return false;
 315         }
 316
 317         if (!$magicsig->verify($this->signingText(), $this->getSignature())) {
 318             // TRANS: Client error when incoming salmon slap signature does not verify cryptographically.
 319             throw new ClientException(_m('Salmon signature verification failed.'));
 320         }
 321         $this->setActor($profile);
 322         return true;
 323     }
 324
 325     /**
 326      * Extract envelope data from an XML document containing an <me:env> or <me:provenance> element.
 327      *
 328      * @param DOMDocument $dom
 329      * @return mixed associative array of envelope data, or false on unrecognized input
 330      *
 331      * @fixme may give fatal errors if some elements are missing
 332      */
 333     protected function fromDom(DOMDocument $dom)
 334     {
 335         $env_element = $dom->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'env')->item(0);
 336         if (!$env_element) {
 337             $env_element = $dom->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'provenance')->item(0);
 338         }
 339
 340         if (!$env_element) {
 341             return false;
 342         }
 343
 344         $data_element = $env_element->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'data')->item(0);
 345         $sig_element = $env_element->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'sig')->item(0);
 346
 347         $this->data      = preg_replace('/\s/', '', $data_element->nodeValue);
 348         $this->data_type = $data_element->getAttribute('type');
 349         $this->encoding  = $env_element->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'encoding')->item(0)->nodeValue;
 350         $this->alg       = $env_element->getElementsByTagNameNS(self::NS, 'alg')->item(0)->nodeValue;
 351         $this->sig       = preg_replace('/\s/', '', $sig_element->nodeValue);
 352         return true;
 353     }
 354
 355     public function setActor(Profile $actor)
 356     {
 357         if ($this->actor instanceof Profile) {
 358             throw new ServerException('Cannot set a new actor profile for MagicEnvelope object.');
 359         }
 360         $this->actor = $actor;
 361     }
 362
 363     public function getActor()
 364     {
 365         if (!$this->actor instanceof Profile) {
 366             throw new ServerException('No actor set for this magic envelope.');
 367         }
 368         return $this->actor;
 369     }
 370
 371     /**
 372      * Encode the given string as a signed MagicEnvelope XML document,
 373      * using the keypair for the given local user profile. We can of
 374      * course not sign a remote profile's slap, since we don't have the
 375      * private key.
 376      *
 377      * Side effects: will create and store a keypair on-demand if one
 378      * hasn't already been generated for this user. This can be very slow
 379      * on some systems.
 380      *
 381      * @param string $text XML fragment to sign, assumed to be Atom
 382      * @param User $user User who cryptographically signs $text
 383      *
 384      * @return MagicEnvelope object complete with signature
 385      *
 386      * @throws Exception on bad profile input or key generation problems
 387      */
 388     public static function signAsUser($text, User $user)
 389     {
 390         $magic_env = new MagicEnvelope(null, $user->getProfile());
 391         $magic_env->signMessage($text, 'application/atom+xml');
 392
 393         return $magic_env;
 394     }
 395 }