sys/opencrypto/xform_aes_cbc.c

   1 /*      $OpenBSD: xform.c,v 1.16 2001/08/28 12:20:43 ben Exp $  */
   2 /*-
   3  * The authors of this code are John Ioannidis (ji@tla.org),
   4  * Angelos D. Keromytis (kermit@csd.uch.gr),
   5  * Niels Provos (provos@physnet.uni-hamburg.de) and
   6  * Damien Miller (djm@mindrot.org).
   7  *
   8  * This code was written by John Ioannidis for BSD/OS in Athens, Greece,
   9  * in November 1995.
  10  *
  11  * Ported to OpenBSD and NetBSD, with additional transforms, in December 1996,
  12  * by Angelos D. Keromytis.
  13  *
  14  * Additional transforms and features in 1997 and 1998 by Angelos D. Keromytis
  15  * and Niels Provos.
  16  *
  17  * Additional features in 1999 by Angelos D. Keromytis.
  18  *
  19  * AES XTS implementation in 2008 by Damien Miller
  20  *
  21  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1998, 1999 by John Ioannidis,
  22  * Angelos D. Keromytis and Niels Provos.
  23  *
  24  * Copyright (C) 2001, Angelos D. Keromytis.
  25  *
  26  * Copyright (C) 2008, Damien Miller
  27  * Copyright (c) 2014 The FreeBSD Foundation
  28  * All rights reserved.
  29  *
  30  * Portions of this software were developed by John-Mark Gurney
  31  * under sponsorship of the FreeBSD Foundation and
  32  * Rubicon Communications, LLC (Netgate).
  33  *
  34  * Permission to use, copy, and modify this software with or without fee
  35  * is hereby granted, provided that this entire notice is included in
  36  * all copies of any software which is or includes a copy or
  37  * modification of this software.
  38  * You may use this code under the GNU public license if you so wish. Please
  39  * contribute changes back to the authors under this freer than GPL license
  40  * so that we may further the use of strong encryption without limitations to
  41  * all.
  42  *
  43  * THIS SOFTWARE IS BEING PROVIDED "AS IS", WITHOUT ANY EXPRESS OR
  44  * IMPLIED WARRANTY. IN PARTICULAR, NONE OF THE AUTHORS MAKES ANY
  45  * REPRESENTATION OR WARRANTY OF ANY KIND CONCERNING THE
  46  * MERCHANTABILITY OF THIS SOFTWARE OR ITS FITNESS FOR ANY PARTICULAR
  47  * PURPOSE.
  48  */
  49
  50 #include <sys/cdefs.h>
  51 __FBSDID("$FreeBSD$");
  52
  53 #include <sys/types.h>
  54 #include <crypto/rijndael/rijndael.h>
  55 #include <opencrypto/xform_enc.h>
  56
  57 struct aes_cbc_ctx {
  58         rijndael_ctx key;
  59         char iv[AES_BLOCK_LEN];
  60 };
  61
  62 static  int aes_cbc_setkey(void *, const uint8_t *, int);
  63 static  void aes_cbc_encrypt(void *, const uint8_t *, uint8_t *);
  64 static  void aes_cbc_decrypt(void *, const uint8_t *, uint8_t *);
  65 static  void aes_cbc_encrypt_multi(void *, const uint8_t *, uint8_t *, size_t);
  66 static  void aes_cbc_decrypt_multi(void *, const uint8_t *, uint8_t *, size_t);
  67 static  void aes_cbc_reinit(void *, const uint8_t *, size_t);
  68
  69 /* Encryption instances */
  70 const struct enc_xform enc_xform_aes_cbc = {
  71         .type = CRYPTO_AES_CBC,
  72         .name = "AES-CBC",
  73         .ctxsize = sizeof(struct aes_cbc_ctx),
  74         .blocksize = AES_BLOCK_LEN,
  75         .ivsize = AES_BLOCK_LEN,
  76         .minkey = AES_MIN_KEY,
  77         .maxkey = AES_MAX_KEY,
  78         .setkey = aes_cbc_setkey,
  79         .reinit = aes_cbc_reinit,
  80         .encrypt = aes_cbc_encrypt,
  81         .decrypt = aes_cbc_decrypt,
  82         .encrypt_multi = aes_cbc_encrypt_multi,
  83         .decrypt_multi = aes_cbc_decrypt_multi,
  84 };
  85
  86 /*
  87  * Encryption wrapper routines.
  88  */
  89 static void
  90 aes_cbc_encrypt(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out)
  91 {
  92         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
  93
  94         for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
  95                 out[i] = in[i] ^ ctx->iv[i];
  96         rijndael_encrypt(&ctx->key, out, out);
  97         memcpy(ctx->iv, out, AES_BLOCK_LEN);
  98 }
  99
 100 static void
 101 aes_cbc_decrypt(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out)
 102 {
 103         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 104         char block[AES_BLOCK_LEN];
 105
 106         memcpy(block, in, AES_BLOCK_LEN);
 107         rijndael_decrypt(&ctx->key, in, out);
 108         for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 109                 out[i] ^= ctx->iv[i];
 110         memcpy(ctx->iv, block, AES_BLOCK_LEN);
 111         explicit_bzero(block, sizeof(block));
 112 }
 113
 114 static void
 115 aes_cbc_encrypt_multi(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out, size_t len)
 116 {
 117         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 118
 119         KASSERT(len % AES_BLOCK_LEN == 0, ("%s: invalid length", __func__));
 120         while (len > 0) {
 121                 for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 122                         out[i] = in[i] ^ ctx->iv[i];
 123                 rijndael_encrypt(&ctx->key, out, out);
 124                 memcpy(ctx->iv, out, AES_BLOCK_LEN);
 125                 out += AES_BLOCK_LEN;
 126                 in += AES_BLOCK_LEN;
 127                 len -= AES_BLOCK_LEN;
 128         }
 129 }
 130
 131 static void
 132 aes_cbc_decrypt_multi(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out, size_t len)
 133 {
 134         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 135         char block[AES_BLOCK_LEN];
 136
 137         KASSERT(len % AES_BLOCK_LEN == 0, ("%s: invalid length", __func__));
 138         while (len > 0) {
 139                 memcpy(block, in, AES_BLOCK_LEN);
 140                 rijndael_decrypt(&ctx->key, in, out);
 141                 for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 142                         out[i] ^= ctx->iv[i];
 143                 memcpy(ctx->iv, block, AES_BLOCK_LEN);
 144                 out += AES_BLOCK_LEN;
 145                 in += AES_BLOCK_LEN;
 146                 len -= AES_BLOCK_LEN;
 147         }
 148         explicit_bzero(block, sizeof(block));
 149 }
 150
 151 static int
 152 aes_cbc_setkey(void *vctx, const uint8_t *key, int len)
 153 {
 154         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 155
 156         if (len != 16 && len != 24 && len != 32)
 157                 return (EINVAL);
 158
 159         rijndael_set_key(&ctx->key, key, len * 8);
 160         return (0);
 161 }
 162
 163 static void
 164 aes_cbc_reinit(void *vctx, const uint8_t *iv, size_t iv_len)
 165 {
 166         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 167
 168         KASSERT(iv_len == sizeof(ctx->iv), ("%s: bad IV length", __func__));
 169         memcpy(ctx->iv, iv, sizeof(ctx->iv));
 170 }