crypto/evp/e_aes.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <openssl/opensslconf.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include <openssl/evp.h>
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <assert.h>
  16 #include <openssl/aes.h>
  17 #include "crypto/evp.h"
  18 #include "modes_local.h"
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include "evp_local.h"
  21
  22 typedef struct {
  23     union {
  24         double align;
  25         AES_KEY ks;
  26     } ks;
  27     block128_f block;
  28     union {
  29         cbc128_f cbc;
  30         ctr128_f ctr;
  31     } stream;
  32 } EVP_AES_KEY;
  33
  34 typedef struct {
  35     union {
  36         double align;
  37         AES_KEY ks;
  38     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  39     int key_set;                /* Set if key initialised */
  40     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  41     GCM128_CONTEXT gcm;
  42     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  43     int ivlen;                  /* IV length */
  44     int taglen;
  45     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
  46     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  47     ctr128_f ctr;
  48 } EVP_AES_GCM_CTX;
  49
  50 typedef struct {
  51     union {
  52         double align;
  53         AES_KEY ks;
  54     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
  55     XTS128_CONTEXT xts;
  56     void (*stream) (const unsigned char *in,
  57                     unsigned char *out, size_t length,
  58                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
  59                     const unsigned char iv[16]);
  60 } EVP_AES_XTS_CTX;
  61
  62 typedef struct {
  63     union {
  64         double align;
  65         AES_KEY ks;
  66     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  67     int key_set;                /* Set if key initialised */
  68     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  69     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
  70     int len_set;                /* Set if message length set */
  71     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
  72     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  73     CCM128_CONTEXT ccm;
  74     ccm128_f str;
  75 } EVP_AES_CCM_CTX;
  76
  77 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
  78 typedef struct {
  79     union {
  80         double align;
  81         AES_KEY ks;
  82     } ksenc;                    /* AES key schedule to use for encryption */
  83     union {
  84         double align;
  85         AES_KEY ks;
  86     } ksdec;                    /* AES key schedule to use for decryption */
  87     int key_set;                /* Set if key initialised */
  88     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  89     OCB128_CONTEXT ocb;
  90     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  91     unsigned char tag[16];
  92     unsigned char data_buf[16]; /* Store partial data blocks */
  93     unsigned char aad_buf[16];  /* Store partial AAD blocks */
  94     int data_buf_len;
  95     int aad_buf_len;
  96     int ivlen;                  /* IV length */
  97     int taglen;
  98 } EVP_AES_OCB_CTX;
  99 #endif
 100
 101 #define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
 102
 103 #ifdef VPAES_ASM
 104 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 105                           AES_KEY *key);
 106 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 107                           AES_KEY *key);
 108
 109 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 110                    const AES_KEY *key);
 111 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 112                    const AES_KEY *key);
 113
 114 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 115                        unsigned char *out,
 116                        size_t length,
 117                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 118 #endif
 119 #ifdef BSAES_ASM
 120 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 121                        size_t length, const AES_KEY *key,
 122                        unsigned char ivec[16], int enc);
 123 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 124                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 125                                 const unsigned char ivec[16]);
 126 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 127                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 128                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 129 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 130                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 131                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 132 #endif
 133 #if !defined(AES_ASM) && !defined(AES_CTR_ASM)                  \
 134         && defined(OPENSSL_AES_CONST_TIME)                      \
 135         && !defined(OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT)
 136 # define AES_CTR_ASM
 137 #endif
 138 #ifdef AES_CTR_ASM
 139 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 140                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
 141                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
 142 #endif
 143 #ifdef AES_XTS_ASM
 144 void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 145                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 146                      const unsigned char iv[16]);
 147 void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 148                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 149                      const unsigned char iv[16]);
 150 #endif
 151
 152 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
 153 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
 154 {
 155     int n = 8;
 156     unsigned char c;
 157
 158     do {
 159         --n;
 160         c = counter[n];
 161         ++c;
 162         counter[n] = c;
 163         if (c)
 164             return;
 165     } while (n);
 166 }
 167
 168 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
 169 # include "ppc_arch.h"
 170 # ifdef VPAES_ASM
 171 #  define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
 172 # endif
 173 # define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
 174 # define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
 175 # define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
 176 # define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
 177 # define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
 178 # define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
 179 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
 180 # define HWAES_xts_encrypt aes_p8_xts_encrypt
 181 # define HWAES_xts_decrypt aes_p8_xts_decrypt
 182 #endif
 183
 184 #if     defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) &&                   (  \
 185         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 186           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 187         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 188         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
 189
 190 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 191
 192 # ifdef VPAES_ASM
 193 #  define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 194 # endif
 195 # ifdef BSAES_ASM
 196 #  define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 197 # endif
 198 /*
 199  * AES-NI section
 200  */
 201 # define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 202
 203 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 204                           AES_KEY *key);
 205 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 206                           AES_KEY *key);
 207
 208 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 209                    const AES_KEY *key);
 210 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 211                    const AES_KEY *key);
 212
 213 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 214                        unsigned char *out,
 215                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 216 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 217                        unsigned char *out,
 218                        size_t length,
 219                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 220
 221 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 222                                 unsigned char *out,
 223                                 size_t blocks,
 224                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 225
 226 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 227                        unsigned char *out,
 228                        size_t length,
 229                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 230                        const unsigned char iv[16]);
 231
 232 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 233                        unsigned char *out,
 234                        size_t length,
 235                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 236                        const unsigned char iv[16]);
 237
 238 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 239                                 unsigned char *out,
 240                                 size_t blocks,
 241                                 const void *key,
 242                                 const unsigned char ivec[16],
 243                                 unsigned char cmac[16]);
 244
 245 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 246                                 unsigned char *out,
 247                                 size_t blocks,
 248                                 const void *key,
 249                                 const unsigned char ivec[16],
 250                                 unsigned char cmac[16]);
 251
 252 # if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
 253 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
 254                          unsigned char *out,
 255                          size_t len,
 256                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 257 #  define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
 258 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
 259                          unsigned char *out,
 260                          size_t len,
 261                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 262 #  define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
 263 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
 264                    size_t len);
 265 #  define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
 266                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 267 #  define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
 268                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 269 #  undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
 270 # endif
 271
 272 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 273                           const unsigned char *iv, int enc)
 274 {
 275     int ret, mode;
 276     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 277
 278     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 279     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 280         && !enc) {
 281         ret = aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 282                                     &dat->ks.ks);
 283         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 284         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 285             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 286     } else {
 287         ret = aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 288                                     &dat->ks.ks);
 289         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 290         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 291             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 292         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 293             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 294         else
 295             dat->stream.cbc = NULL;
 296     }
 297
 298     if (ret < 0) {
 299         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 300         return 0;
 301     }
 302
 303     return 1;
 304 }
 305
 306 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 307                             const unsigned char *in, size_t len)
 308 {
 309     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 310                       EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 311                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 312
 313     return 1;
 314 }
 315
 316 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 317                             const unsigned char *in, size_t len)
 318 {
 319     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
 320
 321     if (len < bl)
 322         return 1;
 323
 324     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 325                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 326
 327     return 1;
 328 }
 329
 330 # define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 331 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 332                             const unsigned char *in, size_t len);
 333
 334 # define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 335 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 336                             const unsigned char *in, size_t len);
 337
 338 # define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 339 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 340                              const unsigned char *in, size_t len);
 341
 342 # define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 343 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 344                              const unsigned char *in, size_t len);
 345
 346 # define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 347 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 348                             const unsigned char *in, size_t len);
 349
 350 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 351                               const unsigned char *iv, int enc)
 352 {
 353     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 354     if (!iv && !key)
 355         return 1;
 356     if (key) {
 357         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 358                               &gctx->ks.ks);
 359         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 360         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 361         /*
 362          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 363          */
 364         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 365             iv = gctx->iv;
 366         if (iv) {
 367             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 368             gctx->iv_set = 1;
 369         }
 370         gctx->key_set = 1;
 371     } else {
 372         /* If key set use IV, otherwise copy */
 373         if (gctx->key_set)
 374             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 375         else
 376             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 377         gctx->iv_set = 1;
 378         gctx->iv_gen = 0;
 379     }
 380     return 1;
 381 }
 382
 383 # define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 384 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 385                             const unsigned char *in, size_t len);
 386
 387 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 388                               const unsigned char *iv, int enc)
 389 {
 390     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 391
 392     if (!iv && !key)
 393         return 1;
 394
 395     if (key) {
 396         /* The key is two half length keys in reality */
 397         const int bytes = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2;
 398
 399         /*
 400          * Verify that the two keys are different.
 401          *
 402          * This addresses Rogaway's vulnerability.
 403          * See comment in aes_xts_init_key() below.
 404          */
 405         if (enc && CRYPTO_memcmp(key, key + bytes, bytes) == 0) {
 406             EVPerr(EVP_F_AESNI_XTS_INIT_KEY, EVP_R_XTS_DUPLICATED_KEYS);
 407             return 0;
 408         }
 409
 410         /* key_len is two AES keys */
 411         if (enc) {
 412             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 413                                   &xctx->ks1.ks);
 414             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 415             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 416         } else {
 417             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 418                                   &xctx->ks1.ks);
 419             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 420             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 421         }
 422
 423         aesni_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 424                               EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 425                               &xctx->ks2.ks);
 426         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 427
 428         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 429     }
 430
 431     if (iv) {
 432         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 433         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 434     }
 435
 436     return 1;
 437 }
 438
 439 # define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 440 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 441                             const unsigned char *in, size_t len);
 442
 443 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 444                               const unsigned char *iv, int enc)
 445 {
 446     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 447     if (!iv && !key)
 448         return 1;
 449     if (key) {
 450         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 451                               &cctx->ks.ks);
 452         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 453                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 454         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 455             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 456         cctx->key_set = 1;
 457     }
 458     if (iv) {
 459         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 460         cctx->iv_set = 1;
 461     }
 462     return 1;
 463 }
 464
 465 # define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 466 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 467                             const unsigned char *in, size_t len);
 468
 469 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 470 void aesni_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 471                        size_t blocks, const void *key,
 472                        size_t start_block_num,
 473                        unsigned char offset_i[16],
 474                        const unsigned char L_[][16],
 475                        unsigned char checksum[16]);
 476 void aesni_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 477                        size_t blocks, const void *key,
 478                        size_t start_block_num,
 479                        unsigned char offset_i[16],
 480                        const unsigned char L_[][16],
 481                        unsigned char checksum[16]);
 482
 483 static int aesni_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 484                               const unsigned char *iv, int enc)
 485 {
 486     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 487     if (!iv && !key)
 488         return 1;
 489     if (key) {
 490         do {
 491             /*
 492              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 493              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 494              * decrypt for an encryption operation.
 495              */
 496             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 497                                   &octx->ksenc.ks);
 498             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 499                                   &octx->ksdec.ks);
 500             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 501                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 502                                     (block128_f) aesni_encrypt,
 503                                     (block128_f) aesni_decrypt,
 504                                     enc ? aesni_ocb_encrypt
 505                                         : aesni_ocb_decrypt))
 506                 return 0;
 507         }
 508         while (0);
 509
 510         /*
 511          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 512          */
 513         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 514             iv = octx->iv;
 515         if (iv) {
 516             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 517                 != 1)
 518                 return 0;
 519             octx->iv_set = 1;
 520         }
 521         octx->key_set = 1;
 522     } else {
 523         /* If key set use IV, otherwise copy */
 524         if (octx->key_set)
 525             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 526         else
 527             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 528         octx->iv_set = 1;
 529     }
 530     return 1;
 531 }
 532
 533 #  define aesni_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 534 static int aesni_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 535                             const unsigned char *in, size_t len);
 536 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 537
 538 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 539 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 540         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 541         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 542         aesni_init_key,                 \
 543         aesni_##mode##_cipher,          \
 544         NULL,                           \
 545         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 546         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 547 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 548         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 549         keylen/8,ivlen, \
 550         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 551         aes_init_key,                   \
 552         aes_##mode##_cipher,            \
 553         NULL,                           \
 554         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 555         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 556 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 557 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 558
 559 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 560 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 561         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 562         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 563         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 564         aesni_##mode##_init_key,        \
 565         aesni_##mode##_cipher,          \
 566         aes_##mode##_cleanup,           \
 567         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 568         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 569 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 570         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 571         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 572         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 573         aes_##mode##_init_key,          \
 574         aes_##mode##_cipher,            \
 575         aes_##mode##_cleanup,           \
 576         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 577         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 578 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 579 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 580
 581 #elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
 582
 583 # include "sparc_arch.h"
 584
 585 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
 586
 587 /*
 588  * Initial Fujitsu SPARC64 X support
 589  */
 590 # define HWAES_CAPABLE           (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FJAESX)
 591 # define HWAES_set_encrypt_key aes_fx_set_encrypt_key
 592 # define HWAES_set_decrypt_key aes_fx_set_decrypt_key
 593 # define HWAES_encrypt aes_fx_encrypt
 594 # define HWAES_decrypt aes_fx_decrypt
 595 # define HWAES_cbc_encrypt aes_fx_cbc_encrypt
 596 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_fx_ctr32_encrypt_blocks
 597
 598 # define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
 599
 600 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 601 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 602 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 603                     const AES_KEY *key);
 604 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 605                     const AES_KEY *key);
 606 /*
 607  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
 608  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
 609  * resources. Loading as much key material to registers allows to
 610  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
 611  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
 612  * non-key-length specific routines would require conditional branches
 613  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
 614  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
 615  * by multiple key-length specific subroutines, so why fight?
 616  */
 617 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 618                            size_t len, const AES_KEY *key,
 619                            unsigned char *ivec);
 620 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 621                            size_t len, const AES_KEY *key,
 622                            unsigned char *ivec);
 623 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 624                            size_t len, const AES_KEY *key,
 625                            unsigned char *ivec);
 626 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 627                            size_t len, const AES_KEY *key,
 628                            unsigned char *ivec);
 629 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 630                            size_t len, const AES_KEY *key,
 631                            unsigned char *ivec);
 632 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 633                            size_t len, const AES_KEY *key,
 634                            unsigned char *ivec);
 635 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 636                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 637                              unsigned char *ivec);
 638 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 639                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 640                              unsigned char *ivec);
 641 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 642                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 643                              unsigned char *ivec);
 644 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 645                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 646                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 647 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 648                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 649                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 650 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 651                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 652                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 653 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 654                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 655                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 656
 657 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 658                            const unsigned char *iv, int enc)
 659 {
 660     int ret, mode, bits;
 661     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 662
 663     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 664     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 665     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 666         && !enc) {
 667         ret = 0;
 668         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 669         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 670         switch (bits) {
 671         case 128:
 672             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 673                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
 674             break;
 675         case 192:
 676             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 677                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
 678             break;
 679         case 256:
 680             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 681                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
 682             break;
 683         default:
 684             ret = -1;
 685         }
 686     } else {
 687         ret = 0;
 688         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 689         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 690         switch (bits) {
 691         case 128:
 692             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 693                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
 694             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 695                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 696             else
 697                 dat->stream.cbc = NULL;
 698             break;
 699         case 192:
 700             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 701                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
 702             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 703                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 704             else
 705                 dat->stream.cbc = NULL;
 706             break;
 707         case 256:
 708             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 709                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
 710             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 711                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 712             else
 713                 dat->stream.cbc = NULL;
 714             break;
 715         default:
 716             ret = -1;
 717         }
 718     }
 719
 720     if (ret < 0) {
 721         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 722         return 0;
 723     }
 724
 725     return 1;
 726 }
 727
 728 # define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
 729 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 730                              const unsigned char *in, size_t len);
 731
 732 # define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
 733 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 734                              const unsigned char *in, size_t len);
 735
 736 # define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 737 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 738                              const unsigned char *in, size_t len);
 739
 740 # define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 741 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 742                              const unsigned char *in, size_t len);
 743
 744 # define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 745 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 746                               const unsigned char *in, size_t len);
 747
 748 # define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 749 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 750                               const unsigned char *in, size_t len);
 751
 752 # define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 753 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 754                              const unsigned char *in, size_t len);
 755
 756 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 757                                const unsigned char *iv, int enc)
 758 {
 759     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 760     if (!iv && !key)
 761         return 1;
 762     if (key) {
 763         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 764         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
 765         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 766                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
 767         switch (bits) {
 768         case 128:
 769             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 770             break;
 771         case 192:
 772             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 773             break;
 774         case 256:
 775             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 776             break;
 777         default:
 778             return 0;
 779         }
 780         /*
 781          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 782          */
 783         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 784             iv = gctx->iv;
 785         if (iv) {
 786             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 787             gctx->iv_set = 1;
 788         }
 789         gctx->key_set = 1;
 790     } else {
 791         /* If key set use IV, otherwise copy */
 792         if (gctx->key_set)
 793             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 794         else
 795             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 796         gctx->iv_set = 1;
 797         gctx->iv_gen = 0;
 798     }
 799     return 1;
 800 }
 801
 802 # define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 803 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 804                              const unsigned char *in, size_t len);
 805
 806 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 807                                const unsigned char *iv, int enc)
 808 {
 809     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 810
 811     if (!iv && !key)
 812         return 1;
 813
 814     if (key) {
 815         /* The key is two half length keys in reality */
 816         const int bytes = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2;
 817         const int bits = bytes * 8;
 818
 819         /*
 820          * Verify that the two keys are different.
 821          *
 822          * This addresses Rogaway's vulnerability.
 823          * See comment in aes_xts_init_key() below.
 824          */
 825         if (enc && CRYPTO_memcmp(key, key + bytes, bytes) == 0) {
 826             EVPerr(EVP_F_AES_T4_XTS_INIT_KEY, EVP_R_XTS_DUPLICATED_KEYS);
 827             return 0;
 828         }
 829
 830         xctx->stream = NULL;
 831         /* key_len is two AES keys */
 832         if (enc) {
 833             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
 834             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 835             switch (bits) {
 836             case 128:
 837                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
 838                 break;
 839             case 256:
 840                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
 841                 break;
 842             default:
 843                 return 0;
 844             }
 845         } else {
 846             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 847                                    &xctx->ks1.ks);
 848             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 849             switch (bits) {
 850             case 128:
 851                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
 852                 break;
 853             case 256:
 854                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
 855                 break;
 856             default:
 857                 return 0;
 858             }
 859         }
 860
 861         aes_t4_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 862                                EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 863                                &xctx->ks2.ks);
 864         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 865
 866         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 867     }
 868
 869     if (iv) {
 870         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 871         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 872     }
 873
 874     return 1;
 875 }
 876
 877 # define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
 878 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 879                              const unsigned char *in, size_t len);
 880
 881 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 882                                const unsigned char *iv, int enc)
 883 {
 884     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 885     if (!iv && !key)
 886         return 1;
 887     if (key) {
 888         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 889         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
 890         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 891                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
 892         cctx->str = NULL;
 893         cctx->key_set = 1;
 894     }
 895     if (iv) {
 896         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 897         cctx->iv_set = 1;
 898     }
 899     return 1;
 900 }
 901
 902 # define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 903 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 904                              const unsigned char *in, size_t len);
 905
 906 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 907 static int aes_t4_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 908                                const unsigned char *iv, int enc)
 909 {
 910     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 911     if (!iv && !key)
 912         return 1;
 913     if (key) {
 914         do {
 915             /*
 916              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 917              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 918              * decrypt for an encryption operation.
 919              */
 920             aes_t4_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 921                                    &octx->ksenc.ks);
 922             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 923                                    &octx->ksdec.ks);
 924             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 925                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 926                                     (block128_f) aes_t4_encrypt,
 927                                     (block128_f) aes_t4_decrypt,
 928                                     NULL))
 929                 return 0;
 930         }
 931         while (0);
 932
 933         /*
 934          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 935          */
 936         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 937             iv = octx->iv;
 938         if (iv) {
 939             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 940                 != 1)
 941                 return 0;
 942             octx->iv_set = 1;
 943         }
 944         octx->key_set = 1;
 945     } else {
 946         /* If key set use IV, otherwise copy */
 947         if (octx->key_set)
 948             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 949         else
 950             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 951         octx->iv_set = 1;
 952     }
 953     return 1;
 954 }
 955
 956 #  define aes_t4_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 957 static int aes_t4_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 958                              const unsigned char *in, size_t len);
 959 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 960
 961 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 962 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 963         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 964         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 965         aes_t4_init_key,                \
 966         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 967         NULL,                           \
 968         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 969         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 970 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 971         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 972         keylen/8,ivlen, \
 973         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 974         aes_init_key,                   \
 975         aes_##mode##_cipher,            \
 976         NULL,                           \
 977         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 978         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 979 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 980 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 981
 982 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 983 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 984         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 985         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 986         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 987         aes_t4_##mode##_init_key,       \
 988         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 989         aes_##mode##_cleanup,           \
 990         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 991         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 992 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 993         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 994         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 995         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 996         aes_##mode##_init_key,          \
 997         aes_##mode##_cipher,            \
 998         aes_##mode##_cleanup,           \
 999         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
1000         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
1001 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
1002 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
1003
1004 #elif defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__)
1005 /*
1006  * IBM S390X support
1007  */
1008 # include "s390x_arch.h"
1009
1010 typedef struct {
1011     union {
1012         double align;
1013         /*-
1014          * KM-AES parameter block - begin
1015          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-06)
1016          */
1017         struct {
1018             unsigned char k[32];
1019         } param;
1020         /* KM-AES parameter block - end */
1021     } km;
1022     unsigned int fc;
1023 } S390X_AES_ECB_CTX;
1024
1025 typedef struct {
1026     union {
1027         double align;
1028         /*-
1029          * KMO-AES parameter block - begin
1030          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1031          */
1032         struct {
1033             unsigned char cv[16];
1034             unsigned char k[32];
1035         } param;
1036         /* KMO-AES parameter block - end */
1037     } kmo;
1038     unsigned int fc;
1039
1040     int res;
1041 } S390X_AES_OFB_CTX;
1042
1043 typedef struct {
1044     union {
1045         double align;
1046         /*-
1047          * KMF-AES parameter block - begin
1048          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1049          */
1050         struct {
1051             unsigned char cv[16];
1052             unsigned char k[32];
1053         } param;
1054         /* KMF-AES parameter block - end */
1055     } kmf;
1056     unsigned int fc;
1057
1058     int res;
1059 } S390X_AES_CFB_CTX;
1060
1061 typedef struct {
1062     union {
1063         double align;
1064         /*-
1065          * KMA-GCM-AES parameter block - begin
1066          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-11)
1067          */
1068         struct {
1069             unsigned char reserved[12];
1070             union {
1071                 unsigned int w;
1072                 unsigned char b[4];
1073             } cv;
1074             union {
1075                 unsigned long long g[2];
1076                 unsigned char b[16];
1077             } t;
1078             unsigned char h[16];
1079             unsigned long long taadl;
1080             unsigned long long tpcl;
1081             union {
1082                 unsigned long long g[2];
1083                 unsigned int w[4];
1084             } j0;
1085             unsigned char k[32];
1086         } param;
1087         /* KMA-GCM-AES parameter block - end */
1088     } kma;
1089     unsigned int fc;
1090     int key_set;
1091
1092     unsigned char *iv;
1093     int ivlen;
1094     int iv_set;
1095     int iv_gen;
1096
1097     int taglen;
1098
1099     unsigned char ares[16];
1100     unsigned char mres[16];
1101     unsigned char kres[16];
1102     int areslen;
1103     int mreslen;
1104     int kreslen;
1105
1106     int tls_aad_len;
1107 } S390X_AES_GCM_CTX;
1108
1109 typedef struct {
1110     union {
1111         double align;
1112         /*-
1113          * Padding is chosen so that ccm.kmac_param.k overlaps with key.k and
1114          * ccm.fc with key.k.rounds. Remember that on s390x, an AES_KEY's
1115          * rounds field is used to store the function code and that the key
1116          * schedule is not stored (if aes hardware support is detected).
1117          */
1118         struct {
1119             unsigned char pad[16];
1120             AES_KEY k;
1121         } key;
1122
1123         struct {
1124             /*-
1125              * KMAC-AES parameter block - begin
1126              * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1127              */
1128             struct {
1129                 union {
1130                     unsigned long long g[2];
1131                     unsigned char b[16];
1132                 } icv;
1133                 unsigned char k[32];
1134             } kmac_param;
1135             /* KMAC-AES parameter block - end */
1136
1137             union {
1138                 unsigned long long g[2];
1139                 unsigned char b[16];
1140             } nonce;
1141             union {
1142                 unsigned long long g[2];
1143                 unsigned char b[16];
1144             } buf;
1145
1146             unsigned long long blocks;
1147             int l;
1148             int m;
1149             int tls_aad_len;
1150             int iv_set;
1151             int tag_set;
1152             int len_set;
1153             int key_set;
1154
1155             unsigned char pad[140];
1156             unsigned int fc;
1157         } ccm;
1158     } aes;
1159 } S390X_AES_CCM_CTX;
1160
1161 /* Convert key size to function code: [16,24,32] -> [18,19,20]. */
1162 # define S390X_AES_FC(keylen)  (S390X_AES_128 + ((((keylen) << 3) - 128) >> 6))
1163
1164 /* Most modes of operation need km for partial block processing. */
1165 # define S390X_aes_128_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1166                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1167 # define S390X_aes_192_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1168                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1169 # define S390X_aes_256_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1170                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1171
1172 # define s390x_aes_init_key aes_init_key
1173 static int s390x_aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1174                               const unsigned char *iv, int enc);
1175
1176 # define S390X_aes_128_cbc_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1177 # define S390X_aes_192_cbc_CAPABLE      1
1178 # define S390X_aes_256_cbc_CAPABLE      1
1179 # define S390X_AES_CBC_CTX              EVP_AES_KEY
1180
1181 # define s390x_aes_cbc_init_key aes_init_key
1182
1183 # define s390x_aes_cbc_cipher aes_cbc_cipher
1184 static int s390x_aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1185                                 const unsigned char *in, size_t len);
1186
1187 # define S390X_aes_128_ecb_CAPABLE      S390X_aes_128_CAPABLE
1188 # define S390X_aes_192_ecb_CAPABLE      S390X_aes_192_CAPABLE
1189 # define S390X_aes_256_ecb_CAPABLE      S390X_aes_256_CAPABLE
1190
1191 static int s390x_aes_ecb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1192                                   const unsigned char *key,
1193                                   const unsigned char *iv, int enc)
1194 {
1195     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1196     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1197
1198     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1199     if (!enc)
1200         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1201
1202     memcpy(cctx->km.param.k, key, keylen);
1203     return 1;
1204 }
1205
1206 static int s390x_aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1207                                 const unsigned char *in, size_t len)
1208 {
1209     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1210
1211     s390x_km(in, len, out, cctx->fc, &cctx->km.param);
1212     return 1;
1213 }
1214
1215 # define S390X_aes_128_ofb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1216                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1217                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1218 # define S390X_aes_192_ofb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1219                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1220                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1221 # define S390X_aes_256_ofb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1222                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1223                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1224
1225 static int s390x_aes_ofb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1226                                   const unsigned char *key,
1227                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1228 {
1229     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1230     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1231     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1232     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1233
1234     memcpy(cctx->kmo.param.cv, iv, ivlen);
1235     memcpy(cctx->kmo.param.k, key, keylen);
1236     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1237     cctx->res = 0;
1238     return 1;
1239 }
1240
1241 static int s390x_aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1242                                 const unsigned char *in, size_t len)
1243 {
1244     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1245     int n = cctx->res;
1246     int rem;
1247
1248     while (n && len) {
1249         *out = *in ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1250         n = (n + 1) & 0xf;
1251         --len;
1252         ++in;
1253         ++out;
1254     }
1255
1256     rem = len & 0xf;
1257
1258     len &= ~(size_t)0xf;
1259     if (len) {
1260         s390x_kmo(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmo.param);
1261
1262         out += len;
1263         in += len;
1264     }
1265
1266     if (rem) {
1267         s390x_km(cctx->kmo.param.cv, 16, cctx->kmo.param.cv, cctx->fc,
1268                  cctx->kmo.param.k);
1269
1270         while (rem--) {
1271             out[n] = in[n] ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1272             ++n;
1273         }
1274     }
1275
1276     cctx->res = n;
1277     return 1;
1278 }
1279
1280 # define S390X_aes_128_cfb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1281                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1282                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1283 # define S390X_aes_192_cfb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1284                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1285                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1286 # define S390X_aes_256_cfb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1287                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1288                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1289
1290 static int s390x_aes_cfb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1291                                   const unsigned char *key,
1292                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1293 {
1294     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1295     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1296     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1297     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1298
1299     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1300     cctx->fc |= 16 << 24;   /* 16 bytes cipher feedback */
1301     if (!enc)
1302         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1303
1304     cctx->res = 0;
1305     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1306     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1307     return 1;
1308 }
1309
1310 static int s390x_aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1311                                 const unsigned char *in, size_t len)
1312 {
1313     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1314     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1315     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1316     int n = cctx->res;
1317     int rem;
1318     unsigned char tmp;
1319
1320     while (n && len) {
1321         tmp = *in;
1322         *out = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1323         cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? *out : tmp;
1324         n = (n + 1) & 0xf;
1325         --len;
1326         ++in;
1327         ++out;
1328     }
1329
1330     rem = len & 0xf;
1331
1332     len &= ~(size_t)0xf;
1333     if (len) {
1334         s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1335
1336         out += len;
1337         in += len;
1338     }
1339
1340     if (rem) {
1341         s390x_km(cctx->kmf.param.cv, 16, cctx->kmf.param.cv,
1342                  S390X_AES_FC(keylen), cctx->kmf.param.k);
1343
1344         while (rem--) {
1345             tmp = in[n];
1346             out[n] = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1347             cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? out[n] : tmp;
1348             ++n;
1349         }
1350     }
1351
1352     cctx->res = n;
1353     return 1;
1354 }
1355
1356 # define S390X_aes_128_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1357                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1358 # define S390X_aes_192_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1359                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1360 # define S390X_aes_256_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1361                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1362
1363 static int s390x_aes_cfb8_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1364                                    const unsigned char *key,
1365                                    const unsigned char *ivec, int enc)
1366 {
1367     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1368     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1369     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1370     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1371
1372     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1373     cctx->fc |= 1 << 24;   /* 1 byte cipher feedback */
1374     if (!enc)
1375         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1376
1377     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1378     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1379     return 1;
1380 }
1381
1382 static int s390x_aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1383                                  const unsigned char *in, size_t len)
1384 {
1385     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1386
1387     s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1388     return 1;
1389 }
1390
1391 # define S390X_aes_128_cfb1_CAPABLE     0
1392 # define S390X_aes_192_cfb1_CAPABLE     0
1393 # define S390X_aes_256_cfb1_CAPABLE     0
1394
1395 # define s390x_aes_cfb1_init_key aes_init_key
1396
1397 # define s390x_aes_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
1398 static int s390x_aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1399                                  const unsigned char *in, size_t len);
1400
1401 # define S390X_aes_128_ctr_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1402 # define S390X_aes_192_ctr_CAPABLE      1
1403 # define S390X_aes_256_ctr_CAPABLE      1
1404 # define S390X_AES_CTR_CTX              EVP_AES_KEY
1405
1406 # define s390x_aes_ctr_init_key aes_init_key
1407
1408 # define s390x_aes_ctr_cipher aes_ctr_cipher
1409 static int s390x_aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1410                                 const unsigned char *in, size_t len);
1411
1412 # define S390X_aes_128_gcm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1413                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1414                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1415 # define S390X_aes_192_gcm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1416                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1417                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1418 # define S390X_aes_256_gcm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1419                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1420                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1421
1422 /* iv + padding length for iv lengths != 12 */
1423 # define S390X_gcm_ivpadlen(i)  ((((i) + 15) >> 4 << 4) + 16)
1424
1425 /*-
1426  * Process additional authenticated data. Returns 0 on success. Code is
1427  * big-endian.
1428  */
1429 static int s390x_aes_gcm_aad(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1430                              size_t len)
1431 {
1432     unsigned long long alen;
1433     int n, rem;
1434
1435     if (ctx->kma.param.tpcl)
1436         return -2;
1437
1438     alen = ctx->kma.param.taadl + len;
1439     if (alen > (U64(1) << 61) || (sizeof(len) == 8 && alen < len))
1440         return -1;
1441     ctx->kma.param.taadl = alen;
1442
1443     n = ctx->areslen;
1444     if (n) {
1445         while (n && len) {
1446             ctx->ares[n] = *aad;
1447             n = (n + 1) & 0xf;
1448             ++aad;
1449             --len;
1450         }
1451         /* ctx->ares contains a complete block if offset has wrapped around */
1452         if (!n) {
1453             s390x_kma(ctx->ares, 16, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1454             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1455         }
1456         ctx->areslen = n;
1457     }
1458
1459     rem = len & 0xf;
1460
1461     len &= ~(size_t)0xf;
1462     if (len) {
1463         s390x_kma(aad, len, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1464         aad += len;
1465         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1466     }
1467
1468     if (rem) {
1469         ctx->areslen = rem;
1470
1471         do {
1472             --rem;
1473             ctx->ares[rem] = aad[rem];
1474         } while (rem);
1475     }
1476     return 0;
1477 }
1478
1479 /*-
1480  * En/de-crypt plain/cipher-text and authenticate ciphertext. Returns 0 for
1481  * success. Code is big-endian.
1482  */
1483 static int s390x_aes_gcm(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1484                          unsigned char *out, size_t len)
1485 {
1486     const unsigned char *inptr;
1487     unsigned long long mlen;
1488     union {
1489         unsigned int w[4];
1490         unsigned char b[16];
1491     } buf;
1492     size_t inlen;
1493     int n, rem, i;
1494
1495     mlen = ctx->kma.param.tpcl + len;
1496     if (mlen > ((U64(1) << 36) - 32) || (sizeof(len) == 8 && mlen < len))
1497         return -1;
1498     ctx->kma.param.tpcl = mlen;
1499
1500     n = ctx->mreslen;
1501     if (n) {
1502         inptr = in;
1503         inlen = len;
1504         while (n && inlen) {
1505             ctx->mres[n] = *inptr;
1506             n = (n + 1) & 0xf;
1507             ++inptr;
1508             --inlen;
1509         }
1510         /* ctx->mres contains a complete block if offset has wrapped around */
1511         if (!n) {
1512             s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, ctx->mres, 16, buf.b,
1513                       ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1514             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1515             ctx->areslen = 0;
1516
1517             /* previous call already encrypted/decrypted its remainder,
1518              * see comment below */
1519             n = ctx->mreslen;
1520             while (n) {
1521                 *out = buf.b[n];
1522                 n = (n + 1) & 0xf;
1523                 ++out;
1524                 ++in;
1525                 --len;
1526             }
1527             ctx->mreslen = 0;
1528         }
1529     }
1530
1531     rem = len & 0xf;
1532
1533     len &= ~(size_t)0xf;
1534     if (len) {
1535         s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, in, len, out,
1536                   ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1537         in += len;
1538         out += len;
1539         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1540         ctx->areslen = 0;
1541     }
1542
1543     /*-
1544      * If there is a remainder, it has to be saved such that it can be
1545      * processed by kma later. However, we also have to do the for-now
1546      * unauthenticated encryption/decryption part here and now...
1547      */
1548     if (rem) {
1549         if (!ctx->mreslen) {
1550             buf.w[0] = ctx->kma.param.j0.w[0];
1551             buf.w[1] = ctx->kma.param.j0.w[1];
1552             buf.w[2] = ctx->kma.param.j0.w[2];
1553             buf.w[3] = ctx->kma.param.cv.w + 1;
1554             s390x_km(buf.b, 16, ctx->kres, ctx->fc & 0x1f, &ctx->kma.param.k);
1555         }
1556
1557         n = ctx->mreslen;
1558         for (i = 0; i < rem; i++) {
1559             ctx->mres[n + i] = in[i];
1560             out[i] = in[i] ^ ctx->kres[n + i];
1561         }
1562
1563         ctx->mreslen += rem;
1564     }
1565     return 0;
1566 }
1567
1568 /*-
1569  * Initialize context structure. Code is big-endian.
1570  */
1571 static void s390x_aes_gcm_setiv(S390X_AES_GCM_CTX *ctx,
1572                                 const unsigned char *iv)
1573 {
1574     ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1575     ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1576     ctx->kma.param.tpcl = 0;
1577     ctx->kma.param.taadl = 0;
1578     ctx->mreslen = 0;
1579     ctx->areslen = 0;
1580     ctx->kreslen = 0;
1581
1582     if (ctx->ivlen == 12) {
1583         memcpy(&ctx->kma.param.j0, iv, ctx->ivlen);
1584         ctx->kma.param.j0.w[3] = 1;
1585         ctx->kma.param.cv.w = 1;
1586     } else {
1587         /* ctx->iv has the right size and is already padded. */
1588         memcpy(ctx->iv, iv, ctx->ivlen);
1589         s390x_kma(ctx->iv, S390X_gcm_ivpadlen(ctx->ivlen), NULL, 0, NULL,
1590                   ctx->fc, &ctx->kma.param);
1591         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1592
1593         ctx->kma.param.j0.g[0] = ctx->kma.param.t.g[0];
1594         ctx->kma.param.j0.g[1] = ctx->kma.param.t.g[1];
1595         ctx->kma.param.cv.w = ctx->kma.param.j0.w[3];
1596         ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1597         ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1598     }
1599 }
1600
1601 /*-
1602  * Performs various operations on the context structure depending on control
1603  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
1604  * Code is big-endian.
1605  */
1606 static int s390x_aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1607 {
1608     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1609     S390X_AES_GCM_CTX *gctx_out;
1610     EVP_CIPHER_CTX *out;
1611     unsigned char *buf, *iv;
1612     int ivlen, enc, len;
1613
1614     switch (type) {
1615     case EVP_CTRL_INIT:
1616         ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(c->cipher);
1617         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1618         gctx->key_set = 0;
1619         gctx->iv_set = 0;
1620         gctx->ivlen = ivlen;
1621         gctx->iv = iv;
1622         gctx->taglen = -1;
1623         gctx->iv_gen = 0;
1624         gctx->tls_aad_len = -1;
1625         return 1;
1626
1627     case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
1628         *(int *)ptr = gctx->ivlen;
1629         return 1;
1630
1631     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
1632         if (arg <= 0)
1633             return 0;
1634
1635         if (arg != 12) {
1636             iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1637             len = S390X_gcm_ivpadlen(arg);
1638
1639             /* Allocate memory for iv if needed. */
1640             if (gctx->ivlen == 12 || len > S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen)) {
1641                 if (gctx->iv != iv)
1642                     OPENSSL_free(gctx->iv);
1643
1644                 if ((gctx->iv = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
1645                     EVPerr(EVP_F_S390X_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1646                     return 0;
1647                 }
1648             }
1649             /* Add padding. */
1650             memset(gctx->iv + arg, 0, len - arg - 8);
1651             *((unsigned long long *)(gctx->iv + len - 8)) = arg << 3;
1652         }
1653         gctx->ivlen = arg;
1654         return 1;
1655
1656     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
1657         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1658         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1659         if (arg <= 0 || arg > 16 || enc)
1660             return 0;
1661
1662         memcpy(buf, ptr, arg);
1663         gctx->taglen = arg;
1664         return 1;
1665
1666     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
1667         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1668         if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || gctx->taglen < 0)
1669             return 0;
1670
1671         memcpy(ptr, gctx->kma.param.t.b, arg);
1672         return 1;
1673
1674     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1675         /* Special case: -1 length restores whole iv */
1676         if (arg == -1) {
1677             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1678             gctx->iv_gen = 1;
1679             return 1;
1680         }
1681         /*
1682          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1683          * 8.
1684          */
1685         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1686             return 0;
1687
1688         if (arg)
1689             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1690
1691         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1692         if (enc && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1693             return 0;
1694
1695         gctx->iv_gen = 1;
1696         return 1;
1697
1698     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1699         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1700             return 0;
1701
1702         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1703
1704         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1705             arg = gctx->ivlen;
1706
1707         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1708         /*
1709          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1710          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1711          */
1712         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
1713         gctx->iv_set = 1;
1714         return 1;
1715
1716     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1717         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1718         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || enc)
1719             return 0;
1720
1721         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1722         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1723         gctx->iv_set = 1;
1724         return 1;
1725
1726     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1727         /* Save the aad for later use. */
1728         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1729             return 0;
1730
1731         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1732         memcpy(buf, ptr, arg);
1733         gctx->tls_aad_len = arg;
1734
1735         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
1736         /* Correct length for explicit iv. */
1737         if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1738             return 0;
1739         len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1740
1741         /* If decrypting correct for tag too. */
1742         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1743         if (!enc) {
1744             if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1745                 return 0;
1746             len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1747         }
1748         buf[arg - 2] = len >> 8;
1749         buf[arg - 1] = len & 0xff;
1750         /* Extra padding: tag appended to record. */
1751         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1752
1753     case EVP_CTRL_COPY:
1754         out = ptr;
1755         gctx_out = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, out);
1756         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1757
1758         if (gctx->iv == iv) {
1759             gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
1760         } else {
1761             len = S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen);
1762
1763             if ((gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
1764                 EVPerr(EVP_F_S390X_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1765                 return 0;
1766             }
1767
1768             memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, len);
1769         }
1770         return 1;
1771
1772     default:
1773         return -1;
1774     }
1775 }
1776
1777 /*-
1778  * Set key and/or iv. Returns 1 on success. Otherwise 0 is returned.
1779  */
1780 static int s390x_aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1781                                   const unsigned char *key,
1782                                   const unsigned char *iv, int enc)
1783 {
1784     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1785     int keylen;
1786
1787     if (iv == NULL && key == NULL)
1788         return 1;
1789
1790     if (key != NULL) {
1791         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1792         memcpy(&gctx->kma.param.k, key, keylen);
1793
1794         gctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1795         if (!enc)
1796             gctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1797
1798         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1799             iv = gctx->iv;
1800
1801         if (iv != NULL) {
1802             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1803             gctx->iv_set = 1;
1804         }
1805         gctx->key_set = 1;
1806     } else {
1807         if (gctx->key_set)
1808             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1809         else
1810             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1811
1812         gctx->iv_set = 1;
1813         gctx->iv_gen = 0;
1814     }
1815     return 1;
1816 }
1817
1818 /*-
1819  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1820  * if successful. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1821  */
1822 static int s390x_aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1823                                     const unsigned char *in, size_t len)
1824 {
1825     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1826     const unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1827     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1828     int rv = -1;
1829
1830     if (out != in || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1831         return -1;
1832
1833     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, enc ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
1834                                      : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1835                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1836         goto err;
1837
1838     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1839     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1840     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1841
1842     gctx->kma.param.taadl = gctx->tls_aad_len << 3;
1843     gctx->kma.param.tpcl = len << 3;
1844     s390x_kma(buf, gctx->tls_aad_len, in, len, out,
1845               gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1846
1847     if (enc) {
1848         memcpy(out + len, gctx->kma.param.t.b, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1849         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1850     } else {
1851         if (CRYPTO_memcmp(gctx->kma.param.t.b, in + len,
1852                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1853             OPENSSL_cleanse(out, len);
1854             goto err;
1855         }
1856         rv = len;
1857     }
1858 err:
1859     gctx->iv_set = 0;
1860     gctx->tls_aad_len = -1;
1861     return rv;
1862 }
1863
1864 /*-
1865  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1866  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1867  * ciphertext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1868  * written on success. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1869  */
1870 static int s390x_aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1871                                 const unsigned char *in, size_t len)
1872 {
1873     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1874     unsigned char *buf, tmp[16];
1875     int enc;
1876
1877     if (!gctx->key_set)
1878         return -1;
1879
1880     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1881         return s390x_aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1882
1883     if (!gctx->iv_set)
1884         return -1;
1885
1886     if (in != NULL) {
1887         if (out == NULL) {
1888             if (s390x_aes_gcm_aad(gctx, in, len))
1889                 return -1;
1890         } else {
1891             if (s390x_aes_gcm(gctx, in, out, len))
1892                 return -1;
1893         }
1894         return len;
1895     } else {
1896         gctx->kma.param.taadl <<= 3;
1897         gctx->kma.param.tpcl <<= 3;
1898         s390x_kma(gctx->ares, gctx->areslen, gctx->mres, gctx->mreslen, tmp,
1899                   gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1900         /* recall that we already did en-/decrypt gctx->mres
1901          * and returned it to caller... */
1902         OPENSSL_cleanse(tmp, gctx->mreslen);
1903         gctx->iv_set = 0;
1904
1905         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1906         if (enc) {
1907             gctx->taglen = 16;
1908         } else {
1909             if (gctx->taglen < 0)
1910                 return -1;
1911
1912             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1913             if (CRYPTO_memcmp(buf, gctx->kma.param.t.b, gctx->taglen))
1914                 return -1;
1915         }
1916         return 0;
1917     }
1918 }
1919
1920 static int s390x_aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1921 {
1922     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1923     const unsigned char *iv;
1924
1925     if (gctx == NULL)
1926         return 0;
1927
1928     iv = EVP_CIPHER_CTX_iv(c);
1929     if (iv != gctx->iv)
1930         OPENSSL_free(gctx->iv);
1931
1932     OPENSSL_cleanse(gctx, sizeof(*gctx));
1933     return 1;
1934 }
1935
1936 # define S390X_AES_XTS_CTX              EVP_AES_XTS_CTX
1937 # define S390X_aes_128_xts_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1938 # define S390X_aes_256_xts_CAPABLE      1
1939
1940 # define s390x_aes_xts_init_key aes_xts_init_key
1941 static int s390x_aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1942                                   const unsigned char *key,
1943                                   const unsigned char *iv, int enc);
1944 # define s390x_aes_xts_cipher aes_xts_cipher
1945 static int s390x_aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1946                                 const unsigned char *in, size_t len);
1947 # define s390x_aes_xts_ctrl aes_xts_ctrl
1948 static int s390x_aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
1949 # define s390x_aes_xts_cleanup aes_xts_cleanup
1950
1951 # define S390X_aes_128_ccm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1952                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1953                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1954 # define S390X_aes_192_ccm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1955                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1956                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1957 # define S390X_aes_256_ccm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1958                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1959                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1960
1961 # define S390X_CCM_AAD_FLAG     0x40
1962
1963 /*-
1964  * Set nonce and length fields. Code is big-endian.
1965  */
1966 static inline void s390x_aes_ccm_setiv(S390X_AES_CCM_CTX *ctx,
1967                                           const unsigned char *nonce,
1968                                           size_t mlen)
1969 {
1970     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] &= ~S390X_CCM_AAD_FLAG;
1971     ctx->aes.ccm.nonce.g[1] = mlen;
1972     memcpy(ctx->aes.ccm.nonce.b + 1, nonce, 15 - ctx->aes.ccm.l);
1973 }
1974
1975 /*-
1976  * Process additional authenticated data. Code is big-endian.
1977  */
1978 static void s390x_aes_ccm_aad(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1979                               size_t alen)
1980 {
1981     unsigned char *ptr;
1982     int i, rem;
1983
1984     if (!alen)
1985         return;
1986
1987     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] |= S390X_CCM_AAD_FLAG;
1988
1989     /* Suppress 'type-punned pointer dereference' warning. */
1990     ptr = ctx->aes.ccm.buf.b;
1991
1992     if (alen < ((1 << 16) - (1 << 8))) {
1993         *(uint16_t *)ptr = alen;
1994         i = 2;
1995     } else if (sizeof(alen) == 8
1996                && alen >= (size_t)1 << (32 % (sizeof(alen) * 8))) {
1997         *(uint16_t *)ptr = 0xffff;
1998         *(uint64_t *)(ptr + 2) = alen;
1999         i = 10;
2000     } else {
2001         *(uint16_t *)ptr = 0xfffe;
2002         *(uint32_t *)(ptr + 2) = alen;
2003         i = 6;
2004     }
2005
2006     while (i < 16 && alen) {
2007         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = *aad;
2008         ++aad;
2009         --alen;
2010         ++i;
2011     }
2012     while (i < 16) {
2013         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = 0;
2014         ++i;
2015     }
2016
2017     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] = 0;
2018     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] = 0;
2019     s390x_kmac(ctx->aes.ccm.nonce.b, 32, ctx->aes.ccm.fc,
2020                &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2021     ctx->aes.ccm.blocks += 2;
2022
2023     rem = alen & 0xf;
2024     alen &= ~(size_t)0xf;
2025     if (alen) {
2026         s390x_kmac(aad, alen, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2027         ctx->aes.ccm.blocks += alen >> 4;
2028         aad += alen;
2029     }
2030     if (rem) {
2031         for (i = 0; i < rem; i++)
2032             ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= aad[i];
2033
2034         s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2035                  ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2036                  ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2037         ctx->aes.ccm.blocks++;
2038     }
2039 }
2040
2041 /*-
2042  * En/de-crypt plain/cipher-text. Compute tag from plaintext. Returns 0 for
2043  * success.
2044  */
2045 static int s390x_aes_ccm(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
2046                          unsigned char *out, size_t len, int enc)
2047 {
2048     size_t n, rem;
2049     unsigned int i, l, num;
2050     unsigned char flags;
2051
2052     flags = ctx->aes.ccm.nonce.b[0];
2053     if (!(flags & S390X_CCM_AAD_FLAG)) {
2054         s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b,
2055                  ctx->aes.ccm.fc, ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2056         ctx->aes.ccm.blocks++;
2057     }
2058     l = flags & 0x7;
2059     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = l;
2060
2061     /*-
2062      * Reconstruct length from encoded length field
2063      * and initialize it with counter value.
2064      */
2065     n = 0;
2066     for (i = 15 - l; i < 15; i++) {
2067         n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[i];
2068         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2069         n <<= 8;
2070     }
2071     n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[15];
2072     ctx->aes.ccm.nonce.b[15] = 1;
2073
2074     if (n != len)
2075         return -1;              /* length mismatch */
2076
2077     if (enc) {
2078         /* Two operations per block plus one for tag encryption */
2079         ctx->aes.ccm.blocks += (((len + 15) >> 4) << 1) + 1;
2080         if (ctx->aes.ccm.blocks > (1ULL << 61))
2081             return -2;          /* too much data */
2082     }
2083
2084     num = 0;
2085     rem = len & 0xf;
2086     len &= ~(size_t)0xf;
2087
2088     if (enc) {
2089         /* mac-then-encrypt */
2090         if (len)
2091             s390x_kmac(in, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2092         if (rem) {
2093             for (i = 0; i < rem; i++)
2094                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= in[len + i];
2095
2096             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2097                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2098                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2099         }
2100
2101         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2102                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2103                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2104     } else {
2105         /* decrypt-then-mac */
2106         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2107                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2108                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2109
2110         if (len)
2111             s390x_kmac(out, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2112         if (rem) {
2113             for (i = 0; i < rem; i++)
2114                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= out[len + i];
2115
2116             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2117                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2118                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2119         }
2120     }
2121     /* encrypt tag */
2122     for (i = 15 - l; i < 16; i++)
2123         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2124
2125     s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.buf.b, ctx->aes.ccm.fc,
2126              ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2127     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[0];
2128     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[1];
2129
2130     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = flags;    /* restore flags field */
2131     return 0;
2132 }
2133
2134 /*-
2135  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
2136  * if successful. Otherwise -1 is returned.
2137  */
2138 static int s390x_aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2139                                     const unsigned char *in, size_t len)
2140 {
2141     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2142     unsigned char *ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2143     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2144     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2145
2146     if (out != in
2147             || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->aes.ccm.m))
2148         return -1;
2149
2150     if (enc) {
2151         /* Set explicit iv (sequence number). */
2152         memcpy(out, buf, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2153     }
2154
2155     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2156     /*-
2157      * Get explicit iv (sequence number). We already have fixed iv
2158      * (server/client_write_iv) here.
2159      */
2160     memcpy(ivec + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2161     s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2162
2163     /* Process aad (sequence number|type|version|length) */
2164     s390x_aes_ccm_aad(cctx, buf, cctx->aes.ccm.tls_aad_len);
2165
2166     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2167     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2168
2169     if (enc) {
2170         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2171             return -1;
2172
2173         memcpy(out + len, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2174         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2175     } else {
2176         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2177             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, in + len,
2178                                cctx->aes.ccm.m))
2179                 return len;
2180         }
2181
2182         OPENSSL_cleanse(out, len);
2183         return -1;
2184     }
2185 }
2186
2187 /*-
2188  * Set key and flag field and/or iv. Returns 1 if successful. Otherwise 0 is
2189  * returned.
2190  */
2191 static int s390x_aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
2192                                   const unsigned char *key,
2193                                   const unsigned char *iv, int enc)
2194 {
2195     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2196     unsigned char *ivec;
2197     int keylen;
2198
2199     if (iv == NULL && key == NULL)
2200         return 1;
2201
2202     if (key != NULL) {
2203         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
2204         cctx->aes.ccm.fc = S390X_AES_FC(keylen);
2205         memcpy(cctx->aes.ccm.kmac_param.k, key, keylen);
2206
2207         /* Store encoded m and l. */
2208         cctx->aes.ccm.nonce.b[0] = ((cctx->aes.ccm.l - 1) & 0x7)
2209                                  | (((cctx->aes.ccm.m - 2) >> 1) & 0x7) << 3;
2210         memset(cctx->aes.ccm.nonce.b + 1, 0,
2211                sizeof(cctx->aes.ccm.nonce.b));
2212         cctx->aes.ccm.blocks = 0;
2213
2214         cctx->aes.ccm.key_set = 1;
2215     }
2216
2217     if (iv != NULL) {
2218         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2219         memcpy(ivec, iv, 15 - cctx->aes.ccm.l);
2220
2221         cctx->aes.ccm.iv_set = 1;
2222     }
2223
2224     return 1;
2225 }
2226
2227 /*-
2228  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
2229  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
2230  * plaintext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
2231  * written on success. Otherwise -1 is returned.
2232  */
2233 static int s390x_aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2234                                 const unsigned char *in, size_t len)
2235 {
2236     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2237     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2238     int rv;
2239     unsigned char *buf, *ivec;
2240
2241     if (!cctx->aes.ccm.key_set)
2242         return -1;
2243
2244     if (cctx->aes.ccm.tls_aad_len >= 0)
2245         return s390x_aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
2246
2247     /*-
2248      * Final(): Does not return any data. Recall that ccm is mac-then-encrypt
2249      * so integrity must be checked already at Update() i.e., before
2250      * potentially corrupted data is output.
2251      */
2252     if (in == NULL && out != NULL)
2253         return 0;
2254
2255     if (!cctx->aes.ccm.iv_set)
2256         return -1;
2257
2258     if (out == NULL) {
2259         /* Update(): Pass message length. */
2260         if (in == NULL) {
2261             ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2262             s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2263
2264             cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2265             return len;
2266         }
2267
2268         /* Update(): Process aad. */
2269         if (!cctx->aes.ccm.len_set && len)
2270             return -1;
2271
2272         s390x_aes_ccm_aad(cctx, in, len);
2273         return len;
2274     }
2275
2276     /* The tag must be set before actually decrypting data */
2277     if (!enc && !cctx->aes.ccm.tag_set)
2278         return -1;
2279
2280     /* Update(): Process message. */
2281
2282     if (!cctx->aes.ccm.len_set) {
2283         /*-
2284          * In case message length was not previously set explicitly via
2285          * Update(), set it now.
2286          */
2287         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2288         s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2289
2290         cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2291     }
2292
2293     if (enc) {
2294         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2295             return -1;
2296
2297         cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2298         return len;
2299     } else {
2300         rv = -1;
2301
2302         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2303             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2304             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, buf,
2305                                cctx->aes.ccm.m))
2306                 rv = len;
2307         }
2308
2309         if (rv == -1)
2310             OPENSSL_cleanse(out, len);
2311
2312         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2313         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2314         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2315         return rv;
2316     }
2317 }
2318
2319 /*-
2320  * Performs various operations on the context structure depending on control
2321  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
2322  * Code is big-endian.
2323  */
2324 static int s390x_aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2325 {
2326     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, c);
2327     unsigned char *buf, *iv;
2328     int enc, len;
2329
2330     switch (type) {
2331     case EVP_CTRL_INIT:
2332         cctx->aes.ccm.key_set = 0;
2333         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2334         cctx->aes.ccm.l = 8;
2335         cctx->aes.ccm.m = 12;
2336         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2337         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2338         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = -1;
2339         return 1;
2340
2341     case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
2342         *(int *)ptr = 15 - cctx->aes.ccm.l;
2343         return 1;
2344
2345     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2346         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2347             return 0;
2348
2349         /* Save the aad for later use. */
2350         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2351         memcpy(buf, ptr, arg);
2352         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = arg;
2353
2354         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
2355         if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2356             return 0;
2357
2358         /* Correct length for explicit iv. */
2359         len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2360
2361         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2362         if (!enc) {
2363             if (len < cctx->aes.ccm.m)
2364                 return 0;
2365
2366             /* Correct length for tag. */
2367             len -= cctx->aes.ccm.m;
2368         }
2369
2370         buf[arg - 2] = len >> 8;
2371         buf[arg - 1] = len & 0xff;
2372
2373         /* Extra padding: tag appended to record. */
2374         return cctx->aes.ccm.m;
2375
2376     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
2377         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
2378             return 0;
2379
2380         /* Copy to first part of the iv. */
2381         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2382         memcpy(iv, ptr, arg);
2383         return 1;
2384
2385     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2386         arg = 15 - arg;
2387         /* fall-through */
2388
2389     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
2390         if (arg < 2 || arg > 8)
2391             return 0;
2392
2393         cctx->aes.ccm.l = arg;
2394         return 1;
2395
2396     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2397         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
2398             return 0;
2399
2400         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2401         if (enc && ptr)
2402             return 0;
2403
2404         if (ptr) {
2405             cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2406             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2407             memcpy(buf, ptr, arg);
2408         }
2409
2410         cctx->aes.ccm.m = arg;
2411         return 1;
2412
2413     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2414         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2415         if (!enc || !cctx->aes.ccm.tag_set)
2416             return 0;
2417
2418         if(arg < cctx->aes.ccm.m)
2419             return 0;
2420
2421         memcpy(ptr, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2422         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2423         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2424         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2425         return 1;
2426
2427     case EVP_CTRL_COPY:
2428         return 1;
2429
2430     default:
2431         return -1;
2432     }
2433 }
2434
2435 # define s390x_aes_ccm_cleanup aes_ccm_cleanup
2436
2437 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
2438 #  define S390X_AES_OCB_CTX             EVP_AES_OCB_CTX
2439 #  define S390X_aes_128_ocb_CAPABLE     0
2440 #  define S390X_aes_192_ocb_CAPABLE     0
2441 #  define S390X_aes_256_ocb_CAPABLE     0
2442
2443 #  define s390x_aes_ocb_init_key aes_ocb_init_key
2444 static int s390x_aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2445                                   const unsigned char *iv, int enc);
2446 #  define s390x_aes_ocb_cipher aes_ocb_cipher
2447 static int s390x_aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2448                                 const unsigned char *in, size_t len);
2449 #  define s390x_aes_ocb_cleanup aes_ocb_cleanup
2450 static int s390x_aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
2451 #  define s390x_aes_ocb_ctrl aes_ocb_ctrl
2452 static int s390x_aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
2453 # endif
2454
2455 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,    \
2456                               MODE,flags)                               \
2457 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2458     nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,                                 \
2459     keylen / 8,                                                         \
2460     ivlen,                                                              \
2461     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2462     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2463     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2464     NULL,                                                               \
2465     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2466     NULL,                                                               \
2467     NULL,                                                               \
2468     NULL,                                                               \
2469     NULL                                                                \
2470 };                                                                      \
2471 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2472     nid##_##keylen##_##nmode,                                           \
2473     blocksize,                                                          \
2474     keylen / 8,                                                         \
2475     ivlen,                                                              \
2476     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2477     aes_init_key,                                                       \
2478     aes_##mode##_cipher,                                                \
2479     NULL,                                                               \
2480     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2481     NULL,                                                               \
2482     NULL,                                                               \
2483     NULL,                                                               \
2484     NULL                                                                \
2485 };                                                                      \
2486 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2487 {                                                                       \
2488     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2489            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2490 }
2491
2492 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags)\
2493 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2494     nid##_##keylen##_##mode,                                            \
2495     blocksize,                                                          \
2496     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2497     ivlen,                                                              \
2498     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2499     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2500     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2501     s390x_aes_##mode##_cleanup,                                         \
2502     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2503     NULL,                                                               \
2504     NULL,                                                               \
2505     s390x_aes_##mode##_ctrl,                                            \
2506     NULL                                                                \
2507 };                                                                      \
2508 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2509     nid##_##keylen##_##mode,blocksize,                                  \
2510     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2511     ivlen,                                                              \
2512     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2513     aes_##mode##_init_key,                                              \
2514     aes_##mode##_cipher,                                                \
2515     aes_##mode##_cleanup,                                               \
2516     sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),                                       \
2517     NULL,                                                               \
2518     NULL,                                                               \
2519     aes_##mode##_ctrl,                                                  \
2520     NULL                                                                \
2521 };                                                                      \
2522 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2523 {                                                                       \
2524     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2525            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2526 }
2527
2528 #else
2529
2530 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
2531 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2532         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
2533         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2534         aes_init_key,                   \
2535         aes_##mode##_cipher,            \
2536         NULL,                           \
2537         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
2538         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
2539 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2540 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2541
2542 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
2543 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2544         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
2545         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
2546         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2547         aes_##mode##_init_key,          \
2548         aes_##mode##_cipher,            \
2549         aes_##mode##_cleanup,           \
2550         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
2551         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
2552 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2553 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2554
2555 #endif
2556
2557 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
2558 # include "arm_arch.h"
2559 # if __ARM_MAX_ARCH__>=7
2560 #  if defined(BSAES_ASM)
2561 #   define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2562 #  endif
2563 #  if defined(VPAES_ASM)
2564 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2565 #  endif
2566 #  define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
2567 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
2568 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
2569 #  define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
2570 #  define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
2571 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
2572 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
2573 # endif
2574 #endif
2575
2576 #if defined(HWAES_CAPABLE)
2577 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2578                           AES_KEY *key);
2579 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2580                           AES_KEY *key);
2581 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2582                    const AES_KEY *key);
2583 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2584                    const AES_KEY *key);
2585 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2586                        size_t length, const AES_KEY *key,
2587                        unsigned char *ivec, const int enc);
2588 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2589                                 size_t len, const AES_KEY *key,
2590                                 const unsigned char ivec[16]);
2591 void HWAES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2592                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2593                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2594 void HWAES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2595                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2596                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2597 #endif
2598
2599 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
2600         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
2601         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
2602         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2603         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2604         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
2605         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
2606         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
2607
2608 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2609                         const unsigned char *iv, int enc)
2610 {
2611     int ret, mode;
2612     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2613
2614     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
2615     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2616         && !enc) {
2617 #ifdef HWAES_CAPABLE
2618         if (HWAES_CAPABLE) {
2619             ret = HWAES_set_decrypt_key(key,
2620                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2621                                         &dat->ks.ks);
2622             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
2623             dat->stream.cbc = NULL;
2624 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2625             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2626                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2627 # endif
2628         } else
2629 #endif
2630 #ifdef BSAES_CAPABLE
2631         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
2632             ret = AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2633                                       &dat->ks.ks);
2634             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2635             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
2636         } else
2637 #endif
2638 #ifdef VPAES_CAPABLE
2639         if (VPAES_CAPABLE) {
2640             ret = vpaes_set_decrypt_key(key,
2641                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2642                                         &dat->ks.ks);
2643             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
2644             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2645                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2646         } else
2647 #endif
2648         {
2649             ret = AES_set_decrypt_key(key,
2650                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2651                                       &dat->ks.ks);
2652             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2653             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2654                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2655         }
2656     } else
2657 #ifdef HWAES_CAPABLE
2658     if (HWAES_CAPABLE) {
2659         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2660                                     &dat->ks.ks);
2661         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
2662         dat->stream.cbc = NULL;
2663 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2664         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2665             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2666         else
2667 # endif
2668 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2669         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2670             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2671         else
2672 # endif
2673             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
2674     } else
2675 #endif
2676 #ifdef BSAES_CAPABLE
2677     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
2678         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2679                                   &dat->ks.ks);
2680         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2681         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2682     } else
2683 #endif
2684 #ifdef VPAES_CAPABLE
2685     if (VPAES_CAPABLE) {
2686         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2687                                     &dat->ks.ks);
2688         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
2689         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2690             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2691     } else
2692 #endif
2693     {
2694         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2695                                   &dat->ks.ks);
2696         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2697         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2698             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2699 #ifdef AES_CTR_ASM
2700         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2701             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2702 #endif
2703     }
2704
2705     if (ret < 0) {
2706         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
2707         return 0;
2708     }
2709
2710     return 1;
2711 }
2712
2713 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2714                           const unsigned char *in, size_t len)
2715 {
2716     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2717
2718     if (dat->stream.cbc)
2719         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
2720                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2721                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
2722     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
2723         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2724                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2725     else
2726         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
2727                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2728
2729     return 1;
2730 }
2731
2732 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2733                           const unsigned char *in, size_t len)
2734 {
2735     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
2736     size_t i;
2737     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2738
2739     if (len < bl)
2740         return 1;
2741
2742     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
2743         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
2744
2745     return 1;
2746 }
2747
2748 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2749                           const unsigned char *in, size_t len)
2750 {
2751     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2752
2753     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2754     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2755                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
2756     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2757     return 1;
2758 }
2759
2760 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2761                           const unsigned char *in, size_t len)
2762 {
2763     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2764
2765     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2766     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2767                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2768                           EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2769     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2770     return 1;
2771 }
2772
2773 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2774                            const unsigned char *in, size_t len)
2775 {
2776     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2777
2778     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2779     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2780                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2781                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2782     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2783     return 1;
2784 }
2785
2786 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2787                            const unsigned char *in, size_t len)
2788 {
2789     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2790
2791     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
2792         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2793         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2794                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2795                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2796         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2797         return 1;
2798     }
2799
2800     while (len >= MAXBITCHUNK) {
2801         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2802         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
2803                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2804                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2805         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2806         len -= MAXBITCHUNK;
2807         out += MAXBITCHUNK;
2808         in  += MAXBITCHUNK;
2809     }
2810     if (len) {
2811         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2812         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
2813                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2814                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2815         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2816     }
2817
2818     return 1;
2819 }
2820
2821 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2822                           const unsigned char *in, size_t len)
2823 {
2824     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2825     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2826
2827     if (dat->stream.ctr)
2828         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
2829                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2830                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2831                                     &num, dat->stream.ctr);
2832     else
2833         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2834                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2835                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
2836                               dat->block);
2837     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2838     return 1;
2839 }
2840
2841 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, 0)
2842     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, 0)
2843     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, 0)
2844
2845 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
2846 {
2847     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2848     if (gctx == NULL)
2849         return 0;
2850     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
2851     if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2852         OPENSSL_free(gctx->iv);
2853     return 1;
2854 }
2855
2856 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2857 {
2858     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2859     switch (type) {
2860     case EVP_CTRL_INIT:
2861         gctx->key_set = 0;
2862         gctx->iv_set = 0;
2863         gctx->ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(c->cipher);
2864         gctx->iv = c->iv;
2865         gctx->taglen = -1;
2866         gctx->iv_gen = 0;
2867         gctx->tls_aad_len = -1;
2868         return 1;
2869
2870     case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
2871         *(int *)ptr = gctx->ivlen;
2872         return 1;
2873
2874     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2875         if (arg <= 0)
2876             return 0;
2877         /* Allocate memory for IV if needed */
2878         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
2879             if (gctx->iv != c->iv)
2880                 OPENSSL_free(gctx->iv);
2881             if ((gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg)) == NULL) {
2882                 EVPerr(EVP_F_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2883                 return 0;
2884             }
2885         }
2886         gctx->ivlen = arg;
2887         return 1;
2888
2889     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2890         if (arg <= 0 || arg > 16 || c->encrypt)
2891             return 0;
2892         memcpy(c->buf, ptr, arg);
2893         gctx->taglen = arg;
2894         return 1;
2895
2896     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2897         if (arg <= 0 || arg > 16 || !c->encrypt
2898             || gctx->taglen < 0)
2899             return 0;
2900         memcpy(ptr, c->buf, arg);
2901         return 1;
2902
2903     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
2904         /* Special case: -1 length restores whole IV */
2905         if (arg == -1) {
2906             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
2907             gctx->iv_gen = 1;
2908             return 1;
2909         }
2910         /*
2911          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
2912          * 8.
2913          */
2914         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
2915             return 0;
2916         if (arg)
2917             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
2918         if (c->encrypt && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
2919             return 0;
2920         gctx->iv_gen = 1;
2921         return 1;
2922
2923     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
2924         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
2925             return 0;
2926         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2927         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
2928             arg = gctx->ivlen;
2929         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
2930         /*
2931          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
2932          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
2933          */
2934         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
2935         gctx->iv_set = 1;
2936         return 1;
2937
2938     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
2939         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || c->encrypt)
2940             return 0;
2941         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
2942         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2943         gctx->iv_set = 1;
2944         return 1;
2945
2946     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2947         /* Save the AAD for later use */
2948         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2949             return 0;
2950         memcpy(c->buf, ptr, arg);
2951         gctx->tls_aad_len = arg;
2952         {
2953             unsigned int len = c->buf[arg - 2] << 8 | c->buf[arg - 1];
2954             /* Correct length for explicit IV */
2955             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2956                 return 0;
2957             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2958             /* If decrypting correct for tag too */
2959             if (!c->encrypt) {
2960                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
2961                     return 0;
2962                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2963             }
2964             c->buf[arg - 2] = len >> 8;
2965             c->buf[arg - 1] = len & 0xff;
2966         }
2967         /* Extra padding: tag appended to record */
2968         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2969
2970     case EVP_CTRL_COPY:
2971         {
2972             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
2973             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,out);
2974             if (gctx->gcm.key) {
2975                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
2976                     return 0;
2977                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
2978             }
2979             if (gctx->iv == c->iv)
2980                 gctx_out->iv = out->iv;
2981             else {
2982                 if ((gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen)) == NULL) {
2983                     EVPerr(EVP_F_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2984                     return 0;
2985                 }
2986                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
2987             }
2988             return 1;
2989         }
2990
2991     default:
2992         return -1;
2993
2994     }
2995 }
2996
2997 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2998                             const unsigned char *iv, int enc)
2999 {
3000     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3001     if (!iv && !key)
3002         return 1;
3003     if (key) {
3004         do {
3005 #ifdef HWAES_CAPABLE
3006             if (HWAES_CAPABLE) {
3007                 HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
3008                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
3009                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
3010 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
3011                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
3012 # else
3013                 gctx->ctr = NULL;
3014 # endif
3015                 break;
3016             } else
3017 #endif
3018 #ifdef BSAES_CAPABLE
3019             if (BSAES_CAPABLE) {
3020                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
3021                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
3022                                    (block128_f) AES_encrypt);
3023                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
3024                 break;
3025             } else
3026 #endif
3027 #ifdef VPAES_CAPABLE
3028             if (VPAES_CAPABLE) {
3029                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
3030                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
3031                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
3032                 gctx->ctr = NULL;
3033                 break;
3034             } else
3035 #endif
3036                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3037
3038             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
3039             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
3040                                (block128_f) AES_encrypt);
3041 #ifdef AES_CTR_ASM
3042             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
3043 #else
3044             gctx->ctr = NULL;
3045 #endif
3046         } while (0);
3047
3048         /*
3049          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
3050          */
3051         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
3052             iv = gctx->iv;
3053         if (iv) {
3054             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3055             gctx->iv_set = 1;
3056         }
3057         gctx->key_set = 1;
3058     } else {
3059         /* If key set use IV, otherwise copy */
3060         if (gctx->key_set)
3061             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3062         else
3063             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
3064         gctx->iv_set = 1;
3065         gctx->iv_gen = 0;
3066     }
3067     return 1;
3068 }
3069
3070 /*
3071  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
3072  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
3073  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
3074  * and verify tag.
3075  */
3076
3077 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3078                               const unsigned char *in, size_t len)
3079 {
3080     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3081     int rv = -1;
3082     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3083     if (out != in
3084         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
3085         return -1;
3086     /*
3087      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
3088      * buffer.
3089      */
3090     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, ctx->encrypt ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
3091                                               : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
3092                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
3093         goto err;
3094     /* Use saved AAD */
3095     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->tls_aad_len))
3096         goto err;
3097     /* Fix buffer and length to point to payload */
3098     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3099     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3100     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3101     if (ctx->encrypt) {
3102         /* Encrypt payload */
3103         if (gctx->ctr) {
3104             size_t bulk = 0;
3105 #if defined(AES_GCM_ASM)
3106             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3107                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3108                     return -1;
3109
3110                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3111                                        gctx->gcm.key,
3112                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3113                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3114             }
3115 #endif
3116             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3117                                             in + bulk,
3118                                             out + bulk,
3119                                             len - bulk, gctx->ctr))
3120                 goto err;
3121         } else {
3122             size_t bulk = 0;
3123 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3124             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3125                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3126                     return -1;
3127
3128                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3129                                        gctx->gcm.key,
3130                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3131                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3132             }
3133 #endif
3134             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3135                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3136                 goto err;
3137         }
3138         out += len;
3139         /* Finally write tag */
3140         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3141         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3142     } else {
3143         /* Decrypt */
3144         if (gctx->ctr) {
3145             size_t bulk = 0;
3146 #if defined(AES_GCM_ASM)
3147             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3148                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3149                     return -1;
3150
3151                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3152                                        gctx->gcm.key,
3153                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3154                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3155             }
3156 #endif
3157             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3158                                             in + bulk,
3159                                             out + bulk,
3160                                             len - bulk, gctx->ctr))
3161                 goto err;
3162         } else {
3163             size_t bulk = 0;
3164 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3165             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3166                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3167                     return -1;
3168
3169                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3170                                        gctx->gcm.key,
3171                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3172                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3173             }
3174 #endif
3175             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3176                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3177                 goto err;
3178         }
3179         /* Retrieve tag */
3180         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3181         /* If tag mismatch wipe buffer */
3182         if (CRYPTO_memcmp(ctx->buf, in + len, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
3183             OPENSSL_cleanse(out, len);
3184             goto err;
3185         }
3186         rv = len;
3187     }
3188
3189  err:
3190     gctx->iv_set = 0;
3191     gctx->tls_aad_len = -1;
3192     return rv;
3193 }
3194
3195 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3196                           const unsigned char *in, size_t len)
3197 {
3198     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3199     /* If not set up, return error */
3200     if (!gctx->key_set)
3201         return -1;
3202
3203     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
3204         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3205
3206     if (!gctx->iv_set)
3207         return -1;
3208     if (in) {
3209         if (out == NULL) {
3210             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
3211                 return -1;
3212         } else if (ctx->encrypt) {
3213             if (gctx->ctr) {
3214                 size_t bulk = 0;
3215 #if defined(AES_GCM_ASM)
3216                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3217                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3218
3219                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3220                         return -1;
3221
3222                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3223                                            out + res, len - res,
3224                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3225                                            gctx->gcm.Xi.u);
3226                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3227                     bulk += res;
3228                 }
3229 #endif
3230                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3231                                                 in + bulk,
3232                                                 out + bulk,
3233                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3234                     return -1;
3235             } else {
3236                 size_t bulk = 0;
3237 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3238                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3239                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3240
3241                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3242                         return -1;
3243
3244                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3245                                            out + res, len - res,
3246                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3247                                            gctx->gcm.Xi.u);
3248                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3249                     bulk += res;
3250                 }
3251 #endif
3252                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3253                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3254                     return -1;
3255             }
3256         } else {
3257             if (gctx->ctr) {
3258                 size_t bulk = 0;
3259 #if defined(AES_GCM_ASM)
3260                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3261                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3262
3263                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3264                         return -1;
3265
3266                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3267                                            out + res, len - res,
3268                                            gctx->gcm.key,
3269                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3270                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3271                     bulk += res;
3272                 }
3273 #endif
3274                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3275                                                 in + bulk,
3276                                                 out + bulk,
3277                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3278                     return -1;
3279             } else {
3280                 size_t bulk = 0;
3281 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3282                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3283                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3284
3285                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3286                         return -1;
3287
3288                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3289                                            out + res, len - res,
3290                                            gctx->gcm.key,
3291                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3292                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3293                     bulk += res;
3294                 }
3295 #endif
3296                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3297                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3298                     return -1;
3299             }
3300         }
3301         return len;
3302     } else {
3303         if (!ctx->encrypt) {
3304             if (gctx->taglen < 0)
3305                 return -1;
3306             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->taglen) != 0)
3307                 return -1;
3308             gctx->iv_set = 0;
3309             return 0;
3310         }
3311         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, 16);
3312         gctx->taglen = 16;
3313         /* Don't reuse the IV */
3314         gctx->iv_set = 0;
3315         return 0;
3316     }
3317
3318 }
3319
3320 #define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
3321                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3322                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3323                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY | EVP_CIPH_CUSTOM_IV_LENGTH)
3324
3325 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
3326                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3327     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
3328                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3329     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
3330                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3331
3332 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3333 {
3334     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX, c);
3335
3336     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
3337         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3338         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,out);
3339
3340         if (xctx->xts.key1) {
3341             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
3342                 return 0;
3343             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
3344         }
3345         if (xctx->xts.key2) {
3346             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
3347                 return 0;
3348             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
3349         }
3350         return 1;
3351     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
3352         return -1;
3353     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
3354     xctx->xts.key1 = NULL;
3355     xctx->xts.key2 = NULL;
3356     return 1;
3357 }
3358
3359 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3360                             const unsigned char *iv, int enc)
3361 {
3362     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3363
3364     if (!iv && !key)
3365         return 1;
3366
3367     if (key)
3368         do {
3369             /* The key is two half length keys in reality */
3370             const int bytes = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2;
3371
3372             /*
3373              * Verify that the two keys are different.
3374              *
3375              * This addresses the vulnerability described in Rogaway's
3376              * September 2004 paper:
3377              *
3378              *      "Efficient Instantiations of Tweakable Blockciphers and
3379              *       Refinements to Modes OCB and PMAC".
3380              *      (http://web.cs.ucdavis.edu/~rogaway/papers/offsets.pdf)
3381              *
3382              * FIPS 140-2 IG A.9 XTS-AES Key Generation Requirements states
3383              * that:
3384              *      "The check for Key_1 != Key_2 shall be done at any place
3385              *       BEFORE using the keys in the XTS-AES algorithm to process
3386              *       data with them."
3387              */
3388             if (enc && CRYPTO_memcmp(key, key + bytes, bytes) == 0) {
3389                 EVPerr(EVP_F_AES_XTS_INIT_KEY, EVP_R_XTS_DUPLICATED_KEYS);
3390                 return 0;
3391             }
3392
3393 #ifdef AES_XTS_ASM
3394             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
3395 #else
3396             xctx->stream = NULL;
3397 #endif
3398             /* key_len is two AES keys */
3399 #ifdef HWAES_CAPABLE
3400             if (HWAES_CAPABLE) {
3401                 if (enc) {
3402                     HWAES_set_encrypt_key(key,
3403                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3404                                           &xctx->ks1.ks);
3405                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3406 # ifdef HWAES_xts_encrypt
3407                     xctx->stream = HWAES_xts_encrypt;
3408 # endif
3409                 } else {
3410                     HWAES_set_decrypt_key(key,
3411                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3412                                           &xctx->ks1.ks);
3413                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
3414 # ifdef HWAES_xts_decrypt
3415                     xctx->stream = HWAES_xts_decrypt;
3416 #endif
3417                 }
3418
3419                 HWAES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3420                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3421                                       &xctx->ks2.ks);
3422                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3423
3424                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3425                 break;
3426             } else
3427 #endif
3428 #ifdef BSAES_CAPABLE
3429             if (BSAES_CAPABLE)
3430                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
3431             else
3432 #endif
3433 #ifdef VPAES_CAPABLE
3434             if (VPAES_CAPABLE) {
3435                 if (enc) {
3436                     vpaes_set_encrypt_key(key,
3437                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3438                                           &xctx->ks1.ks);
3439                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3440                 } else {
3441                     vpaes_set_decrypt_key(key,
3442                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3443                                           &xctx->ks1.ks);
3444                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
3445                 }
3446
3447                 vpaes_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3448                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3449                                       &xctx->ks2.ks);
3450                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3451
3452                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3453                 break;
3454             } else
3455 #endif
3456                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3457
3458             if (enc) {
3459                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3460                                     &xctx->ks1.ks);
3461                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
3462             } else {
3463                 AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3464                                     &xctx->ks1.ks);
3465                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
3466             }
3467
3468             AES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3469                                 EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3470                                 &xctx->ks2.ks);
3471             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
3472
3473             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3474         } while (0);
3475
3476     if (iv) {
3477         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
3478         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
3479     }
3480
3481     return 1;
3482 }
3483
3484 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3485                           const unsigned char *in, size_t len)
3486 {
3487     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3488     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
3489         return 0;
3490     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
3491         return 0;
3492     if (xctx->stream)
3493         (*xctx->stream) (in, out, len,
3494                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3495                          EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx));
3496     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3497                                    in, out, len,
3498                                    EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)))
3499         return 0;
3500     return 1;
3501 }
3502
3503 #define aes_xts_cleanup NULL
3504
3505 #define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
3506                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3507                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3508
3509 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3510     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3511
3512 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3513 {
3514     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,c);
3515     switch (type) {
3516     case EVP_CTRL_INIT:
3517         cctx->key_set = 0;
3518         cctx->iv_set = 0;
3519         cctx->L = 8;
3520         cctx->M = 12;
3521         cctx->tag_set = 0;
3522         cctx->len_set = 0;
3523         cctx->tls_aad_len = -1;
3524         return 1;
3525     case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
3526         *(int *)ptr = 15 - cctx->L;
3527         return 1;
3528     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
3529         /* Save the AAD for later use */
3530         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
3531             return 0;
3532         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3533         cctx->tls_aad_len = arg;
3534         {
3535             uint16_t len =
3536                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
3537                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
3538             /* Correct length for explicit IV */
3539             if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
3540                 return 0;
3541             len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3542             /* If decrypting correct for tag too */
3543             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
3544                 if (len < cctx->M)
3545                     return 0;
3546                 len -= cctx->M;
3547             }
3548             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
3549             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
3550         }
3551         /* Extra padding: tag appended to record */
3552         return cctx->M;
3553
3554     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
3555         /* Sanity check length */
3556         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
3557             return 0;
3558         /* Just copy to first part of IV */
3559         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c), ptr, arg);
3560         return 1;
3561
3562     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3563         arg = 15 - arg;
3564         /* fall thru */
3565     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
3566         if (arg < 2 || arg > 8)
3567             return 0;
3568         cctx->L = arg;
3569         return 1;
3570
3571     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3572         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
3573             return 0;
3574         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) && ptr)
3575             return 0;
3576         if (ptr) {
3577             cctx->tag_set = 1;
3578             memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3579         }
3580         cctx->M = arg;
3581         return 1;
3582
3583     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3584         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) || !cctx->tag_set)
3585             return 0;
3586         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
3587             return 0;
3588         cctx->tag_set = 0;
3589         cctx->iv_set = 0;
3590         cctx->len_set = 0;
3591         return 1;
3592
3593     case EVP_CTRL_COPY:
3594         {
3595             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3596             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,out);
3597             if (cctx->ccm.key) {
3598                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
3599                     return 0;
3600                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
3601             }
3602             return 1;
3603         }
3604
3605     default:
3606         return -1;
3607
3608     }
3609 }
3610
3611 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3612                             const unsigned char *iv, int enc)
3613 {
3614     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3615     if (!iv && !key)
3616         return 1;
3617     if (key)
3618         do {
3619 #ifdef HWAES_CAPABLE
3620             if (HWAES_CAPABLE) {
3621                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3622                                       &cctx->ks.ks);
3623
3624                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3625                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
3626                 cctx->str = NULL;
3627                 cctx->key_set = 1;
3628                 break;
3629             } else
3630 #endif
3631 #ifdef VPAES_CAPABLE
3632             if (VPAES_CAPABLE) {
3633                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3634                                       &cctx->ks.ks);
3635                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3636                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
3637                 cctx->str = NULL;
3638                 cctx->key_set = 1;
3639                 break;
3640             }
3641 #endif
3642             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3643                                 &cctx->ks.ks);
3644             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3645                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
3646             cctx->str = NULL;
3647             cctx->key_set = 1;
3648         } while (0);
3649     if (iv) {
3650         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
3651         cctx->iv_set = 1;
3652     }
3653     return 1;
3654 }
3655
3656 static int aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3657                               const unsigned char *in, size_t len)
3658 {
3659     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3660     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3661     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3662     if (out != in || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->M))
3663         return -1;
3664     /* If encrypting set explicit IV from sequence number (start of AAD) */
3665     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3666         memcpy(out, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3667                EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3668     /* Get rest of IV from explicit IV */
3669     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx) + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in,
3670            EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3671     /* Correct length value */
3672     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3673     if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 15 - cctx->L,
3674                             len))
3675             return -1;
3676     /* Use saved AAD */
3677     CRYPTO_ccm128_aad(ccm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), cctx->tls_aad_len);
3678     /* Fix buffer to point to payload */
3679     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3680     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3681     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3682         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3683                                                     cctx->str) :
3684             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3685             return -1;
3686         if (!CRYPTO_ccm128_tag(ccm, out + len, cctx->M))
3687             return -1;
3688         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3689     } else {
3690         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3691                                                      cctx->str) :
3692             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3693             unsigned char tag[16];
3694             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3695                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, in + len, cctx->M))
3696                     return len;
3697             }
3698         }
3699         OPENSSL_cleanse(out, len);
3700         return -1;
3701     }
3702 }
3703
3704 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3705                           const unsigned char *in, size_t len)
3706 {
3707     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3708     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3709     /* If not set up, return error */
3710     if (!cctx->key_set)
3711         return -1;
3712
3713     if (cctx->tls_aad_len >= 0)
3714         return aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3715
3716     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
3717     if (in == NULL && out != NULL)
3718         return 0;
3719
3720     if (!cctx->iv_set)
3721         return -1;
3722
3723     if (!out) {
3724         if (!in) {
3725             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3726                                     15 - cctx->L, len))
3727                 return -1;
3728             cctx->len_set = 1;
3729             return len;
3730         }
3731         /* If have AAD need message length */
3732         if (!cctx->len_set && len)
3733             return -1;
3734         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
3735         return len;
3736     }
3737
3738     /* The tag must be set before actually decrypting data */
3739     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && !cctx->tag_set)
3740         return -1;
3741
3742     /* If not set length yet do it */
3743     if (!cctx->len_set) {
3744         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3745                                 15 - cctx->L, len))
3746             return -1;
3747         cctx->len_set = 1;
3748     }
3749     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3750         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3751                                                     cctx->str) :
3752             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3753             return -1;
3754         cctx->tag_set = 1;
3755         return len;
3756     } else {
3757         int rv = -1;
3758         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3759                                                      cctx->str) :
3760             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3761             unsigned char tag[16];
3762             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3763                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3764                                    cctx->M))
3765                     rv = len;
3766             }
3767         }
3768         if (rv == -1)
3769             OPENSSL_cleanse(out, len);
3770         cctx->iv_set = 0;
3771         cctx->tag_set = 0;
3772         cctx->len_set = 0;
3773         return rv;
3774     }
3775 }
3776
3777 #define aes_ccm_cleanup NULL
3778
3779 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
3780                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3781     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
3782                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3783     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
3784                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3785
3786 typedef struct {
3787     union {
3788         double align;
3789         AES_KEY ks;
3790     } ks;
3791     /* Indicates if IV has been set */
3792     unsigned char *iv;
3793 } EVP_AES_WRAP_CTX;
3794
3795 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3796                              const unsigned char *iv, int enc)
3797 {
3798     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3799     if (!iv && !key)
3800         return 1;
3801     if (key) {
3802         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3803             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3804                                 &wctx->ks.ks);
3805         else
3806             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3807                                 &wctx->ks.ks);
3808         if (!iv)
3809             wctx->iv = NULL;
3810     }
3811     if (iv) {
3812         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
3813         wctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
3814     }
3815     return 1;
3816 }
3817
3818 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3819                            const unsigned char *in, size_t inlen)
3820 {
3821     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3822     size_t rv;
3823     /* AES wrap with padding has IV length of 4, without padding 8 */
3824     int pad = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx) == 4;
3825     /* No final operation so always return zero length */
3826     if (!in)
3827         return 0;
3828     /* Input length must always be non-zero */
3829     if (!inlen)
3830         return -1;
3831     /* If decrypting need at least 16 bytes and multiple of 8 */
3832     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && (inlen < 16 || inlen & 0x7))
3833         return -1;
3834     /* If not padding input must be multiple of 8 */
3835     if (!pad && inlen & 0x7)
3836         return -1;
3837     if (is_partially_overlapping(out, in, inlen)) {
3838         EVPerr(EVP_F_AES_WRAP_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
3839         return 0;
3840     }
3841     if (!out) {
3842         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3843             /* If padding round up to multiple of 8 */
3844             if (pad)
3845                 inlen = (inlen + 7) / 8 * 8;
3846             /* 8 byte prefix */
3847             return inlen + 8;
3848         } else {
3849             /*
3850              * If not padding output will be exactly 8 bytes smaller than
3851              * input. If padding it will be at least 8 bytes smaller but we
3852              * don't know how much.
3853              */
3854             return inlen - 8;
3855         }
3856     }
3857     if (pad) {
3858         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3859             rv = CRYPTO_128_wrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3860                                      out, in, inlen,
3861                                      (block128_f) AES_encrypt);
3862         else
3863             rv = CRYPTO_128_unwrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3864                                        out, in, inlen,
3865                                        (block128_f) AES_decrypt);
3866     } else {
3867         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3868             rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3869                                  out, in, inlen, (block128_f) AES_encrypt);
3870         else
3871             rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3872                                    out, in, inlen, (block128_f) AES_decrypt);
3873     }
3874     return rv ? (int)rv : -1;
3875 }
3876
3877 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
3878                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3879                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
3880
3881 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
3882     NID_id_aes128_wrap,
3883     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
3884     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3885     NULL,
3886     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3887     NULL, NULL, NULL, NULL
3888 };
3889
3890 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
3891 {
3892     return &aes_128_wrap;
3893 }
3894
3895 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
3896     NID_id_aes192_wrap,
3897     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
3898     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3899     NULL,
3900     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3901     NULL, NULL, NULL, NULL
3902 };
3903
3904 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
3905 {
3906     return &aes_192_wrap;
3907 }
3908
3909 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
3910     NID_id_aes256_wrap,
3911     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
3912     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3913     NULL,
3914     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3915     NULL, NULL, NULL, NULL
3916 };
3917
3918 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
3919 {
3920     return &aes_256_wrap;
3921 }
3922
3923 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap_pad = {
3924     NID_id_aes128_wrap_pad,
3925     8, 16, 4, WRAP_FLAGS,
3926     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3927     NULL,
3928     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3929     NULL, NULL, NULL, NULL
3930 };
3931
3932 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap_pad(void)
3933 {
3934     return &aes_128_wrap_pad;
3935 }
3936
3937 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap_pad = {
3938     NID_id_aes192_wrap_pad,
3939     8, 24, 4, WRAP_FLAGS,
3940     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3941     NULL,
3942     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3943     NULL, NULL, NULL, NULL
3944 };
3945
3946 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap_pad(void)
3947 {
3948     return &aes_192_wrap_pad;
3949 }
3950
3951 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap_pad = {
3952     NID_id_aes256_wrap_pad,
3953     8, 32, 4, WRAP_FLAGS,
3954     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3955     NULL,
3956     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3957     NULL, NULL, NULL, NULL
3958 };
3959
3960 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap_pad(void)
3961 {
3962     return &aes_256_wrap_pad;
3963 }
3964
3965 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
3966 static int aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3967 {
3968     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
3969     EVP_CIPHER_CTX *newc;
3970     EVP_AES_OCB_CTX *new_octx;
3971
3972     switch (type) {
3973     case EVP_CTRL_INIT:
3974         octx->key_set = 0;
3975         octx->iv_set = 0;
3976         octx->ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(c->cipher);
3977         octx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
3978         octx->taglen = 16;
3979         octx->data_buf_len = 0;
3980         octx->aad_buf_len = 0;
3981         return 1;
3982
3983     case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
3984         *(int *)ptr = octx->ivlen;
3985         return 1;
3986
3987     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3988         /* IV len must be 1 to 15 */
3989         if (arg <= 0 || arg > 15)
3990             return 0;
3991
3992         octx->ivlen = arg;
3993         return 1;
3994
3995     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3996         if (!ptr) {
3997             /* Tag len must be 0 to 16 */
3998             if (arg < 0 || arg > 16)
3999                 return 0;
4000
4001             octx->taglen = arg;
4002             return 1;
4003         }
4004         if (arg != octx->taglen || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
4005             return 0;
4006         memcpy(octx->tag, ptr, arg);
4007         return 1;
4008
4009     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
4010         if (arg != octx->taglen || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
4011             return 0;
4012
4013         memcpy(ptr, octx->tag, arg);
4014         return 1;
4015
4016     case EVP_CTRL_COPY:
4017         newc = (EVP_CIPHER_CTX *)ptr;
4018         new_octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,newc);
4019         return CRYPTO_ocb128_copy_ctx(&new_octx->ocb, &octx->ocb,
4020                                       &new_octx->ksenc.ks,
4021                                       &new_octx->ksdec.ks);
4022
4023     default:
4024         return -1;
4025
4026     }
4027 }
4028
4029 # ifdef HWAES_CAPABLE
4030 #  ifdef HWAES_ocb_encrypt
4031 void HWAES_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
4032                        size_t blocks, const void *key,
4033                        size_t start_block_num,
4034                        unsigned char offset_i[16],
4035                        const unsigned char L_[][16],
4036                        unsigned char checksum[16]);
4037 #  else
4038 #    define HWAES_ocb_encrypt ((ocb128_f)NULL)
4039 #  endif
4040 #  ifdef HWAES_ocb_decrypt
4041 void HWAES_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
4042                        size_t blocks, const void *key,
4043                        size_t start_block_num,
4044                        unsigned char offset_i[16],
4045                        const unsigned char L_[][16],
4046                        unsigned char checksum[16]);
4047 #  else
4048 #    define HWAES_ocb_decrypt ((ocb128_f)NULL)
4049 #  endif
4050 # endif
4051
4052 static int aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
4053                             const unsigned char *iv, int enc)
4054 {
4055     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
4056     if (!iv && !key)
4057         return 1;
4058     if (key) {
4059         do {
4060             /*
4061              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
4062              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
4063              * decrypt for an encryption operation.
4064              */
4065 # ifdef HWAES_CAPABLE
4066             if (HWAES_CAPABLE) {
4067                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4068                                       &octx->ksenc.ks);
4069                 HWAES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4070                                       &octx->ksdec.ks);
4071                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4072                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4073                                         (block128_f) HWAES_encrypt,
4074                                         (block128_f) HWAES_decrypt,
4075                                         enc ? HWAES_ocb_encrypt
4076                                             : HWAES_ocb_decrypt))
4077                     return 0;
4078                 break;
4079             }
4080 # endif
4081 # ifdef VPAES_CAPABLE
4082             if (VPAES_CAPABLE) {
4083                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4084                                       &octx->ksenc.ks);
4085                 vpaes_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4086                                       &octx->ksdec.ks);
4087                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4088                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4089                                         (block128_f) vpaes_encrypt,
4090                                         (block128_f) vpaes_decrypt,
4091                                         NULL))
4092                     return 0;
4093                 break;
4094             }
4095 # endif
4096             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4097                                 &octx->ksenc.ks);
4098             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4099                                 &octx->ksdec.ks);
4100             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4101                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4102                                     (block128_f) AES_encrypt,
4103                                     (block128_f) AES_decrypt,
4104                                     NULL))
4105                 return 0;
4106         }
4107         while (0);
4108
4109         /*
4110          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
4111          */
4112         if (iv == NULL && octx->iv_set)
4113             iv = octx->iv;
4114         if (iv) {
4115             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
4116                 != 1)
4117                 return 0;
4118             octx->iv_set = 1;
4119         }
4120         octx->key_set = 1;
4121     } else {
4122         /* If key set use IV, otherwise copy */
4123         if (octx->key_set)
4124             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
4125         else
4126             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
4127         octx->iv_set = 1;
4128     }
4129     return 1;
4130 }
4131
4132 static int aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
4133                           const unsigned char *in, size_t len)
4134 {
4135     unsigned char *buf;
4136     int *buf_len;
4137     int written_len = 0;
4138     size_t trailing_len;
4139     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
4140
4141     /* If IV or Key not set then return error */
4142     if (!octx->iv_set)
4143         return -1;
4144
4145     if (!octx->key_set)
4146         return -1;
4147
4148     if (in != NULL) {
4149         /*
4150          * Need to ensure we are only passing full blocks to low level OCB
4151          * routines. We do it here rather than in EVP_EncryptUpdate/
4152          * EVP_DecryptUpdate because we need to pass full blocks of AAD too
4153          * and those routines don't support that
4154          */
4155
4156         /* Are we dealing with AAD or normal data here? */
4157         if (out == NULL) {
4158             buf = octx->aad_buf;
4159             buf_len = &(octx->aad_buf_len);
4160         } else {
4161             buf = octx->data_buf;
4162             buf_len = &(octx->data_buf_len);
4163
4164             if (is_partially_overlapping(out + *buf_len, in, len)) {
4165                 EVPerr(EVP_F_AES_OCB_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
4166                 return 0;
4167             }
4168         }
4169
4170         /*
4171          * If we've got a partially filled buffer from a previous call then
4172          * use that data first
4173          */
4174         if (*buf_len > 0) {
4175             unsigned int remaining;
4176
4177             remaining = AES_BLOCK_SIZE - (*buf_len);
4178             if (remaining > len) {
4179                 memcpy(buf + (*buf_len), in, len);
4180                 *(buf_len) += len;
4181                 return 0;
4182             }
4183             memcpy(buf + (*buf_len), in, remaining);
4184
4185             /*
4186              * If we get here we've filled the buffer, so process it
4187              */
4188             len -= remaining;
4189             in += remaining;
4190             if (out == NULL) {
4191                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, buf, AES_BLOCK_SIZE))
4192                     return -1;
4193             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4194                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, buf, out,
4195                                            AES_BLOCK_SIZE))
4196                     return -1;
4197             } else {
4198                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, buf, out,
4199                                            AES_BLOCK_SIZE))
4200                     return -1;
4201             }
4202             written_len = AES_BLOCK_SIZE;
4203             *buf_len = 0;
4204             if (out != NULL)
4205                 out += AES_BLOCK_SIZE;
4206         }
4207
4208         /* Do we have a partial block to handle at the end? */
4209         trailing_len = len % AES_BLOCK_SIZE;
4210
4211         /*
4212          * If we've got some full blocks to handle, then process these first
4213          */
4214         if (len != trailing_len) {
4215             if (out == NULL) {
4216                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, in, len - trailing_len))
4217                     return -1;
4218             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4219                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt
4220                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4221                     return -1;
4222             } else {
4223                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt
4224                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4225                     return -1;
4226             }
4227             written_len += len - trailing_len;
4228             in += len - trailing_len;
4229         }
4230
4231         /* Handle any trailing partial block */
4232         if (trailing_len > 0) {
4233             memcpy(buf, in, trailing_len);
4234             *buf_len = trailing_len;
4235         }
4236
4237         return written_len;
4238     } else {
4239         /*
4240          * First of all empty the buffer of any partial block that we might
4241          * have been provided - both for data and AAD
4242          */
4243         if (octx->data_buf_len > 0) {
4244             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4245                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4246                                            octx->data_buf_len))
4247                     return -1;
4248             } else {
4249                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4250                                            octx->data_buf_len))
4251                     return -1;
4252             }
4253             written_len = octx->data_buf_len;
4254             octx->data_buf_len = 0;
4255         }
4256         if (octx->aad_buf_len > 0) {
4257             if (!CRYPTO_ocb128_aad
4258                 (&octx->ocb, octx->aad_buf, octx->aad_buf_len))
4259                 return -1;
4260             octx->aad_buf_len = 0;
4261         }
4262         /* If decrypting then verify */
4263         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4264             if (octx->taglen < 0)
4265                 return -1;
4266             if (CRYPTO_ocb128_finish(&octx->ocb,
4267                                      octx->tag, octx->taglen) != 0)
4268                 return -1;
4269             octx->iv_set = 0;
4270             return written_len;
4271         }
4272         /* If encrypting then just get the tag */
4273         if (CRYPTO_ocb128_tag(&octx->ocb, octx->tag, 16) != 1)
4274             return -1;
4275         /* Don't reuse the IV */
4276         octx->iv_set = 0;
4277         return written_len;
4278     }
4279 }
4280
4281 static int aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
4282 {
4283     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
4284     CRYPTO_ocb128_cleanup(&octx->ocb);
4285     return 1;
4286 }
4287
4288 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 16, 12, ocb, OCB,
4289                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4290 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 16, 12, ocb, OCB,
4291                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4292 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 16, 12, ocb, OCB,
4293                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4294 #endif                         /* OPENSSL_NO_OCB */