sys/netinet6/ah_aesxcbcmac.c

   1 /*      $KAME: ah_aesxcbcmac.c,v 1.6 2003/07/22 02:30:54 itojun Exp $   */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1998 and 2003 WIDE Project.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  * $FreeBSD$
  32  */
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/socket.h>
  37 #include <sys/queue.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/syslog.h>
  40 #include <sys/mbuf.h>
  41
  42 #include <net/if.h>
  43 #include <net/route.h>
  44
  45 #include <netinet/in.h>
  46
  47 #include <netinet6/ipsec.h>
  48 #include <netinet6/ah.h>
  49 #include <netinet6/ah_aesxcbcmac.h>
  50
  51 #include <netkey/key.h>
  52
  53 #include <crypto/rijndael/rijndael.h>
  54
  55 #define AES_BLOCKSIZE   16
  56
  57 typedef struct {
  58         u_int8_t        e[AES_BLOCKSIZE];
  59         u_int8_t        buf[AES_BLOCKSIZE];
  60         size_t          buflen;
  61         u_int32_t       r_k1s[(RIJNDAEL_MAXNR+1)*4];
  62         u_int32_t       r_k2s[(RIJNDAEL_MAXNR+1)*4];
  63         u_int32_t       r_k3s[(RIJNDAEL_MAXNR+1)*4];
  64         int             r_nr; /* key-length-dependent number of rounds */
  65         u_int8_t        k2[AES_BLOCKSIZE];
  66         u_int8_t        k3[AES_BLOCKSIZE];
  67 } aesxcbc_ctx;
  68
  69 int
  70 ah_aes_xcbc_mac_init(state, sav)
  71         struct ah_algorithm_state *state;
  72         struct secasvar *sav;
  73 {
  74         u_int8_t k1seed[AES_BLOCKSIZE] = { 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 };
  75         u_int8_t k2seed[AES_BLOCKSIZE] = { 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2 };
  76         u_int8_t k3seed[AES_BLOCKSIZE] = { 3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3 };
  77         u_int32_t r_ks[(RIJNDAEL_MAXNR+1)*4];
  78         aesxcbc_ctx *ctx;
  79         u_int8_t k1[AES_BLOCKSIZE];
  80
  81         if (!state)
  82                 panic("ah_aes_xcbc_mac_init: what?");
  83
  84         state->sav = sav;
  85         state->foo = (void *)malloc(sizeof(aesxcbc_ctx), M_TEMP, M_NOWAIT);
  86         if (!state->foo)
  87                 return ENOBUFS;
  88         bzero(state->foo, sizeof(aesxcbc_ctx));
  89
  90         ctx = (aesxcbc_ctx *)state->foo;
  91
  92         if ((ctx->r_nr = rijndaelKeySetupEnc(r_ks,
  93             (char *)_KEYBUF(sav->key_auth), AES_BLOCKSIZE * 8)) == 0)
  94                 return -1;
  95         rijndaelEncrypt(r_ks, ctx->r_nr, k1seed, k1);
  96         rijndaelEncrypt(r_ks, ctx->r_nr, k2seed, ctx->k2);
  97         rijndaelEncrypt(r_ks, ctx->r_nr, k3seed, ctx->k3);
  98         if (rijndaelKeySetupEnc(ctx->r_k1s, k1, AES_BLOCKSIZE * 8) == 0)
  99                 return -1;
 100         if (rijndaelKeySetupEnc(ctx->r_k2s, ctx->k2, AES_BLOCKSIZE * 8) == 0)
 101                 return -1;
 102         if (rijndaelKeySetupEnc(ctx->r_k3s, ctx->k3, AES_BLOCKSIZE * 8) == 0)
 103                 return -1;
 104
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 void
 109 ah_aes_xcbc_mac_loop(state, addr, len)
 110         struct ah_algorithm_state *state;
 111         u_int8_t *addr;
 112         size_t len;
 113 {
 114         u_int8_t buf[AES_BLOCKSIZE];
 115         aesxcbc_ctx *ctx;
 116         u_int8_t *ep;
 117         int i;
 118
 119         if (!state || !state->foo)
 120                 panic("ah_aes_xcbc_mac_loop: what?");
 121
 122         ctx = (aesxcbc_ctx *)state->foo;
 123         ep = addr + len;
 124
 125         if (ctx->buflen == sizeof(ctx->buf)) {
 126                 for (i = 0; i < sizeof(ctx->e); i++)
 127                         ctx->buf[i] ^= ctx->e[i];
 128                 rijndaelEncrypt(ctx->r_k1s, ctx->r_nr, ctx->buf, ctx->e);
 129                 ctx->buflen = 0;
 130         }
 131         if (ctx->buflen + len < sizeof(ctx->buf)) {
 132                 bcopy(addr, ctx->buf + ctx->buflen, len);
 133                 ctx->buflen += len;
 134                 return;
 135         }
 136         if (ctx->buflen && ctx->buflen + len > sizeof(ctx->buf)) {
 137                 bcopy(addr, ctx->buf + ctx->buflen,
 138                     sizeof(ctx->buf) - ctx->buflen);
 139                 for (i = 0; i < sizeof(ctx->e); i++)
 140                         ctx->buf[i] ^= ctx->e[i];
 141                 rijndaelEncrypt(ctx->r_k1s, ctx->r_nr, ctx->buf, ctx->e);
 142                 addr += sizeof(ctx->buf) - ctx->buflen;
 143                 ctx->buflen = 0;
 144         }
 145         /* due to the special processing for M[n], "=" case is not included */
 146         while (addr + AES_BLOCKSIZE < ep) {
 147                 bcopy(addr, buf, AES_BLOCKSIZE);
 148                 for (i = 0; i < sizeof(buf); i++)
 149                         buf[i] ^= ctx->e[i];
 150                 rijndaelEncrypt(ctx->r_k1s, ctx->r_nr, buf, ctx->e);
 151                 addr += AES_BLOCKSIZE;
 152         }
 153         if (addr < ep) {
 154                 bcopy(addr, ctx->buf + ctx->buflen, ep - addr);
 155                 ctx->buflen += ep - addr;
 156         }
 157 }
 158
 159 void
 160 ah_aes_xcbc_mac_result(state, addr, l)
 161         struct ah_algorithm_state *state;
 162         u_int8_t *addr;
 163         size_t l;
 164 {
 165         u_char digest[AES_BLOCKSIZE];
 166         aesxcbc_ctx *ctx;
 167         int i;
 168
 169         ctx = (aesxcbc_ctx *)state->foo;
 170
 171         if (ctx->buflen == sizeof(ctx->buf)) {
 172                 for (i = 0; i < sizeof(ctx->buf); i++) {
 173                         ctx->buf[i] ^= ctx->e[i];
 174                         ctx->buf[i] ^= ctx->k2[i];
 175                 }
 176                 rijndaelEncrypt(ctx->r_k1s, ctx->r_nr, ctx->buf, digest);
 177         } else {
 178                 for (i = ctx->buflen; i < sizeof(ctx->buf); i++)
 179                         ctx->buf[i] = (i == ctx->buflen) ? 0x80 : 0x00;
 180                 for (i = 0; i < sizeof(ctx->buf); i++) {
 181                         ctx->buf[i] ^= ctx->e[i];
 182                         ctx->buf[i] ^= ctx->k3[i];
 183                 }
 184                 rijndaelEncrypt(ctx->r_k1s, ctx->r_nr, ctx->buf, digest);
 185         }
 186
 187         bcopy(digest, addr, sizeof(digest) > l ? l : sizeof(digest));
 188
 189         free(state->foo, M_TEMP);
 190 }