ssl/record/ssl3_record_tls13.c

   1 /*
   2  * Copyright 2016-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include "../ssl_local.h"
  11 #include "record_local.h"
  12 #include "internal/cryptlib.h"
  13
  14 /*-
  15  * tls13_enc encrypts/decrypts |n_recs| in |recs|. Calls SSLfatal on internal
  16  * error, but not otherwise. It is the responsibility of the caller to report
  17  * a bad_record_mac.
  18  *
  19  * Returns:
  20  *    0: On failure
  21  *    1: if the record encryption/decryption was successful.
  22  */
  23 int tls13_enc(SSL *s, SSL3_RECORD *recs, size_t n_recs, int sending,
  24               SSL_MAC_BUF *mac, size_t macsize)
  25 {
  26     EVP_CIPHER_CTX *ctx;
  27     unsigned char iv[EVP_MAX_IV_LENGTH], recheader[SSL3_RT_HEADER_LENGTH];
  28     size_t ivlen, taglen, offset, loop, hdrlen;
  29     unsigned char *staticiv;
  30     unsigned char *seq;
  31     int lenu, lenf;
  32     SSL3_RECORD *rec = &recs[0];
  33     uint32_t alg_enc;
  34     WPACKET wpkt;
  35
  36     if (n_recs != 1) {
  37         /* Should not happen */
  38         /* TODO(TLS1.3): Support pipelining */
  39         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
  40                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  41         return 0;
  42     }
  43
  44     if (sending) {
  45         ctx = s->enc_write_ctx;
  46         staticiv = s->write_iv;
  47         seq = RECORD_LAYER_get_write_sequence(&s->rlayer);
  48     } else {
  49         ctx = s->enc_read_ctx;
  50         staticiv = s->read_iv;
  51         seq = RECORD_LAYER_get_read_sequence(&s->rlayer);
  52     }
  53
  54     /*
  55      * If we're sending an alert and ctx != NULL then we must be forcing
  56      * plaintext alerts. If we're reading and ctx != NULL then we allow
  57      * plaintext alerts at certain points in the handshake. If we've got this
  58      * far then we have already validated that a plaintext alert is ok here.
  59      */
  60     if (ctx == NULL || rec->type == SSL3_RT_ALERT) {
  61         memmove(rec->data, rec->input, rec->length);
  62         rec->input = rec->data;
  63         return 1;
  64     }
  65
  66     ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
  67
  68     if (s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITING
  69             || s->early_data_state == SSL_EARLY_DATA_WRITE_RETRY) {
  70         if (s->session != NULL && s->session->ext.max_early_data > 0) {
  71             alg_enc = s->session->cipher->algorithm_enc;
  72         } else {
  73             if (!ossl_assert(s->psksession != NULL
  74                              && s->psksession->ext.max_early_data > 0)) {
  75                 SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
  76                          ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  77                 return 0;
  78             }
  79             alg_enc = s->psksession->cipher->algorithm_enc;
  80         }
  81     } else {
  82         /*
  83          * To get here we must have selected a ciphersuite - otherwise ctx would
  84          * be NULL
  85          */
  86         if (!ossl_assert(s->s3.tmp.new_cipher != NULL)) {
  87             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
  88                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
  89             return 0;
  90         }
  91         alg_enc = s->s3.tmp.new_cipher->algorithm_enc;
  92     }
  93
  94     if (alg_enc & SSL_AESCCM) {
  95         if (alg_enc & (SSL_AES128CCM8 | SSL_AES256CCM8))
  96             taglen = EVP_CCM8_TLS_TAG_LEN;
  97          else
  98             taglen = EVP_CCM_TLS_TAG_LEN;
  99          if (sending && EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, taglen,
 100                                          NULL) <= 0) {
 101             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 102                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 103             return 0;
 104         }
 105     } else if (alg_enc & SSL_AESGCM) {
 106         taglen = EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
 107     } else if (alg_enc & SSL_CHACHA20) {
 108         taglen = EVP_CHACHAPOLY_TLS_TAG_LEN;
 109     } else {
 110         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 111                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 112         return 0;
 113     }
 114
 115     if (!sending) {
 116         /*
 117          * Take off tag. There must be at least one byte of content type as
 118          * well as the tag
 119          */
 120         if (rec->length < taglen + 1)
 121             return 0;
 122         rec->length -= taglen;
 123     }
 124
 125     /* Set up IV */
 126     if (ivlen < SEQ_NUM_SIZE) {
 127         /* Should not happen */
 128         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 129                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 130         return 0;
 131     }
 132     offset = ivlen - SEQ_NUM_SIZE;
 133     memcpy(iv, staticiv, offset);
 134     for (loop = 0; loop < SEQ_NUM_SIZE; loop++)
 135         iv[offset + loop] = staticiv[offset + loop] ^ seq[loop];
 136
 137     /* Increment the sequence counter */
 138     for (loop = SEQ_NUM_SIZE; loop > 0; loop--) {
 139         ++seq[loop - 1];
 140         if (seq[loop - 1] != 0)
 141             break;
 142     }
 143     if (loop == 0) {
 144         /* Sequence has wrapped */
 145         return 0;
 146     }
 147
 148     /* TODO(size_t): lenu/lenf should be a size_t but EVP doesn't support it */
 149     if (EVP_CipherInit_ex(ctx, NULL, NULL, NULL, iv, sending) <= 0
 150             || (!sending && EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG,
 151                                              taglen,
 152                                              rec->data + rec->length) <= 0)) {
 153         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 154                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 155         return 0;
 156     }
 157
 158     /* Set up the AAD */
 159     if (!WPACKET_init_static_len(&wpkt, recheader, sizeof(recheader), 0)
 160             || !WPACKET_put_bytes_u8(&wpkt, rec->type)
 161             || !WPACKET_put_bytes_u16(&wpkt, rec->rec_version)
 162             || !WPACKET_put_bytes_u16(&wpkt, rec->length + taglen)
 163             || !WPACKET_get_total_written(&wpkt, &hdrlen)
 164             || hdrlen != SSL3_RT_HEADER_LENGTH
 165             || !WPACKET_finish(&wpkt)) {
 166         SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 167                  ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 168         WPACKET_cleanup(&wpkt);
 169         return 0;
 170     }
 171
 172     /*
 173      * For CCM we must explicitly set the total plaintext length before we add
 174      * any AAD.
 175      */
 176     if (((alg_enc & SSL_AESCCM) != 0
 177                  && EVP_CipherUpdate(ctx, NULL, &lenu, NULL,
 178                                      (unsigned int)rec->length) <= 0)
 179             || EVP_CipherUpdate(ctx, NULL, &lenu, recheader,
 180                                 sizeof(recheader)) <= 0
 181             || EVP_CipherUpdate(ctx, rec->data, &lenu, rec->input,
 182                                 (unsigned int)rec->length) <= 0
 183             || EVP_CipherFinal_ex(ctx, rec->data + lenu, &lenf) <= 0
 184             || (size_t)(lenu + lenf) != rec->length) {
 185         return 0;
 186     }
 187     if (sending) {
 188         /* Add the tag */
 189         if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG, taglen,
 190                                 rec->data + rec->length) <= 0) {
 191             SSLfatal(s, SSL_AD_INTERNAL_ERROR, SSL_F_TLS13_ENC,
 192                      ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 193             return 0;
 194         }
 195         rec->length += taglen;
 196     }
 197
 198     return 1;
 199 }