doc/man3/EVP_EncryptInit.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 EVP_CIPHER_fetch,
   6 EVP_CIPHER_CTX_new,
   7 EVP_CIPHER_CTX_reset,
   8 EVP_CIPHER_CTX_free,
   9 EVP_EncryptInit_ex,
  10 EVP_EncryptUpdate,
  11 EVP_EncryptFinal_ex,
  12 EVP_DecryptInit_ex,
  13 EVP_DecryptUpdate,
  14 EVP_DecryptFinal_ex,
  15 EVP_CipherInit_ex,
  16 EVP_CipherUpdate,
  17 EVP_CipherFinal_ex,
  18 EVP_CIPHER_CTX_set_key_length,
  19 EVP_CIPHER_CTX_ctrl,
  20 EVP_EncryptInit,
  21 EVP_EncryptFinal,
  22 EVP_DecryptInit,
  23 EVP_DecryptFinal,
  24 EVP_CipherInit,
  25 EVP_CipherFinal,
  26 EVP_get_cipherbyname,
  27 EVP_get_cipherbynid,
  28 EVP_get_cipherbyobj,
  29 EVP_CIPHER_nid,
  30 EVP_CIPHER_block_size,
  31 EVP_CIPHER_key_length,
  32 EVP_CIPHER_iv_length,
  33 EVP_CIPHER_flags,
  34 EVP_CIPHER_mode,
  35 EVP_CIPHER_type,
  36 EVP_CIPHER_CTX_cipher,
  37 EVP_CIPHER_CTX_nid,
  38 EVP_CIPHER_CTX_block_size,
  39 EVP_CIPHER_CTX_key_length,
  40 EVP_CIPHER_CTX_iv_length,
  41 EVP_CIPHER_CTX_get_app_data,
  42 EVP_CIPHER_CTX_set_app_data,
  43 EVP_CIPHER_CTX_type,
  44 EVP_CIPHER_CTX_flags,
  45 EVP_CIPHER_CTX_mode,
  46 EVP_CIPHER_param_to_asn1,
  47 EVP_CIPHER_asn1_to_param,
  48 EVP_CIPHER_CTX_set_padding,
  49 EVP_enc_null
  50 - EVP cipher routines
  51
  52 =head1 SYNOPSIS
  53
  54 =for comment generic
  55
  56  #include <openssl/evp.h>
  57
  58  EVP_CIPHER *EVP_CIPHER_fetch(OPENSSL_CTX *ctx, const char *algorithm,
  59                               const char *properties);
  60  EVP_CIPHER_CTX *EVP_CIPHER_CTX_new(void);
  61  int EVP_CIPHER_CTX_reset(EVP_CIPHER_CTX *ctx);
  62  void EVP_CIPHER_CTX_free(EVP_CIPHER_CTX *ctx);
  63
  64  int EVP_EncryptInit_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  65                         ENGINE *impl, const unsigned char *key, const unsigned char *iv);
  66  int EVP_EncryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  67                        int *outl, const unsigned char *in, int inl);
  68  int EVP_EncryptFinal_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl);
  69
  70  int EVP_DecryptInit_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  71                         ENGINE *impl, const unsigned char *key, const unsigned char *iv);
  72  int EVP_DecryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  73                        int *outl, const unsigned char *in, int inl);
  74  int EVP_DecryptFinal_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
  75
  76  int EVP_CipherInit_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  77                        ENGINE *impl, const unsigned char *key, const unsigned char *iv, int enc);
  78  int EVP_CipherUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  79                       int *outl, const unsigned char *in, int inl);
  80  int EVP_CipherFinal_ex(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
  81
  82  int EVP_EncryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  83                      const unsigned char *key, const unsigned char *iv);
  84  int EVP_EncryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl);
  85
  86  int EVP_DecryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  87                      const unsigned char *key, const unsigned char *iv);
  88  int EVP_DecryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
  89
  90  int EVP_CipherInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
  91                     const unsigned char *key, const unsigned char *iv, int enc);
  92  int EVP_CipherFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
  93
  94  int EVP_CIPHER_CTX_set_padding(EVP_CIPHER_CTX *x, int padding);
  95  int EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(EVP_CIPHER_CTX *x, int keylen);
  96  int EVP_CIPHER_CTX_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
  97  int EVP_CIPHER_CTX_rand_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *key);
  98
  99  const EVP_CIPHER *EVP_get_cipherbyname(const char *name);
 100  const EVP_CIPHER *EVP_get_cipherbynid(int nid);
 101  const EVP_CIPHER *EVP_get_cipherbyobj(const ASN1_OBJECT *a);
 102
 103  int EVP_CIPHER_nid(const EVP_CIPHER *e);
 104  int EVP_CIPHER_block_size(const EVP_CIPHER *e);
 105  int EVP_CIPHER_key_length(const EVP_CIPHER *e);
 106  int EVP_CIPHER_iv_length(const EVP_CIPHER *e);
 107  unsigned long EVP_CIPHER_flags(const EVP_CIPHER *e);
 108  unsigned long EVP_CIPHER_mode(const EVP_CIPHER *e);
 109  int EVP_CIPHER_type(const EVP_CIPHER *ctx);
 110
 111  const EVP_CIPHER *EVP_CIPHER_CTX_cipher(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 112  int EVP_CIPHER_CTX_nid(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 113  int EVP_CIPHER_CTX_block_size(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 114  int EVP_CIPHER_CTX_key_length(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 115  int EVP_CIPHER_CTX_iv_length(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 116  void *EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 117  void EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(const EVP_CIPHER_CTX *ctx, void *data);
 118  int EVP_CIPHER_CTX_type(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 119  int EVP_CIPHER_CTX_mode(const EVP_CIPHER_CTX *ctx);
 120
 121  int EVP_CIPHER_param_to_asn1(EVP_CIPHER_CTX *c, ASN1_TYPE *type);
 122  int EVP_CIPHER_asn1_to_param(EVP_CIPHER_CTX *c, ASN1_TYPE *type);
 123
 124 =head1 DESCRIPTION
 125
 126 The EVP cipher routines are a high level interface to certain
 127 symmetric ciphers.
 128
 129 EVP_CIPHER_fetch() fetches the cipher implementation for the given
 130 B<algorithm> from any provider offering it, within the criteria given
 131 by the B<properties>.
 132 See L<provider(7)/Fetching algorithms> for further information.
 133
 134 The returned value must eventually be freed with
 135 L<EVP_CIPHER_meth_free(3)>.
 136
 137 EVP_CIPHER_CTX_new() creates a cipher context.
 138
 139 EVP_CIPHER_CTX_free() clears all information from a cipher context
 140 and free up any allocated memory associate with it, including B<ctx>
 141 itself. This function should be called after all operations using a
 142 cipher are complete so sensitive information does not remain in
 143 memory.
 144
 145 EVP_EncryptInit_ex() sets up cipher context B<ctx> for encryption
 146 with cipher B<type>. B<type> is typically supplied by a function such
 147 as EVP_aes_256_cbc(), or a value explicitly fetched with
 148 EVP_CIPHER_fetch(). If B<impl> is non-NULL, its implementation of the
 149 cipher B<type> is used if there is one, and if not, the default
 150 implementation is used. B<key> is the symmetric key to use
 151 and B<iv> is the IV to use (if necessary), the actual number of bytes
 152 used for the key and IV depends on the cipher. It is possible to set
 153 all parameters to NULL except B<type> in an initial call and supply
 154 the remaining parameters in subsequent calls, all of which have B<type>
 155 set to NULL. This is done when the default cipher parameters are not
 156 appropriate.
 157
 158 EVP_EncryptUpdate() encrypts B<inl> bytes from the buffer B<in> and
 159 writes the encrypted version to B<out>. This function can be called
 160 multiple times to encrypt successive blocks of data. The amount
 161 of data written depends on the block alignment of the encrypted data:
 162 as a result the amount of data written may be anything from zero bytes
 163 to (inl + cipher_block_size - 1) so B<out> should contain sufficient
 164 room. The actual number of bytes written is placed in B<outl>. It also
 165 checks if B<in> and B<out> are partially overlapping, and if they are
 166 0 is returned to indicate failure.
 167
 168 If padding is enabled (the default) then EVP_EncryptFinal_ex() encrypts
 169 the "final" data, that is any data that remains in a partial block.
 170 It uses standard block padding (aka PKCS padding) as described in
 171 the NOTES section, below. The encrypted
 172 final data is written to B<out> which should have sufficient space for
 173 one cipher block. The number of bytes written is placed in B<outl>. After
 174 this function is called the encryption operation is finished and no further
 175 calls to EVP_EncryptUpdate() should be made.
 176
 177 If padding is disabled then EVP_EncryptFinal_ex() will not encrypt any more
 178 data and it will return an error if any data remains in a partial block:
 179 that is if the total data length is not a multiple of the block size.
 180
 181 EVP_DecryptInit_ex(), EVP_DecryptUpdate() and EVP_DecryptFinal_ex() are the
 182 corresponding decryption operations. EVP_DecryptFinal() will return an
 183 error code if padding is enabled and the final block is not correctly
 184 formatted. The parameters and restrictions are identical to the encryption
 185 operations except that if padding is enabled the decrypted data buffer B<out>
 186 passed to EVP_DecryptUpdate() should have sufficient room for
 187 (B<inl> + cipher_block_size) bytes unless the cipher block size is 1 in
 188 which case B<inl> bytes is sufficient.
 189
 190 EVP_CipherInit_ex(), EVP_CipherUpdate() and EVP_CipherFinal_ex() are
 191 functions that can be used for decryption or encryption. The operation
 192 performed depends on the value of the B<enc> parameter. It should be set
 193 to 1 for encryption, 0 for decryption and -1 to leave the value unchanged
 194 (the actual value of 'enc' being supplied in a previous call).
 195
 196 EVP_CIPHER_CTX_reset() clears all information from a cipher context
 197 and free up any allocated memory associate with it, except the B<ctx>
 198 itself. This function should be called anytime B<ctx> is to be reused
 199 for another EVP_CipherInit() / EVP_CipherUpdate() / EVP_CipherFinal()
 200 series of calls.
 201
 202 EVP_EncryptInit(), EVP_DecryptInit() and EVP_CipherInit() behave in a
 203 similar way to EVP_EncryptInit_ex(), EVP_DecryptInit_ex() and
 204 EVP_CipherInit_ex() except they always use the default cipher implementation.
 205
 206 EVP_EncryptFinal(), EVP_DecryptFinal() and EVP_CipherFinal() are
 207 identical to EVP_EncryptFinal_ex(), EVP_DecryptFinal_ex() and
 208 EVP_CipherFinal_ex(). In previous releases they also cleaned up
 209 the B<ctx>, but this is no longer done and EVP_CIPHER_CTX_clean()
 210 must be called to free any context resources.
 211
 212 EVP_get_cipherbyname(), EVP_get_cipherbynid() and EVP_get_cipherbyobj()
 213 return an EVP_CIPHER structure when passed a cipher name, a NID or an
 214 ASN1_OBJECT structure.
 215
 216 EVP_CIPHER_nid() and EVP_CIPHER_CTX_nid() return the NID of a cipher when
 217 passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX> structure.  The actual NID
 218 value is an internal value which may not have a corresponding OBJECT
 219 IDENTIFIER.
 220
 221 EVP_CIPHER_CTX_set_padding() enables or disables padding. This
 222 function should be called after the context is set up for encryption
 223 or decryption with EVP_EncryptInit_ex(), EVP_DecryptInit_ex() or
 224 EVP_CipherInit_ex(). By default encryption operations are padded using
 225 standard block padding and the padding is checked and removed when
 226 decrypting. If the B<pad> parameter is zero then no padding is
 227 performed, the total amount of data encrypted or decrypted must then
 228 be a multiple of the block size or an error will occur.
 229
 230 EVP_CIPHER_key_length() and EVP_CIPHER_CTX_key_length() return the key
 231 length of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>
 232 structure. The constant B<EVP_MAX_KEY_LENGTH> is the maximum key length
 233 for all ciphers. Note: although EVP_CIPHER_key_length() is fixed for a
 234 given cipher, the value of EVP_CIPHER_CTX_key_length() may be different
 235 for variable key length ciphers.
 236
 237 EVP_CIPHER_CTX_set_key_length() sets the key length of the cipher ctx.
 238 If the cipher is a fixed length cipher then attempting to set the key
 239 length to any value other than the fixed value is an error.
 240
 241 EVP_CIPHER_iv_length() and EVP_CIPHER_CTX_iv_length() return the IV
 242 length of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>.
 243 It will return zero if the cipher does not use an IV.  The constant
 244 B<EVP_MAX_IV_LENGTH> is the maximum IV length for all ciphers.
 245
 246 EVP_CIPHER_block_size() and EVP_CIPHER_CTX_block_size() return the block
 247 size of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>
 248 structure. The constant B<EVP_MAX_BLOCK_LENGTH> is also the maximum block
 249 length for all ciphers.
 250
 251 EVP_CIPHER_type() and EVP_CIPHER_CTX_type() return the type of the passed
 252 cipher or context. This "type" is the actual NID of the cipher OBJECT
 253 IDENTIFIER as such it ignores the cipher parameters and 40 bit RC2 and
 254 128 bit RC2 have the same NID. If the cipher does not have an object
 255 identifier or does not have ASN1 support this function will return
 256 B<NID_undef>.
 257
 258 EVP_CIPHER_CTX_cipher() returns the B<EVP_CIPHER> structure when passed
 259 an B<EVP_CIPHER_CTX> structure.
 260
 261 EVP_CIPHER_mode() and EVP_CIPHER_CTX_mode() return the block cipher mode:
 262 EVP_CIPH_ECB_MODE, EVP_CIPH_CBC_MODE, EVP_CIPH_CFB_MODE, EVP_CIPH_OFB_MODE,
 263 EVP_CIPH_CTR_MODE, EVP_CIPH_GCM_MODE, EVP_CIPH_CCM_MODE, EVP_CIPH_XTS_MODE,
 264 EVP_CIPH_WRAP_MODE or EVP_CIPH_OCB_MODE. If the cipher is a stream cipher then
 265 EVP_CIPH_STREAM_CIPHER is returned.
 266
 267 EVP_CIPHER_param_to_asn1() sets the AlgorithmIdentifier "parameter" based
 268 on the passed cipher. This will typically include any parameters and an
 269 IV. The cipher IV (if any) must be set when this call is made. This call
 270 should be made before the cipher is actually "used" (before any
 271 EVP_EncryptUpdate(), EVP_DecryptUpdate() calls for example). This function
 272 may fail if the cipher does not have any ASN1 support.
 273
 274 EVP_CIPHER_asn1_to_param() sets the cipher parameters based on an ASN1
 275 AlgorithmIdentifier "parameter". The precise effect depends on the cipher
 276 In the case of RC2, for example, it will set the IV and effective key length.
 277 This function should be called after the base cipher type is set but before
 278 the key is set. For example EVP_CipherInit() will be called with the IV and
 279 key set to NULL, EVP_CIPHER_asn1_to_param() will be called and finally
 280 EVP_CipherInit() again with all parameters except the key set to NULL. It is
 281 possible for this function to fail if the cipher does not have any ASN1 support
 282 or the parameters cannot be set (for example the RC2 effective key length
 283 is not supported.
 284
 285 EVP_CIPHER_CTX_ctrl() allows various cipher specific parameters to be determined
 286 and set.
 287
 288 EVP_CIPHER_CTX_rand_key() generates a random key of the appropriate length
 289 based on the cipher context. The EVP_CIPHER can provide its own random key
 290 generation routine to support keys of a specific form. B<Key> must point to a
 291 buffer at least as big as the value returned by EVP_CIPHER_CTX_key_length().
 292
 293 =head1 RETURN VALUES
 294
 295 EVP_CIPHER_fetch() returns a pointer to a B<EVP_CIPHER> for success
 296 and B<NULL> for failure.
 297
 298 EVP_CIPHER_CTX_new() returns a pointer to a newly created
 299 B<EVP_CIPHER_CTX> for success and B<NULL> for failure.
 300
 301 EVP_EncryptInit_ex(), EVP_EncryptUpdate() and EVP_EncryptFinal_ex()
 302 return 1 for success and 0 for failure.
 303
 304 EVP_DecryptInit_ex() and EVP_DecryptUpdate() return 1 for success and 0 for failure.
 305 EVP_DecryptFinal_ex() returns 0 if the decrypt failed or 1 for success.
 306
 307 EVP_CipherInit_ex() and EVP_CipherUpdate() return 1 for success and 0 for failure.
 308 EVP_CipherFinal_ex() returns 0 for a decryption failure or 1 for success.
 309
 310 EVP_CIPHER_CTX_reset() returns 1 for success and 0 for failure.
 311
 312 EVP_get_cipherbyname(), EVP_get_cipherbynid() and EVP_get_cipherbyobj()
 313 return an B<EVP_CIPHER> structure or NULL on error.
 314
 315 EVP_CIPHER_nid() and EVP_CIPHER_CTX_nid() return a NID.
 316
 317 EVP_CIPHER_block_size() and EVP_CIPHER_CTX_block_size() return the block
 318 size.
 319
 320 EVP_CIPHER_key_length() and EVP_CIPHER_CTX_key_length() return the key
 321 length.
 322
 323 EVP_CIPHER_CTX_set_padding() always returns 1.
 324
 325 EVP_CIPHER_iv_length() and EVP_CIPHER_CTX_iv_length() return the IV
 326 length or zero if the cipher does not use an IV.
 327
 328 EVP_CIPHER_type() and EVP_CIPHER_CTX_type() return the NID of the cipher's
 329 OBJECT IDENTIFIER or NID_undef if it has no defined OBJECT IDENTIFIER.
 330
 331 EVP_CIPHER_CTX_cipher() returns an B<EVP_CIPHER> structure.
 332
 333 EVP_CIPHER_param_to_asn1() and EVP_CIPHER_asn1_to_param() return greater
 334 than zero for success and zero or a negative number on failure.
 335
 336 EVP_CIPHER_CTX_rand_key() returns 1 for success.
 337
 338 =head1 CIPHER LISTING
 339
 340 All algorithms have a fixed key length unless otherwise stated.
 341
 342 Refer to L<SEE ALSO> for the full list of ciphers available through the EVP
 343 interface.
 344
 345 =over 4
 346
 347 =item EVP_enc_null()
 348
 349 Null cipher: does nothing.
 350
 351 =back
 352
 353 =head1 AEAD Interface
 354
 355 The EVP interface for Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD)
 356 modes are subtly altered and several additional I<ctrl> operations are supported
 357 depending on the mode specified.
 358
 359 To specify additional authenticated data (AAD), a call to EVP_CipherUpdate(),
 360 EVP_EncryptUpdate() or EVP_DecryptUpdate() should be made with the output
 361 parameter B<out> set to B<NULL>.
 362
 363 When decrypting, the return value of EVP_DecryptFinal() or EVP_CipherFinal()
 364 indicates whether the operation was successful. If it does not indicate success,
 365 the authentication operation has failed and any output data B<MUST NOT> be used
 366 as it is corrupted.
 367
 368 =head2 GCM and OCB Modes
 369
 370 The following I<ctrl>s are supported in GCM and OCB modes.
 371
 372 =over 4
 373
 374 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, ivlen, NULL)
 375
 376 Sets the IV length. This call can only be made before specifying an IV. If
 377 not called a default IV length is used.
 378
 379 For GCM AES and OCB AES the default is 12 (i.e. 96 bits). For OCB mode the
 380 maximum is 15.
 381
 382 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG, taglen, tag)
 383
 384 Writes C<taglen> bytes of the tag value to the buffer indicated by C<tag>.
 385 This call can only be made when encrypting data and B<after> all data has been
 386 processed (e.g. after an EVP_EncryptFinal() call).
 387
 388 For OCB, C<taglen> must either be 16 or the value previously set via
 389 B<EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG>.
 390
 391 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, tag)
 392
 393 Sets the expected tag to C<taglen> bytes from C<tag>.
 394 The tag length can only be set before specifying an IV.
 395 C<taglen> must be between 1 and 16 inclusive.
 396
 397 For GCM, this call is only valid when decrypting data.
 398
 399 For OCB, this call is valid when decrypting data to set the expected tag,
 400 and before encryption to set the desired tag length.
 401
 402 In OCB mode, calling this before encryption with C<tag> set to C<NULL> sets the
 403 tag length.  If this is not called prior to encryption, a default tag length is
 404 used.
 405
 406 For OCB AES, the default tag length is 16 (i.e. 128 bits).  It is also the
 407 maximum tag length for OCB.
 408
 409 =back
 410
 411 =head2 CCM Mode
 412
 413 The EVP interface for CCM mode is similar to that of the GCM mode but with a
 414 few additional requirements and different I<ctrl> values.
 415
 416 For CCM mode, the total plaintext or ciphertext length B<MUST> be passed to
 417 EVP_CipherUpdate(), EVP_EncryptUpdate() or EVP_DecryptUpdate() with the output
 418 and input parameters (B<in> and B<out>) set to B<NULL> and the length passed in
 419 the B<inl> parameter.
 420
 421 The following I<ctrl>s are supported in CCM mode.
 422
 423 =over 4
 424
 425 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, tag)
 426
 427 This call is made to set the expected B<CCM> tag value when decrypting or
 428 the length of the tag (with the C<tag> parameter set to NULL) when encrypting.
 429 The tag length is often referred to as B<M>. If not set a default value is
 430 used (12 for AES). When decrypting, the tag needs to be set before passing
 431 in data to be decrypted, but as in GCM and OCB mode, it can be set after
 432 passing additional authenticated data (see L<AEAD Interface>).
 433
 434 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_CCM_SET_L, ivlen, NULL)
 435
 436 Sets the CCM B<L> value. If not set a default is used (8 for AES).
 437
 438 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, ivlen, NULL)
 439
 440 Sets the CCM nonce (IV) length. This call can only be made before specifying an
 441 nonce value. The nonce length is given by B<15 - L> so it is 7 by default for
 442 AES.
 443
 444 =back
 445
 446 =head2 SIV Mode
 447
 448 For SIV mode ciphers the behaviour of the EVP interface is subtly
 449 altered and several additional ctrl operations are supported.
 450
 451 To specify any additional authenticated data (AAD) and/or a Nonce, a call to
 452 EVP_CipherUpdate(), EVP_EncryptUpdate() or EVP_DecryptUpdate() should be made
 453 with the output parameter B<out> set to B<NULL>.
 454
 455 RFC5297 states that the Nonce is the last piece of AAD before the actual
 456 encrypt/decrypt takes place. The API does not differentiate the Nonce from
 457 other AAD.
 458
 459 When decrypting the return value of EVP_DecryptFinal() or EVP_CipherFinal()
 460 indicates if the operation was successful. If it does not indicate success
 461 the authentication operation has failed and any output data B<MUST NOT>
 462 be used as it is corrupted.
 463
 464 The following ctrls are supported in both SIV modes.
 465
 466 =over 4
 467
 468 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG, taglen, tag);
 469
 470 Writes B<taglen> bytes of the tag value to the buffer indicated by B<tag>.
 471 This call can only be made when encrypting data and B<after> all data has been
 472 processed (e.g. after an EVP_EncryptFinal() call). For SIV mode the taglen must
 473 be 16.
 474
 475 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, tag);
 476
 477 Sets the expected tag to B<taglen> bytes from B<tag>. This call is only legal
 478 when decrypting data and must be made B<before> any data is processed (e.g.
 479 before any EVP_DecryptUpdate() call). For SIV mode the taglen must be 16.
 480
 481 =back
 482
 483 SIV mode makes two passes over the input data, thus, only one call to
 484 EVP_CipherUpdate(), EVP_EncryptUpdate() or EVP_DecryptUpdate() should be made
 485 with B<out> set to a non-B<NULL> value. A call to EVP_Decrypt_Final() or
 486 EVP_CipherFinal() is not required, but will indicate if the update
 487 operation succeeded.
 488
 489 =head2 ChaCha20-Poly1305
 490
 491 The following I<ctrl>s are supported for the ChaCha20-Poly1305 AEAD algorithm.
 492
 493 =over 4
 494
 495 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, ivlen, NULL)
 496
 497 Sets the nonce length. This call can only be made before specifying the nonce.
 498 If not called a default nonce length of 12 (i.e. 96 bits) is used. The maximum
 499 nonce length is 12 bytes (i.e. 96-bits). If a nonce of less than 12 bytes is set
 500 then the nonce is automatically padded with leading 0 bytes to make it 12 bytes
 501 in length.
 502
 503 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG, taglen, tag)
 504
 505 Writes C<taglen> bytes of the tag value to the buffer indicated by C<tag>.
 506 This call can only be made when encrypting data and B<after> all data has been
 507 processed (e.g. after an EVP_EncryptFinal() call).
 508
 509 C<taglen> specified here must be 16 (B<POLY1305_BLOCK_SIZE>, i.e. 128-bits) or
 510 less.
 511
 512 =item EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen, tag)
 513
 514 Sets the expected tag to C<taglen> bytes from C<tag>.
 515 The tag length can only be set before specifying an IV.
 516 C<taglen> must be between 1 and 16 (B<POLY1305_BLOCK_SIZE>) inclusive.
 517 This call is only valid when decrypting data.
 518
 519 =back
 520
 521 =head1 NOTES
 522
 523 Where possible the B<EVP> interface to symmetric ciphers should be used in
 524 preference to the low level interfaces. This is because the code then becomes
 525 transparent to the cipher used and much more flexible. Additionally, the
 526 B<EVP> interface will ensure the use of platform specific cryptographic
 527 acceleration such as AES-NI (the low level interfaces do not provide the
 528 guarantee).
 529
 530 PKCS padding works by adding B<n> padding bytes of value B<n> to make the total
 531 length of the encrypted data a multiple of the block size. Padding is always
 532 added so if the data is already a multiple of the block size B<n> will equal
 533 the block size. For example if the block size is 8 and 11 bytes are to be
 534 encrypted then 5 padding bytes of value 5 will be added.
 535
 536 When decrypting the final block is checked to see if it has the correct form.
 537
 538 Although the decryption operation can produce an error if padding is enabled,
 539 it is not a strong test that the input data or key is correct. A random block
 540 has better than 1 in 256 chance of being of the correct format and problems with
 541 the input data earlier on will not produce a final decrypt error.
 542
 543 If padding is disabled then the decryption operation will always succeed if
 544 the total amount of data decrypted is a multiple of the block size.
 545
 546 The functions EVP_EncryptInit(), EVP_EncryptFinal(), EVP_DecryptInit(),
 547 EVP_CipherInit() and EVP_CipherFinal() are obsolete but are retained for
 548 compatibility with existing code. New code should use EVP_EncryptInit_ex(),
 549 EVP_EncryptFinal_ex(), EVP_DecryptInit_ex(), EVP_DecryptFinal_ex(),
 550 EVP_CipherInit_ex() and EVP_CipherFinal_ex() because they can reuse an
 551 existing context without allocating and freeing it up on each call.
 552
 553 EVP_get_cipherbynid(), and EVP_get_cipherbyobj() are implemented as macros.
 554
 555 =head1 BUGS
 556
 557 B<EVP_MAX_KEY_LENGTH> and B<EVP_MAX_IV_LENGTH> only refer to the internal
 558 ciphers with default key lengths. If custom ciphers exceed these values the
 559 results are unpredictable. This is because it has become standard practice to
 560 define a generic key as a fixed unsigned char array containing
 561 B<EVP_MAX_KEY_LENGTH> bytes.
 562
 563 The ASN1 code is incomplete (and sometimes inaccurate) it has only been tested
 564 for certain common S/MIME ciphers (RC2, DES, triple DES) in CBC mode.
 565
 566 =head1 EXAMPLES
 567
 568 Encrypt a string using IDEA:
 569
 570  int do_crypt(char *outfile)
 571  {
 572      unsigned char outbuf[1024];
 573      int outlen, tmplen;
 574      /*
 575       * Bogus key and IV: we'd normally set these from
 576       * another source.
 577       */
 578      unsigned char key[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};
 579      unsigned char iv[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
 580      char intext[] = "Some Crypto Text";
 581      EVP_CIPHER_CTX *ctx;
 582      FILE *out;
 583
 584      ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
 585      EVP_EncryptInit_ex(ctx, EVP_idea_cbc(), NULL, key, iv);
 586
 587      if (!EVP_EncryptUpdate(ctx, outbuf, &outlen, intext, strlen(intext))) {
 588          /* Error */
 589          EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 590          return 0;
 591      }
 592      /*
 593       * Buffer passed to EVP_EncryptFinal() must be after data just
 594       * encrypted to avoid overwriting it.
 595       */
 596      if (!EVP_EncryptFinal_ex(ctx, outbuf + outlen, &tmplen)) {
 597          /* Error */
 598          EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 599          return 0;
 600      }
 601      outlen += tmplen;
 602      EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 603      /*
 604       * Need binary mode for fopen because encrypted data is
 605       * binary data. Also cannot use strlen() on it because
 606       * it won't be NUL terminated and may contain embedded
 607       * NULs.
 608       */
 609      out = fopen(outfile, "wb");
 610      if (out == NULL) {
 611          /* Error */
 612          return 0;
 613      }
 614      fwrite(outbuf, 1, outlen, out);
 615      fclose(out);
 616      return 1;
 617  }
 618
 619 The ciphertext from the above example can be decrypted using the B<openssl>
 620 utility with the command line (shown on two lines for clarity):
 621
 622  openssl idea -d \
 623      -K 000102030405060708090A0B0C0D0E0F -iv 0102030405060708 <filename
 624
 625 General encryption and decryption function example using FILE I/O and AES128
 626 with a 128-bit key:
 627
 628  int do_crypt(FILE *in, FILE *out, int do_encrypt)
 629  {
 630      /* Allow enough space in output buffer for additional block */
 631      unsigned char inbuf[1024], outbuf[1024 + EVP_MAX_BLOCK_LENGTH];
 632      int inlen, outlen;
 633      EVP_CIPHER_CTX *ctx;
 634      /*
 635       * Bogus key and IV: we'd normally set these from
 636       * another source.
 637       */
 638      unsigned char key[] = "0123456789abcdeF";
 639      unsigned char iv[] = "1234567887654321";
 640
 641      /* Don't set key or IV right away; we want to check lengths */
 642      ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
 643      EVP_CipherInit_ex(&ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, NULL, NULL,
 644                        do_encrypt);
 645      OPENSSL_assert(EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) == 16);
 646      OPENSSL_assert(EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx) == 16);
 647
 648      /* Now we can set key and IV */
 649      EVP_CipherInit_ex(ctx, NULL, NULL, key, iv, do_encrypt);
 650
 651      for (;;) {
 652          inlen = fread(inbuf, 1, 1024, in);
 653          if (inlen <= 0)
 654              break;
 655          if (!EVP_CipherUpdate(ctx, outbuf, &outlen, inbuf, inlen)) {
 656              /* Error */
 657              EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 658              return 0;
 659          }
 660          fwrite(outbuf, 1, outlen, out);
 661      }
 662      if (!EVP_CipherFinal_ex(ctx, outbuf, &outlen)) {
 663          /* Error */
 664          EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 665          return 0;
 666      }
 667      fwrite(outbuf, 1, outlen, out);
 668
 669      EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 670      return 1;
 671  }
 672
 673
 674 =head1 SEE ALSO
 675
 676 L<evp(7)>
 677
 678 Supported ciphers are listed in:
 679
 680 L<EVP_aes(3)>,
 681 L<EVP_aria(3)>,
 682 L<EVP_bf(3)>,
 683 L<EVP_camellia(3)>,
 684 L<EVP_cast5(3)>,
 685 L<EVP_chacha20(3)>,
 686 L<EVP_des(3)>,
 687 L<EVP_desx(3)>,
 688 L<EVP_idea(3)>,
 689 L<EVP_rc2(3)>,
 690 L<EVP_rc4(3)>,
 691 L<EVP_rc5(3)>,
 692 L<EVP_seed(3)>,
 693 L<EVP_sm4(3)>
 694
 695 =head1 HISTORY
 696
 697 Support for OCB mode was added in OpenSSL 1.1.0.
 698
 699 B<EVP_CIPHER_CTX> was made opaque in OpenSSL 1.1.0.  As a result,
 700 EVP_CIPHER_CTX_reset() appeared and EVP_CIPHER_CTX_cleanup()
 701 disappeared.  EVP_CIPHER_CTX_init() remains as an alias for
 702 EVP_CIPHER_CTX_reset().
 703
 704 =head1 COPYRIGHT
 705
 706 Copyright 2000-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 707
 708 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 709 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 710 in the file LICENSE in the source distribution or at
 711 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 712
 713 =cut