sys/opencrypto/xform_aes_icm.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 <opencrypto/xform_enc.h>
  54
  55 static  int aes_icm_setkey(u_int8_t **, u_int8_t *, int);
  56 static  void aes_icm_crypt(caddr_t, u_int8_t *);
  57 static  void aes_icm_zerokey(u_int8_t **);
  58 static  void aes_icm_reinit(caddr_t, u_int8_t *);
  59 static  void aes_gcm_reinit(caddr_t, u_int8_t *);
  60 static  void aes_ccm_reinit(caddr_t, u_int8_t *);
  61
  62 /* Encryption instances */
  63 struct enc_xform enc_xform_aes_icm = {
  64         CRYPTO_AES_ICM, "AES-ICM",
  65         AES_BLOCK_LEN, AES_BLOCK_LEN, AES_MIN_KEY, AES_MAX_KEY,
  66         aes_icm_crypt,
  67         aes_icm_crypt,
  68         aes_icm_setkey,
  69         aes_icm_zerokey,
  70         aes_icm_reinit,
  71 };
  72
  73 struct enc_xform enc_xform_aes_nist_gcm = {
  74         CRYPTO_AES_NIST_GCM_16, "AES-GCM",
  75         AES_ICM_BLOCK_LEN, AES_GCM_IV_LEN, AES_MIN_KEY, AES_MAX_KEY,
  76         aes_icm_crypt,
  77         aes_icm_crypt,
  78         aes_icm_setkey,
  79         aes_icm_zerokey,
  80         aes_gcm_reinit,
  81 };
  82
  83 struct enc_xform enc_xform_ccm = {
  84         .type = CRYPTO_AES_CCM_16,
  85         .name = "AES-CCM",
  86         .blocksize = AES_ICM_BLOCK_LEN, .ivsize = AES_CCM_IV_LEN,
  87         .minkey = AES_MIN_KEY, .maxkey = AES_MAX_KEY,
  88         .encrypt = aes_icm_crypt,
  89         .decrypt = aes_icm_crypt,
  90         .setkey = aes_icm_setkey,
  91         .zerokey = aes_icm_zerokey,
  92         .reinit = aes_ccm_reinit,
  93 };
  94
  95 /*
  96  * Encryption wrapper routines.
  97  */
  98 static void
  99 aes_icm_reinit(caddr_t key, u_int8_t *iv)
 100 {
 101         struct aes_icm_ctx *ctx;
 102
 103         ctx = (struct aes_icm_ctx *)key;
 104         bcopy(iv, ctx->ac_block, AESICM_BLOCKSIZE);
 105 }
 106
 107 static void
 108 aes_gcm_reinit(caddr_t key, u_int8_t *iv)
 109 {
 110         struct aes_icm_ctx *ctx;
 111
 112         aes_icm_reinit(key, iv);
 113
 114         ctx = (struct aes_icm_ctx *)key;
 115         /* GCM starts with 2 as counter 1 is used for final xor of tag. */
 116         bzero(&ctx->ac_block[AESICM_BLOCKSIZE - 4], 4);
 117         ctx->ac_block[AESICM_BLOCKSIZE - 1] = 2;
 118 }
 119
 120 static void
 121 aes_ccm_reinit(caddr_t key, u_int8_t *iv)
 122 {
 123         struct aes_icm_ctx *ctx;
 124
 125         ctx = (struct aes_icm_ctx*)key;
 126
 127         /* CCM has flags, then the IV, then the counter, which starts at 1 */
 128         bzero(ctx->ac_block, sizeof(ctx->ac_block));
 129         /* 3 bytes for length field; this gives a nonce of 12 bytes */
 130         ctx->ac_block[0] = (15 - AES_CCM_IV_LEN) - 1;
 131         bcopy(iv, ctx->ac_block+1, AES_CCM_IV_LEN);
 132         ctx->ac_block[AESICM_BLOCKSIZE - 1] = 1;
 133 }
 134
 135 static void
 136 aes_icm_crypt(caddr_t key, u_int8_t *data)
 137 {
 138         struct aes_icm_ctx *ctx;
 139         u_int8_t keystream[AESICM_BLOCKSIZE];
 140         int i;
 141
 142         ctx = (struct aes_icm_ctx *)key;
 143         rijndaelEncrypt(ctx->ac_ek, ctx->ac_nr, ctx->ac_block, keystream);
 144         for (i = 0; i < AESICM_BLOCKSIZE; i++)
 145                 data[i] ^= keystream[i];
 146         explicit_bzero(keystream, sizeof(keystream));
 147
 148         /* increment counter */
 149         for (i = AESICM_BLOCKSIZE - 1;
 150              i >= 0; i--)
 151                 if (++ctx->ac_block[i])   /* continue on overflow */
 152                         break;
 153 }
 154
 155 static int
 156 aes_icm_setkey(u_int8_t **sched, u_int8_t *key, int len)
 157 {
 158         struct aes_icm_ctx *ctx;
 159
 160         if (len != 16 && len != 24 && len != 32)
 161                 return EINVAL;
 162
 163         *sched = KMALLOC(sizeof(struct aes_icm_ctx), M_CRYPTO_DATA,
 164             M_NOWAIT | M_ZERO);
 165         if (*sched == NULL)
 166                 return ENOMEM;
 167
 168         ctx = (struct aes_icm_ctx *)*sched;
 169         ctx->ac_nr = rijndaelKeySetupEnc(ctx->ac_ek, (u_char *)key, len * 8);
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 static void
 174 aes_icm_zerokey(u_int8_t **sched)
 175 {
 176
 177         bzero(*sched, sizeof(struct aes_icm_ctx));
 178         KFREE(*sched, M_CRYPTO_DATA);
 179         *sched = NULL;
 180 }