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 <crypto/rijndael/rijndael.h>
  54 #include <opencrypto/xform_enc.h>
  55
  56 struct aes_cbc_ctx {
  57         rijndael_ctx key;
  58         char iv[AES_BLOCK_LEN];
  59 };
  60
  61 static  int aes_cbc_setkey(void *, const uint8_t *, int);
  62 static  void aes_cbc_encrypt(void *, const uint8_t *, uint8_t *);
  63 static  void aes_cbc_decrypt(void *, const uint8_t *, uint8_t *);
  64 static  void aes_cbc_encrypt_multi(void *, const uint8_t *, uint8_t *, size_t);
  65 static  void aes_cbc_decrypt_multi(void *, const uint8_t *, uint8_t *, size_t);
  66 static  void aes_cbc_reinit(void *, const uint8_t *, size_t);
  67
  68 /* Encryption instances */
  69 const struct enc_xform enc_xform_aes_cbc = {
  70         .type = CRYPTO_AES_CBC,
  71         .name = "AES-CBC",
  72         .ctxsize = sizeof(struct aes_cbc_ctx),
  73         .blocksize = AES_BLOCK_LEN,
  74         .ivsize = AES_BLOCK_LEN,
  75         .minkey = AES_MIN_KEY,
  76         .maxkey = AES_MAX_KEY,
  77         .setkey = aes_cbc_setkey,
  78         .reinit = aes_cbc_reinit,
  79         .encrypt = aes_cbc_encrypt,
  80         .decrypt = aes_cbc_decrypt,
  81         .encrypt_multi = aes_cbc_encrypt_multi,
  82         .decrypt_multi = aes_cbc_decrypt_multi,
  83 };
  84
  85 /*
  86  * Encryption wrapper routines.
  87  */
  88 static void
  89 aes_cbc_encrypt(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out)
  90 {
  91         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
  92
  93         for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
  94                 out[i] = in[i] ^ ctx->iv[i];
  95         rijndael_encrypt(&ctx->key, out, out);
  96         memcpy(ctx->iv, out, AES_BLOCK_LEN);
  97 }
  98
  99 static void
 100 aes_cbc_decrypt(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out)
 101 {
 102         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 103         char block[AES_BLOCK_LEN];
 104
 105         memcpy(block, in, AES_BLOCK_LEN);
 106         rijndael_decrypt(&ctx->key, in, out);
 107         for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 108                 out[i] ^= ctx->iv[i];
 109         memcpy(ctx->iv, block, AES_BLOCK_LEN);
 110         explicit_bzero(block, sizeof(block));
 111 }
 112
 113 static void
 114 aes_cbc_encrypt_multi(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out, size_t len)
 115 {
 116         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 117
 118         KASSERT(len % AES_BLOCK_LEN == 0, ("%s: invalid length", __func__));
 119         while (len > 0) {
 120                 for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 121                         out[i] = in[i] ^ ctx->iv[i];
 122                 rijndael_encrypt(&ctx->key, out, out);
 123                 memcpy(ctx->iv, out, AES_BLOCK_LEN);
 124                 out += AES_BLOCK_LEN;
 125                 in += AES_BLOCK_LEN;
 126                 len -= AES_BLOCK_LEN;
 127         }
 128 }
 129
 130 static void
 131 aes_cbc_decrypt_multi(void *vctx, const uint8_t *in, uint8_t *out, size_t len)
 132 {
 133         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 134         char block[AES_BLOCK_LEN];
 135
 136         KASSERT(len % AES_BLOCK_LEN == 0, ("%s: invalid length", __func__));
 137         while (len > 0) {
 138                 memcpy(block, in, AES_BLOCK_LEN);
 139                 rijndael_decrypt(&ctx->key, in, out);
 140                 for (u_int i = 0; i < AES_BLOCK_LEN; i++)
 141                         out[i] ^= ctx->iv[i];
 142                 memcpy(ctx->iv, block, AES_BLOCK_LEN);
 143                 out += AES_BLOCK_LEN;
 144                 in += AES_BLOCK_LEN;
 145                 len -= AES_BLOCK_LEN;
 146         }
 147         explicit_bzero(block, sizeof(block));
 148 }
 149
 150 static int
 151 aes_cbc_setkey(void *vctx, const uint8_t *key, int len)
 152 {
 153         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 154
 155         if (len != 16 && len != 24 && len != 32)
 156                 return (EINVAL);
 157
 158         rijndael_set_key(&ctx->key, key, len * 8);
 159         return (0);
 160 }
 161
 162 static void
 163 aes_cbc_reinit(void *vctx, const uint8_t *iv, size_t iv_len)
 164 {
 165         struct aes_cbc_ctx *ctx = vctx;
 166
 167         KASSERT(iv_len == sizeof(ctx->iv), ("%s: bad IV length", __func__));
 168         memcpy(ctx->iv, iv, sizeof(ctx->iv));
 169 }