crypto/openssl/crypto/evp/e_aes.c

   1 /* ====================================================================
   2  * Copyright (c) 2001-2018 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the
  14  *    distribution.
  15  *
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  17  *    software must display the following acknowledgment:
  18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  20  *
  21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without
  23  *    prior written permission. For written permission, please contact
  24  *    openssl-core@openssl.org.
  25  *
  26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  28  *    permission of the OpenSSL Project.
  29  *
  30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  31  *    acknowledgment:
  32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  34  *
  35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  * ====================================================================
  48  *
  49  */
  50
  51 #include <openssl/opensslconf.h>
  52 #ifndef OPENSSL_NO_AES
  53 #include <openssl/crypto.h>
  54 # include <openssl/evp.h>
  55 # include <openssl/err.h>
  56 # include <string.h>
  57 # include <assert.h>
  58 # include <openssl/aes.h>
  59 # include "evp_locl.h"
  60 # include "modes_lcl.h"
  61 # include <openssl/rand.h>
  62
  63 # undef EVP_CIPH_FLAG_FIPS
  64 # define EVP_CIPH_FLAG_FIPS 0
  65
  66 typedef struct {
  67     union {
  68         double align;
  69         AES_KEY ks;
  70     } ks;
  71     block128_f block;
  72     union {
  73         cbc128_f cbc;
  74         ctr128_f ctr;
  75     } stream;
  76 } EVP_AES_KEY;
  77
  78 typedef struct {
  79     union {
  80         double align;
  81         AES_KEY ks;
  82     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  83     int key_set;                /* Set if key initialised */
  84     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  85     GCM128_CONTEXT gcm;
  86     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  87     int ivlen;                  /* IV length */
  88     int taglen;
  89     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
  90     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  91     ctr128_f ctr;
  92 } EVP_AES_GCM_CTX;
  93
  94 typedef struct {
  95     union {
  96         double align;
  97         AES_KEY ks;
  98     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
  99     XTS128_CONTEXT xts;
 100     void (*stream) (const unsigned char *in,
 101                     unsigned char *out, size_t length,
 102                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 103                     const unsigned char iv[16]);
 104 } EVP_AES_XTS_CTX;
 105
 106 typedef struct {
 107     union {
 108         double align;
 109         AES_KEY ks;
 110     } ks;                       /* AES key schedule to use */
 111     int key_set;                /* Set if key initialised */
 112     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
 113     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
 114     int len_set;                /* Set if message length set */
 115     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
 116     CCM128_CONTEXT ccm;
 117     ccm128_f str;
 118 } EVP_AES_CCM_CTX;
 119
 120 # define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
 121
 122 # ifdef VPAES_ASM
 123 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 124                           AES_KEY *key);
 125 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 126                           AES_KEY *key);
 127
 128 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 129                    const AES_KEY *key);
 130 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 131                    const AES_KEY *key);
 132
 133 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 134                        unsigned char *out,
 135                        size_t length,
 136                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 137 # endif
 138 # ifdef BSAES_ASM
 139 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 140                        size_t length, const AES_KEY *key,
 141                        unsigned char ivec[16], int enc);
 142 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 143                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 144                                 const unsigned char ivec[16]);
 145 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 146                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 147                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 148 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 149                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 150                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 151 # endif
 152 # ifdef AES_CTR_ASM
 153 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 154                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
 155                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
 156 # endif
 157 # ifdef AES_XTS_ASM
 158 void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 159                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 160                      const unsigned char iv[16]);
 161 void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 162                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 163                      const unsigned char iv[16]);
 164 # endif
 165
 166 # if     defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
 167 #  include "ppc_arch.h"
 168 #  ifdef VPAES_ASM
 169 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
 170 #  endif
 171 #  define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
 172 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
 173 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
 174 #  define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
 175 #  define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
 176 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
 177 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
 178 # endif
 179
 180 # if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
 181         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 182           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 183         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 184         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      || \
 185         defined(__INTEL__)                              )
 186
 187 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 188
 189 #  ifdef VPAES_ASM
 190 #   define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 191 #  endif
 192 #  ifdef BSAES_ASM
 193 #   define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 194 #  endif
 195 /*
 196  * AES-NI section
 197  */
 198 #  define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 199
 200 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 201                           AES_KEY *key);
 202 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 203                           AES_KEY *key);
 204
 205 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 206                    const AES_KEY *key);
 207 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 208                    const AES_KEY *key);
 209
 210 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 211                        unsigned char *out,
 212                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 213 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 214                        unsigned char *out,
 215                        size_t length,
 216                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 217
 218 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 219                                 unsigned char *out,
 220                                 size_t blocks,
 221                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 222
 223 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 224                        unsigned char *out,
 225                        size_t length,
 226                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 227                        const unsigned char iv[16]);
 228
 229 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 230                        unsigned char *out,
 231                        size_t length,
 232                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 233                        const unsigned char iv[16]);
 234
 235 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 236                                 unsigned char *out,
 237                                 size_t blocks,
 238                                 const void *key,
 239                                 const unsigned char ivec[16],
 240                                 unsigned char cmac[16]);
 241
 242 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 243                                 unsigned char *out,
 244                                 size_t blocks,
 245                                 const void *key,
 246                                 const unsigned char ivec[16],
 247                                 unsigned char cmac[16]);
 248
 249 #  if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
 250 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
 251                          unsigned char *out,
 252                          size_t len,
 253                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 254 #   define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
 255 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
 256                          unsigned char *out,
 257                          size_t len,
 258                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 259 #   define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
 260 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
 261                    size_t len);
 262 #   define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
 263                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 264 #   define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
 265                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 266 #   undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
 267 #  endif
 268
 269 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 270                           const unsigned char *iv, int enc)
 271 {
 272     int ret, mode;
 273     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 274
 275     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
 276     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 277         && !enc) {
 278         ret = aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
 279         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 280         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 281             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 282     } else {
 283         ret = aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
 284         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 285         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 286             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 287         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 288             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 289         else
 290             dat->stream.cbc = NULL;
 291     }
 292
 293     if (ret < 0) {
 294         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 295         return 0;
 296     }
 297
 298     return 1;
 299 }
 300
 301 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 302                             const unsigned char *in, size_t len)
 303 {
 304     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->iv, ctx->encrypt);
 305
 306     return 1;
 307 }
 308
 309 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 310                             const unsigned char *in, size_t len)
 311 {
 312     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
 313
 314     if (len < bl)
 315         return 1;
 316
 317     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->encrypt);
 318
 319     return 1;
 320 }
 321
 322 #  define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 323 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 324                             const unsigned char *in, size_t len);
 325
 326 #  define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 327 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 328                             const unsigned char *in, size_t len);
 329
 330 #  define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 331 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 332                              const unsigned char *in, size_t len);
 333
 334 #  define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 335 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 336                              const unsigned char *in, size_t len);
 337
 338 #  define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 339 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 340                             const unsigned char *in, size_t len);
 341
 342 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 343                               const unsigned char *iv, int enc)
 344 {
 345     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 346     if (!iv && !key)
 347         return 1;
 348     if (key) {
 349         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
 350         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 351         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 352         /*
 353          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 354          */
 355         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 356             iv = gctx->iv;
 357         if (iv) {
 358             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 359             gctx->iv_set = 1;
 360         }
 361         gctx->key_set = 1;
 362     } else {
 363         /* If key set use IV, otherwise copy */
 364         if (gctx->key_set)
 365             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 366         else
 367             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 368         gctx->iv_set = 1;
 369         gctx->iv_gen = 0;
 370     }
 371     return 1;
 372 }
 373
 374 #  define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 375 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 376                             const unsigned char *in, size_t len);
 377
 378 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 379                               const unsigned char *iv, int enc)
 380 {
 381     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
 382     if (!iv && !key)
 383         return 1;
 384
 385     if (key) {
 386         /* key_len is two AES keys */
 387         if (enc) {
 388             aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
 389             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 390             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 391         } else {
 392             aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
 393             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 394             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 395         }
 396
 397         aesni_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
 398                               ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
 399         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 400
 401         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 402     }
 403
 404     if (iv) {
 405         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 406         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
 407     }
 408
 409     return 1;
 410 }
 411
 412 #  define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 413 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 414                             const unsigned char *in, size_t len);
 415
 416 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 417                               const unsigned char *iv, int enc)
 418 {
 419     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
 420     if (!iv && !key)
 421         return 1;
 422     if (key) {
 423         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
 424         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 425                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 426         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 427             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 428         cctx->key_set = 1;
 429     }
 430     if (iv) {
 431         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
 432         cctx->iv_set = 1;
 433     }
 434     return 1;
 435 }
 436
 437 #  define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 438 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 439                             const unsigned char *in, size_t len);
 440
 441 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 442 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 443         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 444         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 445         aesni_init_key,                 \
 446         aesni_##mode##_cipher,          \
 447         NULL,                           \
 448         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 449         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 450 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 451         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 452         keylen/8,ivlen, \
 453         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 454         aes_init_key,                   \
 455         aes_##mode##_cipher,            \
 456         NULL,                           \
 457         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 458         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 459 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 460 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 461
 462 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 463 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 464         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 465         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 466         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 467         aesni_##mode##_init_key,        \
 468         aesni_##mode##_cipher,          \
 469         aes_##mode##_cleanup,           \
 470         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 471         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 472 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 473         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 474         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 475         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 476         aes_##mode##_init_key,          \
 477         aes_##mode##_cipher,            \
 478         aes_##mode##_cleanup,           \
 479         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 480         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 481 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 482 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 483
 484 # elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
 485
 486 #  include "sparc_arch.h"
 487
 488 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
 489
 490 #  define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
 491
 492 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 493 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 494 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 495                     const AES_KEY *key);
 496 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 497                     const AES_KEY *key);
 498 /*
 499  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
 500  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
 501  * resources. Loading as much key material to registers allows to
 502  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
 503  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
 504  * non-key-length specific routines would require conditional branches
 505  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
 506  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
 507  * by multiple key-length specfic subroutines, so why fight?
 508  */
 509 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 510                            size_t len, const AES_KEY *key,
 511                            unsigned char *ivec);
 512 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 513                            size_t len, const AES_KEY *key,
 514                            unsigned char *ivec);
 515 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 516                            size_t len, const AES_KEY *key,
 517                            unsigned char *ivec);
 518 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 519                            size_t len, const AES_KEY *key,
 520                            unsigned char *ivec);
 521 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 522                            size_t len, const AES_KEY *key,
 523                            unsigned char *ivec);
 524 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 525                            size_t len, const AES_KEY *key,
 526                            unsigned char *ivec);
 527 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 528                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 529                              unsigned char *ivec);
 530 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 531                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 532                              unsigned char *ivec);
 533 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 534                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 535                              unsigned char *ivec);
 536 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 537                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 538                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 539 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 540                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 541                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 542 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 543                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 544                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 545 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 546                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 547                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 548
 549 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 550                            const unsigned char *iv, int enc)
 551 {
 552     int ret, mode, bits;
 553     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 554
 555     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
 556     bits = ctx->key_len * 8;
 557     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 558         && !enc) {
 559         ret = 0;
 560         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, ctx->cipher_data);
 561         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 562         switch (bits) {
 563         case 128:
 564             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 565                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
 566             break;
 567         case 192:
 568             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 569                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
 570             break;
 571         case 256:
 572             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 573                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
 574             break;
 575         default:
 576             ret = -1;
 577         }
 578     } else {
 579         ret = 0;
 580         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, ctx->cipher_data);
 581         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 582         switch (bits) {
 583         case 128:
 584             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 585                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
 586             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 587                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 588             else
 589                 dat->stream.cbc = NULL;
 590             break;
 591         case 192:
 592             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 593                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
 594             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 595                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 596             else
 597                 dat->stream.cbc = NULL;
 598             break;
 599         case 256:
 600             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 601                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
 602             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 603                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 604             else
 605                 dat->stream.cbc = NULL;
 606             break;
 607         default:
 608             ret = -1;
 609         }
 610     }
 611
 612     if (ret < 0) {
 613         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 614         return 0;
 615     }
 616
 617     return 1;
 618 }
 619
 620 #  define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
 621 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 622                              const unsigned char *in, size_t len);
 623
 624 #  define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
 625 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 626                              const unsigned char *in, size_t len);
 627
 628 #  define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 629 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 630                              const unsigned char *in, size_t len);
 631
 632 #  define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 633 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 634                              const unsigned char *in, size_t len);
 635
 636 #  define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 637 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 638                               const unsigned char *in, size_t len);
 639
 640 #  define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 641 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 642                               const unsigned char *in, size_t len);
 643
 644 #  define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 645 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 646                              const unsigned char *in, size_t len);
 647
 648 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 649                                const unsigned char *iv, int enc)
 650 {
 651     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 652     if (!iv && !key)
 653         return 1;
 654     if (key) {
 655         int bits = ctx->key_len * 8;
 656         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
 657         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 658                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
 659         switch (bits) {
 660         case 128:
 661             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 662             break;
 663         case 192:
 664             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 665             break;
 666         case 256:
 667             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 668             break;
 669         default:
 670             return 0;
 671         }
 672         /*
 673          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 674          */
 675         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 676             iv = gctx->iv;
 677         if (iv) {
 678             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 679             gctx->iv_set = 1;
 680         }
 681         gctx->key_set = 1;
 682     } else {
 683         /* If key set use IV, otherwise copy */
 684         if (gctx->key_set)
 685             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 686         else
 687             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 688         gctx->iv_set = 1;
 689         gctx->iv_gen = 0;
 690     }
 691     return 1;
 692 }
 693
 694 #  define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 695 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 696                              const unsigned char *in, size_t len);
 697
 698 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 699                                const unsigned char *iv, int enc)
 700 {
 701     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
 702     if (!iv && !key)
 703         return 1;
 704
 705     if (key) {
 706         int bits = ctx->key_len * 4;
 707         xctx->stream = NULL;
 708         /* key_len is two AES keys */
 709         if (enc) {
 710             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
 711             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 712             switch (bits) {
 713             case 128:
 714                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
 715                 break;
 716 #  if 0                         /* not yet */
 717             case 192:
 718                 xctx->stream = aes192_t4_xts_encrypt;
 719                 break;
 720 #  endif
 721             case 256:
 722                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
 723                 break;
 724             default:
 725                 return 0;
 726             }
 727         } else {
 728             aes_t4_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
 729             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 730             switch (bits) {
 731             case 128:
 732                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
 733                 break;
 734 #  if 0                         /* not yet */
 735             case 192:
 736                 xctx->stream = aes192_t4_xts_decrypt;
 737                 break;
 738 #  endif
 739             case 256:
 740                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
 741                 break;
 742             default:
 743                 return 0;
 744             }
 745         }
 746
 747         aes_t4_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
 748                                ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
 749         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 750
 751         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 752     }
 753
 754     if (iv) {
 755         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 756         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
 757     }
 758
 759     return 1;
 760 }
 761
 762 #  define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
 763 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 764                              const unsigned char *in, size_t len);
 765
 766 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 767                                const unsigned char *iv, int enc)
 768 {
 769     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
 770     if (!iv && !key)
 771         return 1;
 772     if (key) {
 773         int bits = ctx->key_len * 8;
 774         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
 775         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 776                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
 777 #  if 0                         /* not yet */
 778         switch (bits) {
 779         case 128:
 780             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes128_t4_ccm64_encrypt :
 781                 (ccm128_f) ae128_t4_ccm64_decrypt;
 782             break;
 783         case 192:
 784             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes192_t4_ccm64_encrypt :
 785                 (ccm128_f) ae192_t4_ccm64_decrypt;
 786             break;
 787         case 256:
 788             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes256_t4_ccm64_encrypt :
 789                 (ccm128_f) ae256_t4_ccm64_decrypt;
 790             break;
 791         default:
 792             return 0;
 793         }
 794 #  else
 795         cctx->str = NULL;
 796 #  endif
 797         cctx->key_set = 1;
 798     }
 799     if (iv) {
 800         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
 801         cctx->iv_set = 1;
 802     }
 803     return 1;
 804 }
 805
 806 #  define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 807 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 808                              const unsigned char *in, size_t len);
 809
 810 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 811 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 812         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 813         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 814         aes_t4_init_key,                \
 815         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 816         NULL,                           \
 817         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 818         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 819 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 820         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 821         keylen/8,ivlen, \
 822         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 823         aes_init_key,                   \
 824         aes_##mode##_cipher,            \
 825         NULL,                           \
 826         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 827         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 828 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 829 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 830
 831 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 832 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 833         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 834         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 835         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 836         aes_t4_##mode##_init_key,       \
 837         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 838         aes_##mode##_cleanup,           \
 839         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 840         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 841 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 842         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 843         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 844         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 845         aes_##mode##_init_key,          \
 846         aes_##mode##_cipher,            \
 847         aes_##mode##_cleanup,           \
 848         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 849         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 850 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 851 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 852
 853 # else
 854
 855 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 856 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 857         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 858         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 859         aes_init_key,                   \
 860         aes_##mode##_cipher,            \
 861         NULL,                           \
 862         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 863         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 864 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 865 { return &aes_##keylen##_##mode; }
 866
 867 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 868 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 869         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 870         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 871         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 872         aes_##mode##_init_key,          \
 873         aes_##mode##_cipher,            \
 874         aes_##mode##_cleanup,           \
 875         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 876         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 877 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 878 { return &aes_##keylen##_##mode; }
 879 # endif
 880
 881 # if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
 882 #  include "arm_arch.h"
 883 #  if __ARM_MAX_ARCH__>=7
 884 #   if defined(BSAES_ASM)
 885 #    define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
 886 #   endif
 887 #   define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
 888 #   define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
 889 #   define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
 890 #   define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
 891 #   define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
 892 #   define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
 893 #   define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
 894 #  endif
 895 # endif
 896
 897 # if defined(HWAES_CAPABLE)
 898 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
 899                           AES_KEY *key);
 900 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
 901                           AES_KEY *key);
 902 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 903                    const AES_KEY *key);
 904 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 905                    const AES_KEY *key);
 906 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 907                        size_t length, const AES_KEY *key,
 908                        unsigned char *ivec, const int enc);
 909 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 910                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 911                                 const unsigned char ivec[16]);
 912 # endif
 913
 914 # define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
 915         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
 916         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
 917         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 918         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 919         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
 920         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
 921         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
 922
 923 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 924                         const unsigned char *iv, int enc)
 925 {
 926     int ret, mode;
 927     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 928
 929     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
 930     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 931         && !enc)
 932 # ifdef HWAES_CAPABLE
 933         if (HWAES_CAPABLE) {
 934             ret = HWAES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 935             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
 936             dat->stream.cbc = NULL;
 937 #  ifdef HWAES_cbc_encrypt
 938             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 939                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
 940 #  endif
 941         } else
 942 # endif
 943 # ifdef BSAES_CAPABLE
 944         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
 945             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 946             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
 947             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
 948         } else
 949 # endif
 950 # ifdef VPAES_CAPABLE
 951         if (VPAES_CAPABLE) {
 952             ret = vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 953             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
 954             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 955                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
 956         } else
 957 # endif
 958         {
 959             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 960             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
 961             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 962                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
 963     } else
 964 # ifdef HWAES_CAPABLE
 965     if (HWAES_CAPABLE) {
 966         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 967         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
 968         dat->stream.cbc = NULL;
 969 #  ifdef HWAES_cbc_encrypt
 970         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 971             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
 972         else
 973 #  endif
 974 #  ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
 975         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 976             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
 977         else
 978 #  endif
 979             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
 980     } else
 981 # endif
 982 # ifdef BSAES_CAPABLE
 983     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
 984         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 985         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
 986         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
 987     } else
 988 # endif
 989 # ifdef VPAES_CAPABLE
 990     if (VPAES_CAPABLE) {
 991         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 992         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
 993         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 994             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
 995     } else
 996 # endif
 997     {
 998         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
 999         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
1000         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
1001             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
1002 # ifdef AES_CTR_ASM
1003         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
1004             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
1005 # endif
1006     }
1007
1008     if (ret < 0) {
1009         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
1010         return 0;
1011     }
1012
1013     return 1;
1014 }
1015
1016 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1017                           const unsigned char *in, size_t len)
1018 {
1019     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1020
1021     if (dat->stream.cbc)
1022         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, ctx->encrypt);
1023     else if (ctx->encrypt)
1024         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
1025     else
1026         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
1027
1028     return 1;
1029 }
1030
1031 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1032                           const unsigned char *in, size_t len)
1033 {
1034     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
1035     size_t i;
1036     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1037
1038     if (len < bl)
1039         return 1;
1040
1041     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
1042         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
1043
1044     return 1;
1045 }
1046
1047 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1048                           const unsigned char *in, size_t len)
1049 {
1050     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1051
1052     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1053                           ctx->iv, &ctx->num, dat->block);
1054     return 1;
1055 }
1056
1057 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1058                           const unsigned char *in, size_t len)
1059 {
1060     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1061
1062     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1063                           ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1064     return 1;
1065 }
1066
1067 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1068                            const unsigned char *in, size_t len)
1069 {
1070     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1071
1072     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1073                             ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1074     return 1;
1075 }
1076
1077 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1078                            const unsigned char *in, size_t len)
1079 {
1080     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1081
1082     if (ctx->flags & EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS) {
1083         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1084                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1085         return 1;
1086     }
1087
1088     while (len >= MAXBITCHUNK) {
1089         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
1090                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1091         len -= MAXBITCHUNK;
1092         out += MAXBITCHUNK;
1093         in  += MAXBITCHUNK;
1094     }
1095     if (len)
1096         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
1097                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1098
1099     return 1;
1100 }
1101
1102 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1103                           const unsigned char *in, size_t len)
1104 {
1105     unsigned int num = ctx->num;
1106     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1107
1108     if (dat->stream.ctr)
1109         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
1110                                     ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->stream.ctr);
1111     else
1112         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1113                               ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->block);
1114     ctx->num = (size_t)num;
1115     return 1;
1116 }
1117
1118 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1119     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1120     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1121
1122 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1123 {
1124     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
1125     if (gctx == NULL)
1126         return 0;
1127     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
1128     if (gctx->iv != c->iv)
1129         OPENSSL_free(gctx->iv);
1130     return 1;
1131 }
1132
1133 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
1134 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
1135 {
1136     int n = 8;
1137     unsigned char c;
1138
1139     do {
1140         --n;
1141         c = counter[n];
1142         ++c;
1143         counter[n] = c;
1144         if (c)
1145             return;
1146     } while (n);
1147 }
1148
1149 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1150 {
1151     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
1152     switch (type) {
1153     case EVP_CTRL_INIT:
1154         gctx->key_set = 0;
1155         gctx->iv_set = 0;
1156         gctx->ivlen = c->cipher->iv_len;
1157         gctx->iv = c->iv;
1158         gctx->taglen = -1;
1159         gctx->iv_gen = 0;
1160         gctx->tls_aad_len = -1;
1161         return 1;
1162
1163     case EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN:
1164         if (arg <= 0)
1165             return 0;
1166         /* Allocate memory for IV if needed */
1167         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
1168             if (gctx->iv != c->iv)
1169                 OPENSSL_free(gctx->iv);
1170             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
1171             if (!gctx->iv)
1172                 return 0;
1173         }
1174         gctx->ivlen = arg;
1175         return 1;
1176
1177     case EVP_CTRL_GCM_SET_TAG:
1178         if (arg <= 0 || arg > 16 || c->encrypt)
1179             return 0;
1180         memcpy(c->buf, ptr, arg);
1181         gctx->taglen = arg;
1182         return 1;
1183
1184     case EVP_CTRL_GCM_GET_TAG:
1185         if (arg <= 0 || arg > 16 || !c->encrypt || gctx->taglen < 0)
1186             return 0;
1187         memcpy(ptr, c->buf, arg);
1188         return 1;
1189
1190     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1191         /* Special case: -1 length restores whole IV */
1192         if (arg == -1) {
1193             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1194             gctx->iv_gen = 1;
1195             return 1;
1196         }
1197         /*
1198          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1199          * 8.
1200          */
1201         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1202             return 0;
1203         if (arg)
1204             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1205         if (c->encrypt && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1206             return 0;
1207         gctx->iv_gen = 1;
1208         return 1;
1209
1210     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1211         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1212             return 0;
1213         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
1214         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1215             arg = gctx->ivlen;
1216         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1217         /*
1218          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1219          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1220          */
1221         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
1222         gctx->iv_set = 1;
1223         return 1;
1224
1225     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1226         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || c->encrypt)
1227             return 0;
1228         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1229         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
1230         gctx->iv_set = 1;
1231         return 1;
1232
1233     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1234         /* Save the AAD for later use */
1235         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1236             return 0;
1237         memcpy(c->buf, ptr, arg);
1238         gctx->tls_aad_len = arg;
1239         {
1240             unsigned int len = c->buf[arg - 2] << 8 | c->buf[arg - 1];
1241             /* Correct length for explicit IV */
1242             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1243                 return 0;
1244             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1245             /* If decrypting correct for tag too */
1246             if (!c->encrypt) {
1247                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1248                     return 0;
1249                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1250             }
1251             c->buf[arg - 2] = len >> 8;
1252             c->buf[arg - 1] = len & 0xff;
1253         }
1254         /* Extra padding: tag appended to record */
1255         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1256
1257     case EVP_CTRL_COPY:
1258         {
1259             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1260             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = out->cipher_data;
1261             if (gctx->gcm.key) {
1262                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
1263                     return 0;
1264                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
1265             }
1266             if (gctx->iv == c->iv)
1267                 gctx_out->iv = out->iv;
1268             else {
1269                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
1270                 if (!gctx_out->iv)
1271                     return 0;
1272                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
1273             }
1274             return 1;
1275         }
1276
1277     default:
1278         return -1;
1279
1280     }
1281 }
1282
1283 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1284                             const unsigned char *iv, int enc)
1285 {
1286     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1287     if (!iv && !key)
1288         return 1;
1289     if (key) {
1290         do {
1291 # ifdef HWAES_CAPABLE
1292             if (HWAES_CAPABLE) {
1293                 HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1294                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1295                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
1296 #  ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
1297                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
1298 #  else
1299                 gctx->ctr = NULL;
1300 #  endif
1301                 break;
1302             } else
1303 # endif
1304 # ifdef BSAES_CAPABLE
1305             if (BSAES_CAPABLE) {
1306                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1307                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1308                                    (block128_f) AES_encrypt);
1309                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
1310                 break;
1311             } else
1312 # endif
1313 # ifdef VPAES_CAPABLE
1314             if (VPAES_CAPABLE) {
1315                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1316                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1317                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
1318                 gctx->ctr = NULL;
1319                 break;
1320             } else
1321 # endif
1322                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
1323
1324             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1325             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1326                                (block128_f) AES_encrypt);
1327 # ifdef AES_CTR_ASM
1328             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
1329 # else
1330             gctx->ctr = NULL;
1331 # endif
1332         } while (0);
1333
1334         /*
1335          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
1336          */
1337         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1338             iv = gctx->iv;
1339         if (iv) {
1340             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
1341             gctx->iv_set = 1;
1342         }
1343         gctx->key_set = 1;
1344     } else {
1345         /* If key set use IV, otherwise copy */
1346         if (gctx->key_set)
1347             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
1348         else
1349             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1350         gctx->iv_set = 1;
1351         gctx->iv_gen = 0;
1352     }
1353     return 1;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
1358  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
1359  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
1360  * and verify tag.
1361  */
1362
1363 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1364                               const unsigned char *in, size_t len)
1365 {
1366     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1367     int rv = -1;
1368     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
1369     if (out != in
1370         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1371         return -1;
1372     /*
1373      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
1374      * buffer.
1375      */
1376     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, ctx->encrypt ?
1377                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1378                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1379         goto err;
1380     /* Use saved AAD */
1381     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->tls_aad_len))
1382         goto err;
1383     /* Fix buffer and length to point to payload */
1384     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1385     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1386     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1387     if (ctx->encrypt) {
1388         /* Encrypt payload */
1389         if (gctx->ctr) {
1390             size_t bulk = 0;
1391 # if defined(AES_GCM_ASM)
1392             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1393                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1394                     return -1;
1395
1396                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
1397                                        gctx->gcm.key,
1398                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1399                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1400             }
1401 # endif
1402             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1403                                             in + bulk,
1404                                             out + bulk,
1405                                             len - bulk, gctx->ctr))
1406                 goto err;
1407         } else {
1408             size_t bulk = 0;
1409 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1410             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1411                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1412                     return -1;
1413
1414                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
1415                                        gctx->gcm.key,
1416                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1417                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1418             }
1419 # endif
1420             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
1421                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1422                 goto err;
1423         }
1424         out += len;
1425         /* Finally write tag */
1426         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1427         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1428     } else {
1429         /* Decrypt */
1430         if (gctx->ctr) {
1431             size_t bulk = 0;
1432 # if defined(AES_GCM_ASM)
1433             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1434                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1435                     return -1;
1436
1437                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
1438                                        gctx->gcm.key,
1439                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1440                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1441             }
1442 # endif
1443             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1444                                             in + bulk,
1445                                             out + bulk,
1446                                             len - bulk, gctx->ctr))
1447                 goto err;
1448         } else {
1449             size_t bulk = 0;
1450 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1451             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1452                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1453                     return -1;
1454
1455                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
1456                                        gctx->gcm.key,
1457                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1458                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1459             }
1460 # endif
1461             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
1462                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1463                 goto err;
1464         }
1465         /* Retrieve tag */
1466         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1467         /* If tag mismatch wipe buffer */
1468         if (CRYPTO_memcmp(ctx->buf, in + len, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1469             OPENSSL_cleanse(out, len);
1470             goto err;
1471         }
1472         rv = len;
1473     }
1474
1475  err:
1476     gctx->iv_set = 0;
1477     gctx->tls_aad_len = -1;
1478     return rv;
1479 }
1480
1481 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1482                           const unsigned char *in, size_t len)
1483 {
1484     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1485     /* If not set up, return error */
1486     if (!gctx->key_set)
1487         return -1;
1488
1489     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1490         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1491
1492     if (!gctx->iv_set)
1493         return -1;
1494     if (in) {
1495         if (out == NULL) {
1496             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
1497                 return -1;
1498         } else if (ctx->encrypt) {
1499             if (gctx->ctr) {
1500                 size_t bulk = 0;
1501 # if defined(AES_GCM_ASM)
1502                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1503                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1504
1505                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1506                         return -1;
1507
1508                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
1509                                            out + res, len - res,
1510                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
1511                                            gctx->gcm.Xi.u);
1512                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1513                     bulk += res;
1514                 }
1515 # endif
1516                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1517                                                 in + bulk,
1518                                                 out + bulk,
1519                                                 len - bulk, gctx->ctr))
1520                     return -1;
1521             } else {
1522                 size_t bulk = 0;
1523 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1524                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1525                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1526
1527                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1528                         return -1;
1529
1530                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
1531                                            out + res, len - res,
1532                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
1533                                            gctx->gcm.Xi.u);
1534                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1535                     bulk += res;
1536                 }
1537 # endif
1538                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
1539                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1540                     return -1;
1541             }
1542         } else {
1543             if (gctx->ctr) {
1544                 size_t bulk = 0;
1545 # if defined(AES_GCM_ASM)
1546                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1547                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1548
1549                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1550                         return -1;
1551
1552                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
1553                                            out + res, len - res,
1554                                            gctx->gcm.key,
1555                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1556                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1557                     bulk += res;
1558                 }
1559 # endif
1560                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1561                                                 in + bulk,
1562                                                 out + bulk,
1563                                                 len - bulk, gctx->ctr))
1564                     return -1;
1565             } else {
1566                 size_t bulk = 0;
1567 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1568                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1569                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1570
1571                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1572                         return -1;
1573
1574                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
1575                                            out + res, len - res,
1576                                            gctx->gcm.key,
1577                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1578                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1579                     bulk += res;
1580                 }
1581 # endif
1582                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
1583                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1584                     return -1;
1585             }
1586         }
1587         return len;
1588     } else {
1589         if (!ctx->encrypt) {
1590             if (gctx->taglen < 0)
1591                 return -1;
1592             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->taglen) != 0)
1593                 return -1;
1594             gctx->iv_set = 0;
1595             return 0;
1596         }
1597         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, 16);
1598         gctx->taglen = 16;
1599         /* Don't reuse the IV */
1600         gctx->iv_set = 0;
1601         return 0;
1602     }
1603
1604 }
1605
1606 # define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
1607                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
1608                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
1609                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
1610
1611 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
1612                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1613                     CUSTOM_FLAGS)
1614     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
1615                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1616                     CUSTOM_FLAGS)
1617     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
1618                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1619                     CUSTOM_FLAGS)
1620
1621 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1622 {
1623     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = c->cipher_data;
1624     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
1625         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1626         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = out->cipher_data;
1627         if (xctx->xts.key1) {
1628             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
1629                 return 0;
1630             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
1631         }
1632         if (xctx->xts.key2) {
1633             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
1634                 return 0;
1635             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
1636         }
1637         return 1;
1638     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
1639         return -1;
1640     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
1641     xctx->xts.key1 = NULL;
1642     xctx->xts.key2 = NULL;
1643     return 1;
1644 }
1645
1646 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1647                             const unsigned char *iv, int enc)
1648 {
1649     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1650     if (!iv && !key)
1651         return 1;
1652
1653     if (key)
1654         do {
1655 # ifdef AES_XTS_ASM
1656             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
1657 # else
1658             xctx->stream = NULL;
1659 # endif
1660             /* key_len is two AES keys */
1661 # ifdef HWAES_CAPABLE
1662             if (HWAES_CAPABLE) {
1663                 if (enc) {
1664                     HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1665                                           &xctx->ks1.ks);
1666                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
1667                 } else {
1668                     HWAES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1669                                           &xctx->ks1.ks);
1670                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
1671                 }
1672
1673                 HWAES_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1674                                       ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1675                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
1676
1677                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1678                 break;
1679             } else
1680 # endif
1681 # ifdef BSAES_CAPABLE
1682             if (BSAES_CAPABLE)
1683                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
1684             else
1685 # endif
1686 # ifdef VPAES_CAPABLE
1687             if (VPAES_CAPABLE) {
1688                 if (enc) {
1689                     vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1690                                           &xctx->ks1.ks);
1691                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1692                 } else {
1693                     vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1694                                           &xctx->ks1.ks);
1695                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
1696                 }
1697
1698                 vpaes_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1699                                       ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1700                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1701
1702                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1703                 break;
1704             } else
1705 # endif
1706                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
1707
1708             if (enc) {
1709                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
1710                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
1711             } else {
1712                 AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
1713                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
1714             }
1715
1716             AES_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1717                                 ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1718             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
1719
1720             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1721         } while (0);
1722
1723     if (iv) {
1724         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
1725         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
1726     }
1727
1728     return 1;
1729 }
1730
1731 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1732                           const unsigned char *in, size_t len)
1733 {
1734     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1735     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
1736         return 0;
1737     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
1738         return 0;
1739     if (xctx->stream)
1740         (*xctx->stream) (in, out, len,
1741                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2, ctx->iv);
1742     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, ctx->iv, in, out, len,
1743                                    ctx->encrypt))
1744         return 0;
1745     return 1;
1746 }
1747
1748 # define aes_xts_cleanup NULL
1749
1750 # define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
1751                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
1752                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
1753
1754 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS,
1755                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1756     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS,
1757                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1758
1759 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1760 {
1761     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = c->cipher_data;
1762     switch (type) {
1763     case EVP_CTRL_INIT:
1764         cctx->key_set = 0;
1765         cctx->iv_set = 0;
1766         cctx->L = 8;
1767         cctx->M = 12;
1768         cctx->tag_set = 0;
1769         cctx->len_set = 0;
1770         return 1;
1771
1772     case EVP_CTRL_CCM_SET_IVLEN:
1773         arg = 15 - arg;
1774     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
1775         if (arg < 2 || arg > 8)
1776             return 0;
1777         cctx->L = arg;
1778         return 1;
1779
1780     case EVP_CTRL_CCM_SET_TAG:
1781         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
1782             return 0;
1783         if (c->encrypt && ptr)
1784             return 0;
1785         if (ptr) {
1786             cctx->tag_set = 1;
1787             memcpy(c->buf, ptr, arg);
1788         }
1789         cctx->M = arg;
1790         return 1;
1791
1792     case EVP_CTRL_CCM_GET_TAG:
1793         if (!c->encrypt || !cctx->tag_set)
1794             return 0;
1795         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
1796             return 0;
1797         cctx->tag_set = 0;
1798         cctx->iv_set = 0;
1799         cctx->len_set = 0;
1800         return 1;
1801
1802     case EVP_CTRL_COPY:
1803         {
1804             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1805             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = out->cipher_data;
1806             if (cctx->ccm.key) {
1807                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
1808                     return 0;
1809                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
1810             }
1811             return 1;
1812         }
1813
1814     default:
1815         return -1;
1816
1817     }
1818 }
1819
1820 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1821                             const unsigned char *iv, int enc)
1822 {
1823     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1824     if (!iv && !key)
1825         return 1;
1826     if (key)
1827         do {
1828 # ifdef HWAES_CAPABLE
1829             if (HWAES_CAPABLE) {
1830                 HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1831
1832                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1833                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
1834                 cctx->str = NULL;
1835                 cctx->key_set = 1;
1836                 break;
1837             } else
1838 # endif
1839 # ifdef VPAES_CAPABLE
1840             if (VPAES_CAPABLE) {
1841                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1842                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1843                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
1844                 cctx->str = NULL;
1845                 cctx->key_set = 1;
1846                 break;
1847             }
1848 # endif
1849             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1850             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1851                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
1852             cctx->str = NULL;
1853             cctx->key_set = 1;
1854         } while (0);
1855     if (iv) {
1856         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
1857         cctx->iv_set = 1;
1858     }
1859     return 1;
1860 }
1861
1862 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1863                           const unsigned char *in, size_t len)
1864 {
1865     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1866     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
1867     /* If not set up, return error */
1868     if (!cctx->iv_set && !cctx->key_set)
1869         return -1;
1870     if (!ctx->encrypt && !cctx->tag_set)
1871         return -1;
1872     if (!out) {
1873         if (!in) {
1874             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1875                 return -1;
1876             cctx->len_set = 1;
1877             return len;
1878         }
1879         /* If have AAD need message length */
1880         if (!cctx->len_set && len)
1881             return -1;
1882         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
1883         return len;
1884     }
1885     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
1886     if (!in)
1887         return 0;
1888     /* If not set length yet do it */
1889     if (!cctx->len_set) {
1890         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1891             return -1;
1892         cctx->len_set = 1;
1893     }
1894     if (ctx->encrypt) {
1895         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1896                                                     cctx->str) :
1897             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
1898             return -1;
1899         cctx->tag_set = 1;
1900         return len;
1901     } else {
1902         int rv = -1;
1903         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1904                                                      cctx->str) :
1905             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
1906             unsigned char tag[16];
1907             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
1908                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, ctx->buf, cctx->M))
1909                     rv = len;
1910             }
1911         }
1912         if (rv == -1)
1913             OPENSSL_cleanse(out, len);
1914         cctx->iv_set = 0;
1915         cctx->tag_set = 0;
1916         cctx->len_set = 0;
1917         return rv;
1918     }
1919
1920 }
1921
1922 # define aes_ccm_cleanup NULL
1923
1924 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
1925                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1926     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
1927                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1928     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
1929                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1930 #endif
1931 typedef struct {
1932     union {
1933         double align;
1934         AES_KEY ks;
1935     } ks;
1936     /* Indicates if IV has been set */
1937     unsigned char *iv;
1938 } EVP_AES_WRAP_CTX;
1939
1940 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1941                              const unsigned char *iv, int enc)
1942 {
1943     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = ctx->cipher_data;
1944     if (!iv && !key)
1945         return 1;
1946     if (key) {
1947         if (ctx->encrypt)
1948             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &wctx->ks.ks);
1949         else
1950             AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &wctx->ks.ks);
1951         if (!iv)
1952             wctx->iv = NULL;
1953     }
1954     if (iv) {
1955         memcpy(ctx->iv, iv, 8);
1956         wctx->iv = ctx->iv;
1957     }
1958     return 1;
1959 }
1960
1961 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1962                            const unsigned char *in, size_t inlen)
1963 {
1964     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = ctx->cipher_data;
1965     size_t rv;
1966     if (!in)
1967         return 0;
1968     if (inlen % 8)
1969         return -1;
1970     if (ctx->encrypt && inlen < 8)
1971         return -1;
1972     if (!ctx->encrypt && inlen < 16)
1973         return -1;
1974     if (!out) {
1975         if (ctx->encrypt)
1976             return inlen + 8;
1977         else
1978             return inlen - 8;
1979     }
1980     if (ctx->encrypt)
1981         rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv, out, in, inlen,
1982                              (block128_f) AES_encrypt);
1983     else
1984         rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv, out, in, inlen,
1985                                (block128_f) AES_decrypt);
1986     return rv ? (int)rv : -1;
1987 }
1988
1989 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
1990                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
1991                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
1992
1993 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
1994     NID_id_aes128_wrap,
1995     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
1996     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
1997     NULL,
1998     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
1999     NULL, NULL, NULL, NULL
2000 };
2001
2002 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
2003 {
2004     return &aes_128_wrap;
2005 }
2006
2007 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
2008     NID_id_aes192_wrap,
2009     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
2010     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
2011     NULL,
2012     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
2013     NULL, NULL, NULL, NULL
2014 };
2015
2016 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
2017 {
2018     return &aes_192_wrap;
2019 }
2020
2021 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
2022     NID_id_aes256_wrap,
2023     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
2024     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
2025     NULL,
2026     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
2027     NULL, NULL, NULL, NULL
2028 };
2029
2030 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
2031 {
2032     return &aes_256_wrap;
2033 }