Don't use a ssl specific DRBG anymore
[openssl.git] / crypto / evp / e_aes.c
1 /*
2  * Copyright 2001-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (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 <openssl/opensslconf.h>
11 #include <openssl/crypto.h>
12 #include <openssl/evp.h>
13 #include <openssl/err.h>
14 #include <string.h>
15 #include <assert.h>
16 #include <openssl/aes.h>
17 #include "internal/evp_int.h"
18 #include "modes_lcl.h"
19 #include <openssl/rand.h>
20 #include "evp_locl.h"
21
22 typedef struct {
23     union {
24         double align;
25         AES_KEY ks;
26     } ks;
27     block128_f block;
28     union {
29         cbc128_f cbc;
30         ctr128_f ctr;
31     } stream;
32 } EVP_AES_KEY;
33
34 typedef struct {
35     union {
36         double align;
37         AES_KEY ks;
38     } ks;                       /* AES key schedule to use */
39     int key_set;                /* Set if key initialised */
40     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
41     GCM128_CONTEXT gcm;
42     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
43     int ivlen;                  /* IV length */
44     int taglen;
45     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
46     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
47     ctr128_f ctr;
48 } EVP_AES_GCM_CTX;
49
50 typedef struct {
51     union {
52         double align;
53         AES_KEY ks;
54     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
55     XTS128_CONTEXT xts;
56     void (*stream) (const unsigned char *in,
57                     unsigned char *out, size_t length,
58                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
59                     const unsigned char iv[16]);
60 } EVP_AES_XTS_CTX;
61
62 typedef struct {
63     union {
64         double align;
65         AES_KEY ks;
66     } ks;                       /* AES key schedule to use */
67     int key_set;                /* Set if key initialised */
68     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
69     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
70     int len_set;                /* Set if message length set */
71     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
72     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
73     CCM128_CONTEXT ccm;
74     ccm128_f str;
75 } EVP_AES_CCM_CTX;
76
77 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
78 typedef struct {
79     union {
80         double align;
81         AES_KEY ks;
82     } ksenc;                    /* AES key schedule to use for encryption */
83     union {
84         double align;
85         AES_KEY ks;
86     } ksdec;                    /* AES key schedule to use for decryption */
87     int key_set;                /* Set if key initialised */
88     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
89     OCB128_CONTEXT ocb;
90     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
91     unsigned char tag[16];
92     unsigned char data_buf[16]; /* Store partial data blocks */
93     unsigned char aad_buf[16];  /* Store partial AAD blocks */
94     int data_buf_len;
95     int aad_buf_len;
96     int ivlen;                  /* IV length */
97     int taglen;
98 } EVP_AES_OCB_CTX;
99 #endif
100
101 #define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
102
103 #ifdef VPAES_ASM
104 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
105                           AES_KEY *key);
106 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
107                           AES_KEY *key);
108
109 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
110                    const AES_KEY *key);
111 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
112                    const AES_KEY *key);
113
114 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
115                        unsigned char *out,
116                        size_t length,
117                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
118 #endif
119 #ifdef BSAES_ASM
120 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
121                        size_t length, const AES_KEY *key,
122                        unsigned char ivec[16], int enc);
123 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
124                                 size_t len, const AES_KEY *key,
125                                 const unsigned char ivec[16]);
126 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
127                        size_t len, const AES_KEY *key1,
128                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
129 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
130                        size_t len, const AES_KEY *key1,
131                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
132 #endif
133 #ifdef AES_CTR_ASM
134 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
135                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
136                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
137 #endif
138 #ifdef AES_XTS_ASM
139 void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
140                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
141                      const unsigned char iv[16]);
142 void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
143                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
144                      const unsigned char iv[16]);
145 #endif
146
147 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
148 # include "ppc_arch.h"
149 # ifdef VPAES_ASM
150 #  define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
151 # endif
152 # define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
153 # define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
154 # define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
155 # define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
156 # define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
157 # define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
158 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
159 # define HWAES_xts_encrypt aes_p8_xts_encrypt
160 # define HWAES_xts_decrypt aes_p8_xts_decrypt
161 #endif
162
163 #if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
164         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
165           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
166         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
167         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
168
169 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
170
171 # ifdef VPAES_ASM
172 #  define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
173 # endif
174 # ifdef BSAES_ASM
175 #  define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
176 # endif
177 /*
178  * AES-NI section
179  */
180 # define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
181
182 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
183                           AES_KEY *key);
184 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
185                           AES_KEY *key);
186
187 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
188                    const AES_KEY *key);
189 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
190                    const AES_KEY *key);
191
192 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
193                        unsigned char *out,
194                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
195 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
196                        unsigned char *out,
197                        size_t length,
198                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
199
200 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
201                                 unsigned char *out,
202                                 size_t blocks,
203                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
204
205 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
206                        unsigned char *out,
207                        size_t length,
208                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
209                        const unsigned char iv[16]);
210
211 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
212                        unsigned char *out,
213                        size_t length,
214                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
215                        const unsigned char iv[16]);
216
217 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
218                                 unsigned char *out,
219                                 size_t blocks,
220                                 const void *key,
221                                 const unsigned char ivec[16],
222                                 unsigned char cmac[16]);
223
224 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
225                                 unsigned char *out,
226                                 size_t blocks,
227                                 const void *key,
228                                 const unsigned char ivec[16],
229                                 unsigned char cmac[16]);
230
231 # if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
232 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
233                          unsigned char *out,
234                          size_t len,
235                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
236 #  define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
237 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
238                          unsigned char *out,
239                          size_t len,
240                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
241 #  define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
242 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
243                    size_t len);
244 #  define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
245                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
246 #  define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
247                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
248 #  undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
249 # endif
250
251 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
252                           const unsigned char *iv, int enc)
253 {
254     int ret, mode;
255     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
256
257     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
258     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
259         && !enc) {
260         ret = aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
261                                     &dat->ks.ks);
262         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
263         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
264             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
265     } else {
266         ret = aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
267                                     &dat->ks.ks);
268         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
269         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
270             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
271         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
272             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
273         else
274             dat->stream.cbc = NULL;
275     }
276
277     if (ret < 0) {
278         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
279         return 0;
280     }
281
282     return 1;
283 }
284
285 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
286                             const unsigned char *in, size_t len)
287 {
288     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
289                       EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
290                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
291
292     return 1;
293 }
294
295 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
296                             const unsigned char *in, size_t len)
297 {
298     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
299
300     if (len < bl)
301         return 1;
302
303     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
304                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
305
306     return 1;
307 }
308
309 # define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
310 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
311                             const unsigned char *in, size_t len);
312
313 # define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
314 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
315                             const unsigned char *in, size_t len);
316
317 # define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
318 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
319                              const unsigned char *in, size_t len);
320
321 # define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
322 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
323                              const unsigned char *in, size_t len);
324
325 # define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
326 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
327                             const unsigned char *in, size_t len);
328
329 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
330                               const unsigned char *iv, int enc)
331 {
332     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
333     if (!iv && !key)
334         return 1;
335     if (key) {
336         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
337                               &gctx->ks.ks);
338         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
339         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
340         /*
341          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
342          */
343         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
344             iv = gctx->iv;
345         if (iv) {
346             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
347             gctx->iv_set = 1;
348         }
349         gctx->key_set = 1;
350     } else {
351         /* If key set use IV, otherwise copy */
352         if (gctx->key_set)
353             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
354         else
355             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
356         gctx->iv_set = 1;
357         gctx->iv_gen = 0;
358     }
359     return 1;
360 }
361
362 # define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
363 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
364                             const unsigned char *in, size_t len);
365
366 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
367                               const unsigned char *iv, int enc)
368 {
369     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
370     if (!iv && !key)
371         return 1;
372
373     if (key) {
374         /* key_len is two AES keys */
375         if (enc) {
376             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
377                                   &xctx->ks1.ks);
378             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
379             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
380         } else {
381             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
382                                   &xctx->ks1.ks);
383             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
384             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
385         }
386
387         aesni_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
388                               EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
389                               &xctx->ks2.ks);
390         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
391
392         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
393     }
394
395     if (iv) {
396         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
397         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
398     }
399
400     return 1;
401 }
402
403 # define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
404 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
405                             const unsigned char *in, size_t len);
406
407 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
408                               const unsigned char *iv, int enc)
409 {
410     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
411     if (!iv && !key)
412         return 1;
413     if (key) {
414         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
415                               &cctx->ks.ks);
416         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
417                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
418         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
419             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
420         cctx->key_set = 1;
421     }
422     if (iv) {
423         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
424         cctx->iv_set = 1;
425     }
426     return 1;
427 }
428
429 # define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
430 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
431                             const unsigned char *in, size_t len);
432
433 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
434 void aesni_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
435                        size_t blocks, const void *key,
436                        size_t start_block_num,
437                        unsigned char offset_i[16],
438                        const unsigned char L_[][16],
439                        unsigned char checksum[16]);
440 void aesni_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
441                        size_t blocks, const void *key,
442                        size_t start_block_num,
443                        unsigned char offset_i[16],
444                        const unsigned char L_[][16],
445                        unsigned char checksum[16]);
446
447 static int aesni_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
448                               const unsigned char *iv, int enc)
449 {
450     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
451     if (!iv && !key)
452         return 1;
453     if (key) {
454         do {
455             /*
456              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
457              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
458              * decrypt for an encryption operation.
459              */
460             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
461                                   &octx->ksenc.ks);
462             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
463                                   &octx->ksdec.ks);
464             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
465                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
466                                     (block128_f) aesni_encrypt,
467                                     (block128_f) aesni_decrypt,
468                                     enc ? aesni_ocb_encrypt
469                                         : aesni_ocb_decrypt))
470                 return 0;
471         }
472         while (0);
473
474         /*
475          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
476          */
477         if (iv == NULL && octx->iv_set)
478             iv = octx->iv;
479         if (iv) {
480             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
481                 != 1)
482                 return 0;
483             octx->iv_set = 1;
484         }
485         octx->key_set = 1;
486     } else {
487         /* If key set use IV, otherwise copy */
488         if (octx->key_set)
489             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
490         else
491             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
492         octx->iv_set = 1;
493     }
494     return 1;
495 }
496
497 #  define aesni_ocb_cipher aes_ocb_cipher
498 static int aesni_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
499                             const unsigned char *in, size_t len);
500 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
501
502 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
503 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
504         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
505         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
506         aesni_init_key,                 \
507         aesni_##mode##_cipher,          \
508         NULL,                           \
509         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
510         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
511 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
512         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
513         keylen/8,ivlen, \
514         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
515         aes_init_key,                   \
516         aes_##mode##_cipher,            \
517         NULL,                           \
518         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
519         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
520 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
521 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
522
523 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
524 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
525         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
526         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
527         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
528         aesni_##mode##_init_key,        \
529         aesni_##mode##_cipher,          \
530         aes_##mode##_cleanup,           \
531         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
532         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
533 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
534         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
535         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
536         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
537         aes_##mode##_init_key,          \
538         aes_##mode##_cipher,            \
539         aes_##mode##_cleanup,           \
540         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
541         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
542 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
543 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
544
545 #elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
546
547 # include "sparc_arch.h"
548
549 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
550
551 /*
552  * Initial Fujitsu SPARC64 X support
553  */
554 # define HWAES_CAPABLE           (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FJAESX)
555 # define HWAES_set_encrypt_key aes_fx_set_encrypt_key
556 # define HWAES_set_decrypt_key aes_fx_set_decrypt_key
557 # define HWAES_encrypt aes_fx_encrypt
558 # define HWAES_decrypt aes_fx_decrypt
559 # define HWAES_cbc_encrypt aes_fx_cbc_encrypt
560 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_fx_ctr32_encrypt_blocks
561
562 # define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
563
564 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
565 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
566 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
567                     const AES_KEY *key);
568 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
569                     const AES_KEY *key);
570 /*
571  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
572  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
573  * resources. Loading as much key material to registers allows to
574  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
575  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
576  * non-key-length specific routines would require conditional branches
577  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
578  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
579  * by multiple key-length specific subroutines, so why fight?
580  */
581 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
582                            size_t len, const AES_KEY *key,
583                            unsigned char *ivec);
584 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
585                            size_t len, const AES_KEY *key,
586                            unsigned char *ivec);
587 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
588                            size_t len, const AES_KEY *key,
589                            unsigned char *ivec);
590 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
591                            size_t len, const AES_KEY *key,
592                            unsigned char *ivec);
593 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
594                            size_t len, const AES_KEY *key,
595                            unsigned char *ivec);
596 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
597                            size_t len, const AES_KEY *key,
598                            unsigned char *ivec);
599 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
600                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
601                              unsigned char *ivec);
602 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
603                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
604                              unsigned char *ivec);
605 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
606                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
607                              unsigned char *ivec);
608 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
609                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
610                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
611 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
612                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
613                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
614 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
615                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
616                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
617 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
618                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
619                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
620
621 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
622                            const unsigned char *iv, int enc)
623 {
624     int ret, mode, bits;
625     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
626
627     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
628     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
629     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
630         && !enc) {
631         ret = 0;
632         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
633         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
634         switch (bits) {
635         case 128:
636             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
637                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
638             break;
639         case 192:
640             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
641                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
642             break;
643         case 256:
644             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
645                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
646             break;
647         default:
648             ret = -1;
649         }
650     } else {
651         ret = 0;
652         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
653         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
654         switch (bits) {
655         case 128:
656             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
657                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
658             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
659                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
660             else
661                 dat->stream.cbc = NULL;
662             break;
663         case 192:
664             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
665                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
666             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
667                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
668             else
669                 dat->stream.cbc = NULL;
670             break;
671         case 256:
672             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
673                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
674             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
675                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
676             else
677                 dat->stream.cbc = NULL;
678             break;
679         default:
680             ret = -1;
681         }
682     }
683
684     if (ret < 0) {
685         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
686         return 0;
687     }
688
689     return 1;
690 }
691
692 # define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
693 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
694                              const unsigned char *in, size_t len);
695
696 # define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
697 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
698                              const unsigned char *in, size_t len);
699
700 # define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
701 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
702                              const unsigned char *in, size_t len);
703
704 # define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
705 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
706                              const unsigned char *in, size_t len);
707
708 # define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
709 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
710                               const unsigned char *in, size_t len);
711
712 # define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
713 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
714                               const unsigned char *in, size_t len);
715
716 # define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
717 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
718                              const unsigned char *in, size_t len);
719
720 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
721                                const unsigned char *iv, int enc)
722 {
723     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
724     if (!iv && !key)
725         return 1;
726     if (key) {
727         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
728         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
729         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
730                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
731         switch (bits) {
732         case 128:
733             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
734             break;
735         case 192:
736             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
737             break;
738         case 256:
739             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
740             break;
741         default:
742             return 0;
743         }
744         /*
745          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
746          */
747         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
748             iv = gctx->iv;
749         if (iv) {
750             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
751             gctx->iv_set = 1;
752         }
753         gctx->key_set = 1;
754     } else {
755         /* If key set use IV, otherwise copy */
756         if (gctx->key_set)
757             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
758         else
759             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
760         gctx->iv_set = 1;
761         gctx->iv_gen = 0;
762     }
763     return 1;
764 }
765
766 # define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
767 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
768                              const unsigned char *in, size_t len);
769
770 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
771                                const unsigned char *iv, int enc)
772 {
773     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
774     if (!iv && !key)
775         return 1;
776
777     if (key) {
778         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4;
779         xctx->stream = NULL;
780         /* key_len is two AES keys */
781         if (enc) {
782             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
783             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
784             switch (bits) {
785             case 128:
786                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
787                 break;
788             case 256:
789                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
790                 break;
791             default:
792                 return 0;
793             }
794         } else {
795             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
796                                    &xctx->ks1.ks);
797             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
798             switch (bits) {
799             case 128:
800                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
801                 break;
802             case 256:
803                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
804                 break;
805             default:
806                 return 0;
807             }
808         }
809
810         aes_t4_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
811                                EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
812                                &xctx->ks2.ks);
813         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
814
815         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
816     }
817
818     if (iv) {
819         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
820         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
821     }
822
823     return 1;
824 }
825
826 # define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
827 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
828                              const unsigned char *in, size_t len);
829
830 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
831                                const unsigned char *iv, int enc)
832 {
833     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
834     if (!iv && !key)
835         return 1;
836     if (key) {
837         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
838         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
839         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
840                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
841         cctx->str = NULL;
842         cctx->key_set = 1;
843     }
844     if (iv) {
845         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
846         cctx->iv_set = 1;
847     }
848     return 1;
849 }
850
851 # define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
852 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
853                              const unsigned char *in, size_t len);
854
855 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
856 static int aes_t4_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
857                                const unsigned char *iv, int enc)
858 {
859     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
860     if (!iv && !key)
861         return 1;
862     if (key) {
863         do {
864             /*
865              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
866              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
867              * decrypt for an encryption operation.
868              */
869             aes_t4_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
870                                    &octx->ksenc.ks);
871             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
872                                    &octx->ksdec.ks);
873             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
874                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
875                                     (block128_f) aes_t4_encrypt,
876                                     (block128_f) aes_t4_decrypt,
877                                     NULL))
878                 return 0;
879         }
880         while (0);
881
882         /*
883          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
884          */
885         if (iv == NULL && octx->iv_set)
886             iv = octx->iv;
887         if (iv) {
888             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
889                 != 1)
890                 return 0;
891             octx->iv_set = 1;
892         }
893         octx->key_set = 1;
894     } else {
895         /* If key set use IV, otherwise copy */
896         if (octx->key_set)
897             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
898         else
899             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
900         octx->iv_set = 1;
901     }
902     return 1;
903 }
904
905 #  define aes_t4_ocb_cipher aes_ocb_cipher
906 static int aes_t4_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
907                              const unsigned char *in, size_t len);
908 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
909
910 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
911 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
912         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
913         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
914         aes_t4_init_key,                \
915         aes_t4_##mode##_cipher,         \
916         NULL,                           \
917         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
918         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
919 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
920         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
921         keylen/8,ivlen, \
922         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
923         aes_init_key,                   \
924         aes_##mode##_cipher,            \
925         NULL,                           \
926         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
927         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
928 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
929 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
930
931 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
932 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
933         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
934         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
935         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
936         aes_t4_##mode##_init_key,       \
937         aes_t4_##mode##_cipher,         \
938         aes_##mode##_cleanup,           \
939         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
940         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
941 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
942         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
943         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
944         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
945         aes_##mode##_init_key,          \
946         aes_##mode##_cipher,            \
947         aes_##mode##_cleanup,           \
948         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
949         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
950 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
951 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
952
953 #elif defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__)
954 /*
955  * IBM S390X support
956  */
957 # include "s390x_arch.h"
958
959 typedef struct {
960     union {
961         double align;
962         /*-
963          * KMA-GCM-AES parameter block - begin
964          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-11)
965          */
966         struct {
967             unsigned char reserved[12];
968             union {
969                 unsigned int w;
970                 unsigned char b[4];
971             } cv;
972             union {
973                 unsigned long long g[2];
974                 unsigned char b[16];
975             } t;
976             unsigned char h[16];
977             unsigned long long taadl;
978             unsigned long long tpcl;
979             union {
980                 unsigned long long g[2];
981                 unsigned int w[4];
982             } j0;
983             unsigned char k[32];
984         } param;
985         /* KMA-GCM-AES parameter block - end */
986     } kma;
987     unsigned int fc;
988     int key_set;
989
990     unsigned char *iv;
991     int ivlen;
992     int iv_set;
993     int iv_gen;
994
995     int taglen;
996
997     unsigned char ares[16];
998     unsigned char mres[16];
999     unsigned char kres[16];
1000     int areslen;
1001     int mreslen;
1002     int kreslen;
1003
1004     int tls_aad_len;
1005 } S390X_AES_GCM_CTX;
1006
1007 typedef struct {
1008     union {
1009         double align;
1010         /*-
1011          * Padding is chosen so that ccm.kmac_param.k overlaps with key.k and
1012          * ccm.fc with key.k.rounds. Remember that on s390x, an AES_KEY's
1013          * rounds field is used to store the function code and that the key
1014          * schedule is not stored (if aes hardware support is detected).
1015          */
1016         struct {
1017             unsigned char pad[16];
1018             AES_KEY k;
1019         } key;
1020
1021         struct {
1022             /*-
1023              * KMAC-AES parameter block - begin
1024              * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1025              */
1026             struct {
1027                 union {
1028                     unsigned long long g[2];
1029                     unsigned char b[16];
1030                 } icv;
1031                 unsigned char k[32];
1032             } kmac_param;
1033             /* KMAC-AES paramater block - end */
1034
1035             union {
1036                 unsigned long long g[2];
1037                 unsigned char b[16];
1038             } nonce;
1039             union {
1040                 unsigned long long g[2];
1041                 unsigned char b[16];
1042             } buf;
1043
1044             unsigned long long blocks;
1045             int l;
1046             int m;
1047             int tls_aad_len;
1048             int iv_set;
1049             int tag_set;
1050             int len_set;
1051             int key_set;
1052
1053             unsigned char pad[140];
1054             unsigned int fc;
1055         } ccm;
1056     } aes;
1057 } S390X_AES_CCM_CTX;
1058
1059 # define S390X_aes_128_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &     \
1060                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)) &&\
1061                                 (OPENSSL_s390xcap_P.kmc[0] &    \
1062                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1063 # define S390X_aes_192_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &     \
1064                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)) &&\
1065                                 (OPENSSL_s390xcap_P.kmc[0] &    \
1066                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1067 # define S390X_aes_256_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &     \
1068                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)) &&\
1069                                 (OPENSSL_s390xcap_P.kmc[0] &    \
1070                                  S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1071
1072 # define s390x_aes_init_key aes_init_key
1073 static int s390x_aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1074                               const unsigned char *iv, int enc);
1075
1076 # define S390X_aes_128_cbc_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1077 # define S390X_aes_192_cbc_CAPABLE      1
1078 # define S390X_aes_256_cbc_CAPABLE      1
1079
1080 # define s390x_aes_cbc_cipher aes_cbc_cipher
1081 static int s390x_aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1082                                 const unsigned char *in, size_t len);
1083
1084 # define S390X_aes_128_ecb_CAPABLE      0
1085 # define S390X_aes_192_ecb_CAPABLE      0
1086 # define S390X_aes_256_ecb_CAPABLE      0
1087
1088 # define s390x_aes_ecb_cipher aes_ecb_cipher
1089 static int s390x_aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1090                                 const unsigned char *in, size_t len);
1091
1092 # define S390X_aes_128_ofb_CAPABLE      0
1093 # define S390X_aes_192_ofb_CAPABLE      0
1094 # define S390X_aes_256_ofb_CAPABLE      0
1095
1096 # define s390x_aes_ofb_cipher aes_ofb_cipher
1097 static int s390x_aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1098                                 const unsigned char *in, size_t len);
1099
1100 # define S390X_aes_128_cfb_CAPABLE      0
1101 # define S390X_aes_192_cfb_CAPABLE      0
1102 # define S390X_aes_256_cfb_CAPABLE      0
1103
1104 # define s390x_aes_cfb_cipher aes_cfb_cipher
1105 static int s390x_aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1106                                 const unsigned char *in, size_t len);
1107
1108 # define S390X_aes_128_cfb8_CAPABLE     0
1109 # define S390X_aes_192_cfb8_CAPABLE     0
1110 # define S390X_aes_256_cfb8_CAPABLE     0
1111
1112 # define s390x_aes_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
1113 static int s390x_aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1114                                  const unsigned char *in, size_t len);
1115
1116 # define S390X_aes_128_cfb1_CAPABLE     0
1117 # define S390X_aes_192_cfb1_CAPABLE     0
1118 # define S390X_aes_256_cfb1_CAPABLE     0
1119
1120 # define s390x_aes_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
1121 static int s390x_aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1122                                  const unsigned char *in, size_t len);
1123
1124 # define S390X_aes_128_ctr_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1125 # define S390X_aes_192_ctr_CAPABLE      1
1126 # define S390X_aes_256_ctr_CAPABLE      1
1127
1128 # define s390x_aes_ctr_cipher aes_ctr_cipher
1129 static int s390x_aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1130                                 const unsigned char *in, size_t len);
1131
1132 # define S390X_aes_128_gcm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1133                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1134                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1135 # define S390X_aes_192_gcm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1136                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1137                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1138 # define S390X_aes_256_gcm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1139                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1140                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1141
1142 /* iv + padding length for iv lenghts != 12 */
1143 # define S390X_gcm_ivpadlen(i)  ((((i) + 15) >> 4 << 4) + 16)
1144
1145 /*-
1146  * Process additional authenticated data. Returns 0 on success. Code is
1147  * big-endian.
1148  */
1149 static int s390x_aes_gcm_aad(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1150                              size_t len)
1151 {
1152     unsigned long long alen;
1153     int n, rem;
1154
1155     if (ctx->kma.param.tpcl)
1156         return -2;
1157
1158     alen = ctx->kma.param.taadl + len;
1159     if (alen > (U64(1) << 61) || (sizeof(len) == 8 && alen < len))
1160         return -1;
1161     ctx->kma.param.taadl = alen;
1162
1163     n = ctx->areslen;
1164     if (n) {
1165         while (n && len) {
1166             ctx->ares[n] = *aad;
1167             n = (n + 1) & 0xf;
1168             ++aad;
1169             --len;
1170         }
1171         /* ctx->ares contains a complete block if offset has wrapped around */
1172         if (!n) {
1173             s390x_kma(ctx->ares, 16, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1174             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1175         }
1176         ctx->areslen = n;
1177     }
1178
1179     rem = len & 0xf;
1180
1181     len &= ~0xf;
1182     if (len) {
1183         s390x_kma(aad, len, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1184         aad += len;
1185         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1186     }
1187
1188     if (rem) {
1189         ctx->areslen = rem;
1190
1191         do {
1192             --rem;
1193             ctx->ares[rem] = aad[rem];
1194         } while (rem);
1195     }
1196     return 0;
1197 }
1198
1199 /*-
1200  * En/de-crypt plain/cipher-text and authenticate ciphertext. Returns 0 for
1201  * success. Code is big-endian.
1202  */
1203 static int s390x_aes_gcm(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1204                          unsigned char *out, size_t len)
1205 {
1206     const unsigned char *inptr;
1207     unsigned long long mlen;
1208     union {
1209         unsigned int w[4];
1210         unsigned char b[16];
1211     } buf;
1212     size_t inlen;
1213     int n, rem, i;
1214
1215     mlen = ctx->kma.param.tpcl + len;
1216     if (mlen > ((U64(1) << 36) - 32) || (sizeof(len) == 8 && mlen < len))
1217         return -1;
1218     ctx->kma.param.tpcl = mlen;
1219
1220     n = ctx->mreslen;
1221     if (n) {
1222         inptr = in;
1223         inlen = len;
1224         while (n && inlen) {
1225             ctx->mres[n] = *inptr;
1226             n = (n + 1) & 0xf;
1227             ++inptr;
1228             --inlen;
1229         }
1230         /* ctx->mres contains a complete block if offset has wrapped around */
1231         if (!n) {
1232             s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, ctx->mres, 16, buf.b,
1233                       ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1234             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1235             ctx->areslen = 0;
1236
1237             /* previous call already encrypted/decrypted its remainder,
1238              * see comment below */
1239             n = ctx->mreslen;
1240             while (n) {
1241                 *out = buf.b[n];
1242                 n = (n + 1) & 0xf;
1243                 ++out;
1244                 ++in;
1245                 --len;
1246             }
1247             ctx->mreslen = 0;
1248         }
1249     }
1250
1251     rem = len & 0xf;
1252
1253     len &= ~0xf;
1254     if (len) {
1255         s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, in, len, out,
1256                   ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1257         in += len;
1258         out += len;
1259         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1260         ctx->areslen = 0;
1261     }
1262
1263     /*-
1264      * If there is a remainder, it has to be saved such that it can be
1265      * processed by kma later. However, we also have to do the for-now
1266      * unauthenticated encryption/decryption part here and now...
1267      */
1268     if (rem) {
1269         if (!ctx->mreslen) {
1270             buf.w[0] = ctx->kma.param.j0.w[0];
1271             buf.w[1] = ctx->kma.param.j0.w[1];
1272             buf.w[2] = ctx->kma.param.j0.w[2];
1273             buf.w[3] = ctx->kma.param.cv.w + 1;
1274             s390x_km(buf.b, 16, ctx->kres, ctx->fc & 0x1f, &ctx->kma.param.k);
1275         }
1276
1277         n = ctx->mreslen;
1278         for (i = 0; i < rem; i++) {
1279             ctx->mres[n + i] = in[i];
1280             out[i] = in[i] ^ ctx->kres[n + i];
1281         }
1282
1283         ctx->mreslen += rem;
1284     }
1285     return 0;
1286 }
1287
1288 /*-
1289  * Initialize context structure. Code is big-endian.
1290  */
1291 static void s390x_aes_gcm_setiv(S390X_AES_GCM_CTX *ctx,
1292                                 const unsigned char *iv)
1293 {
1294     ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1295     ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1296     ctx->kma.param.tpcl = 0;
1297     ctx->kma.param.taadl = 0;
1298     ctx->mreslen = 0;
1299     ctx->areslen = 0;
1300     ctx->kreslen = 0;
1301
1302     if (ctx->ivlen == 12) {
1303         memcpy(&ctx->kma.param.j0, iv, ctx->ivlen);
1304         ctx->kma.param.j0.w[3] = 1;
1305         ctx->kma.param.cv.w = 1;
1306     } else {
1307         /* ctx->iv has the right size and is already padded. */
1308         memcpy(ctx->iv, iv, ctx->ivlen);
1309         s390x_kma(ctx->iv, S390X_gcm_ivpadlen(ctx->ivlen), NULL, 0, NULL,
1310                   ctx->fc, &ctx->kma.param);
1311         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1312
1313         ctx->kma.param.j0.g[0] = ctx->kma.param.t.g[0];
1314         ctx->kma.param.j0.g[1] = ctx->kma.param.t.g[1];
1315         ctx->kma.param.cv.w = ctx->kma.param.j0.w[3];
1316         ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1317         ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1318     }
1319 }
1320
1321 /*-
1322  * Performs various operations on the context structure depending on control
1323  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
1324  * Code is big-endian.
1325  */
1326 static int s390x_aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1327 {
1328     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1329     S390X_AES_GCM_CTX *gctx_out;
1330     EVP_CIPHER_CTX *out;
1331     unsigned char *buf, *iv;
1332     int ivlen, enc, len;
1333
1334     switch (type) {
1335     case EVP_CTRL_INIT:
1336         ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
1337         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1338         gctx->key_set = 0;
1339         gctx->iv_set = 0;
1340         gctx->ivlen = ivlen;
1341         gctx->iv = iv;
1342         gctx->taglen = -1;
1343         gctx->iv_gen = 0;
1344         gctx->tls_aad_len = -1;
1345         return 1;
1346
1347     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
1348         if (arg <= 0)
1349             return 0;
1350
1351         if (arg != 12) {
1352             iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1353             len = S390X_gcm_ivpadlen(arg);
1354
1355             /* Allocate memory for iv if needed. */
1356             if (gctx->ivlen == 12 || len > S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen)) {
1357                 if (gctx->iv != iv)
1358                     OPENSSL_free(gctx->iv);
1359
1360                 gctx->iv = OPENSSL_malloc(len);
1361                 if (gctx->iv == NULL)
1362                     return 0;
1363             }
1364             /* Add padding. */
1365             memset(gctx->iv + arg, 0, len - arg - 8);
1366             *((unsigned long long *)(gctx->iv + len - 8)) = arg << 3;
1367         }
1368         gctx->ivlen = arg;
1369         return 1;
1370
1371     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
1372         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1373         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1374         if (arg <= 0 || arg > 16 || enc)
1375             return 0;
1376
1377         memcpy(buf, ptr, arg);
1378         gctx->taglen = arg;
1379         return 1;
1380
1381     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
1382         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1383         if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || gctx->taglen < 0)
1384             return 0;
1385
1386         memcpy(ptr, gctx->kma.param.t.b, arg);
1387         return 1;
1388
1389     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1390         /* Special case: -1 length restores whole iv */
1391         if (arg == -1) {
1392             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1393             gctx->iv_gen = 1;
1394             return 1;
1395         }
1396         /*
1397          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1398          * 8.
1399          */
1400         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1401             return 0;
1402
1403         if (arg)
1404             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1405
1406         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1407         if (enc && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1408             return 0;
1409
1410         gctx->iv_gen = 1;
1411         return 1;
1412
1413     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1414         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1415             return 0;
1416
1417         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1418
1419         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1420             arg = gctx->ivlen;
1421
1422         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1423         /*
1424          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1425          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1426          */
1427         (*(unsigned long long *)(gctx->iv + gctx->ivlen - 8))++;
1428         gctx->iv_set = 1;
1429         return 1;
1430
1431     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1432         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1433         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || enc)
1434             return 0;
1435
1436         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1437         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1438         gctx->iv_set = 1;
1439         return 1;
1440
1441     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1442         /* Save the aad for later use. */
1443         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1444             return 0;
1445
1446         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1447         memcpy(buf, ptr, arg);
1448         gctx->tls_aad_len = arg;
1449
1450         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
1451         /* Correct length for explicit iv. */
1452         if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1453             return 0;
1454         len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1455
1456         /* If decrypting correct for tag too. */
1457         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1458         if (!enc) {
1459             if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1460                 return 0;
1461             len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1462         }
1463         buf[arg - 2] = len >> 8;
1464         buf[arg - 1] = len & 0xff;
1465         /* Extra padding: tag appended to record. */
1466         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1467
1468     case EVP_CTRL_COPY:
1469         out = ptr;
1470         gctx_out = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, out);
1471         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1472
1473         if (gctx->iv == iv) {
1474             gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
1475         } else {
1476             len = S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen);
1477
1478             gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(len);
1479             if (gctx_out->iv == NULL)
1480                 return 0;
1481
1482             memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, len);
1483         }
1484         return 1;
1485
1486     default:
1487         return -1;
1488     }
1489 }
1490
1491 /*-
1492  * Set key and/or iv. Returns 1 on success. Otherwise 0 is returned.
1493  */
1494 static int s390x_aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1495                                   const unsigned char *key,
1496                                   const unsigned char *iv, int enc)
1497 {
1498     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1499     int keylen;
1500
1501     if (iv == NULL && key == NULL)
1502         return 1;
1503
1504     if (key != NULL) {
1505         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1506         memcpy(&gctx->kma.param.k, key, keylen);
1507
1508         /* Convert key size to function code. */
1509         gctx->fc = S390X_AES_128 + (((keylen << 3) - 128) >> 6);
1510         if (!enc)
1511             gctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1512
1513         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1514             iv = gctx->iv;
1515
1516         if (iv != NULL) {
1517             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1518             gctx->iv_set = 1;
1519         }
1520         gctx->key_set = 1;
1521     } else {
1522         if (gctx->key_set)
1523             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1524         else
1525             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1526
1527         gctx->iv_set = 1;
1528         gctx->iv_gen = 0;
1529     }
1530     return 1;
1531 }
1532
1533 /*-
1534  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1535  * if successful. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1536  */
1537 static int s390x_aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1538                                     const unsigned char *in, size_t len)
1539 {
1540     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1541     const unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1542     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1543     int rv = -1;
1544
1545     if (out != in || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1546         return -1;
1547
1548     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, enc ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
1549                                      : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1550                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1551         goto err;
1552
1553     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1554     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1555     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1556
1557     gctx->kma.param.taadl = gctx->tls_aad_len << 3;
1558     gctx->kma.param.tpcl = len << 3;
1559     s390x_kma(buf, gctx->tls_aad_len, in, len, out,
1560               gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1561
1562     if (enc) {
1563         memcpy(out + len, gctx->kma.param.t.b, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1564         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1565     } else {
1566         if (CRYPTO_memcmp(gctx->kma.param.t.b, in + len,
1567                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1568             OPENSSL_cleanse(out, len);
1569             goto err;
1570         }
1571         rv = len;
1572     }
1573 err:
1574     gctx->iv_set = 0;
1575     gctx->tls_aad_len = -1;
1576     return rv;
1577 }
1578
1579 /*-
1580  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1581  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1582  * ciphertext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1583  * written on success. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1584  */
1585 static int s390x_aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1586                                 const unsigned char *in, size_t len)
1587 {
1588     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1589     unsigned char *buf, tmp[16];
1590     int enc;
1591
1592     if (!gctx->key_set)
1593         return -1;
1594
1595     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1596         return s390x_aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1597
1598     if (!gctx->iv_set)
1599         return -1;
1600
1601     if (in != NULL) {
1602         if (out == NULL) {
1603             if (s390x_aes_gcm_aad(gctx, in, len))
1604                 return -1;
1605         } else {
1606             if (s390x_aes_gcm(gctx, in, out, len))
1607                 return -1;
1608         }
1609         return len;
1610     } else {
1611         gctx->kma.param.taadl <<= 3;
1612         gctx->kma.param.tpcl <<= 3;
1613         s390x_kma(gctx->ares, gctx->areslen, gctx->mres, gctx->mreslen, tmp,
1614                   gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1615         /* recall that we already did en-/decrypt gctx->mres
1616          * and returned it to caller... */
1617         OPENSSL_cleanse(tmp, gctx->mreslen);
1618         gctx->iv_set = 0;
1619
1620         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1621         if (enc) {
1622             gctx->taglen = 16;
1623         } else {
1624             if (gctx->taglen < 0)
1625                 return -1;
1626
1627             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1628             if (CRYPTO_memcmp(buf, gctx->kma.param.t.b, gctx->taglen))
1629                 return -1;
1630         }
1631         return 0;
1632     }
1633 }
1634
1635 static int s390x_aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1636 {
1637     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1638     const unsigned char *iv;
1639
1640     if (gctx == NULL)
1641         return 0;
1642
1643     iv = EVP_CIPHER_CTX_iv(c);
1644     if (iv != gctx->iv)
1645         OPENSSL_free(gctx->iv);
1646
1647     OPENSSL_cleanse(gctx, sizeof(*gctx));
1648     return 1;
1649 }
1650
1651 # define S390X_AES_XTS_CTX              EVP_AES_XTS_CTX
1652 # define S390X_aes_128_xts_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1653 # define S390X_aes_256_xts_CAPABLE      1
1654
1655 # define s390x_aes_xts_init_key aes_xts_init_key
1656 static int s390x_aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1657                                   const unsigned char *key,
1658                                   const unsigned char *iv, int enc);
1659 # define s390x_aes_xts_cipher aes_xts_cipher
1660 static int s390x_aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1661                                 const unsigned char *in, size_t len);
1662 # define s390x_aes_xts_ctrl aes_xts_ctrl
1663 static int s390x_aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
1664 # define s390x_aes_xts_cleanup aes_xts_cleanup
1665
1666 # define S390X_aes_128_ccm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1667                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1668                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1669 # define S390X_aes_192_ccm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1670                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1671                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1672 # define S390X_aes_256_ccm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1673                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1674                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1675
1676 # define S390X_CCM_AAD_FLAG     0x40
1677
1678 /*-
1679  * Set nonce and length fields. Code is big-endian.
1680  */
1681 static inline void s390x_aes_ccm_setiv(S390X_AES_CCM_CTX *ctx,
1682                                           const unsigned char *nonce,
1683                                           size_t mlen)
1684 {
1685     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] &= ~S390X_CCM_AAD_FLAG;
1686     ctx->aes.ccm.nonce.g[1] = mlen;
1687     memcpy(ctx->aes.ccm.nonce.b + 1, nonce, 15 - ctx->aes.ccm.l);
1688 }
1689
1690 /*-
1691  * Process additional authenticated data. Code is big-endian.
1692  */
1693 static void s390x_aes_ccm_aad(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1694                               size_t alen)
1695 {
1696     unsigned char *ptr;
1697     int i, rem;
1698
1699     if (!alen)
1700         return;
1701
1702     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] |= S390X_CCM_AAD_FLAG;
1703
1704     /* Suppress 'type-punned pointer dereference' warning. */
1705     ptr = ctx->aes.ccm.buf.b;
1706
1707     if (alen < ((1 << 16) - (1 << 8))) {
1708         *(uint16_t *)ptr = alen;
1709         i = 2;
1710     } else if (sizeof(alen) == 8
1711                && alen >= (size_t)1 << (32 % (sizeof(alen) * 8))) {
1712         *(uint16_t *)ptr = 0xffff;
1713         *(uint64_t *)(ptr + 2) = alen;
1714         i = 10;
1715     } else {
1716         *(uint16_t *)ptr = 0xfffe;
1717         *(uint32_t *)(ptr + 2) = alen;
1718         i = 6;
1719     }
1720
1721     while (i < 16 && alen) {
1722         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = *aad;
1723         ++aad;
1724         --alen;
1725         ++i;
1726     }
1727     while (i < 16) {
1728         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = 0;
1729         ++i;
1730     }
1731
1732     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] = 0;
1733     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] = 0;
1734     s390x_kmac(ctx->aes.ccm.nonce.b, 32, ctx->aes.ccm.fc,
1735                &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1736     ctx->aes.ccm.blocks += 2;
1737
1738     rem = alen & 0xf;
1739     alen &= ~0xf;
1740     if (alen) {
1741         s390x_kmac(aad, alen, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1742         ctx->aes.ccm.blocks += alen >> 4;
1743         aad += alen;
1744     }
1745     if (rem) {
1746         for (i = 0; i < rem; i++)
1747             ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= aad[i];
1748
1749         s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1750                  ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1751                  ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1752         ctx->aes.ccm.blocks++;
1753     }
1754 }
1755
1756 /*-
1757  * En/de-crypt plain/cipher-text. Compute tag from plaintext. Returns 0 for
1758  * success.
1759  */
1760 static int s390x_aes_ccm(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1761                          unsigned char *out, size_t len, int enc)
1762 {
1763     size_t n, rem;
1764     unsigned int i, l, num;
1765     unsigned char flags;
1766
1767     flags = ctx->aes.ccm.nonce.b[0];
1768     if (!(flags & S390X_CCM_AAD_FLAG)) {
1769         s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b,
1770                  ctx->aes.ccm.fc, ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1771         ctx->aes.ccm.blocks++;
1772     }
1773     l = flags & 0x7;
1774     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = l;
1775
1776     /*-
1777      * Reconstruct length from encoded length field
1778      * and initialize it with counter value.
1779      */
1780     n = 0;
1781     for (i = 15 - l; i < 15; i++) {
1782         n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[i];
1783         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
1784         n <<= 8;
1785     }
1786     n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[15];
1787     ctx->aes.ccm.nonce.b[15] = 1;
1788
1789     if (n != len)
1790         return -1;              /* length mismatch */
1791
1792     if (enc) {
1793         /* Two operations per block plus one for tag encryption */
1794         ctx->aes.ccm.blocks += (((len + 15) >> 4) << 1) + 1;
1795         if (ctx->aes.ccm.blocks > (1ULL << 61))
1796             return -2;          /* too much data */
1797     }
1798
1799     num = 0;
1800     rem = len & 0xf;
1801     len &= ~0xf;
1802
1803     if (enc) {
1804         /* mac-then-encrypt */
1805         if (len)
1806             s390x_kmac(in, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1807         if (rem) {
1808             for (i = 0; i < rem; i++)
1809                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= in[len + i];
1810
1811             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1812                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1813                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1814         }
1815
1816         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
1817                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
1818                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
1819     } else {
1820         /* decrypt-then-mac */
1821         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
1822                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
1823                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
1824
1825         if (len)
1826             s390x_kmac(out, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1827         if (rem) {
1828             for (i = 0; i < rem; i++)
1829                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= out[len + i];
1830
1831             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1832                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1833                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1834         }
1835     }
1836     /* encrypt tag */
1837     for (i = 15 - l; i < 16; i++)
1838         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
1839
1840     s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.buf.b, ctx->aes.ccm.fc,
1841              ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1842     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[0];
1843     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[1];
1844
1845     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = flags;    /* restore flags field */
1846     return 0;
1847 }
1848
1849 /*-
1850  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1851  * if successful. Otherwise -1 is returned.
1852  */
1853 static int s390x_aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1854                                     const unsigned char *in, size_t len)
1855 {
1856     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
1857     unsigned char *ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
1858     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1859     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1860
1861     if (out != in
1862             || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->aes.ccm.m))
1863         return -1;
1864
1865     if (enc) {
1866         /* Set explicit iv (sequence number). */
1867         memcpy(out, buf, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
1868     }
1869
1870     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
1871     /*-
1872      * Get explicit iv (sequence number). We already have fixed iv
1873      * (server/client_write_iv) here.
1874      */
1875     memcpy(ivec + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
1876     s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
1877
1878     /* Process aad (sequence number|type|version|length) */
1879     s390x_aes_ccm_aad(cctx, buf, cctx->aes.ccm.tls_aad_len);
1880
1881     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1882     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1883
1884     if (enc) {
1885         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
1886             return -1;
1887
1888         memcpy(out + len, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
1889         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
1890     } else {
1891         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
1892             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, in + len,
1893                                cctx->aes.ccm.m))
1894                 return len;
1895         }
1896
1897         OPENSSL_cleanse(out, len);
1898         return -1;
1899     }
1900 }
1901
1902 /*-
1903  * Set key and flag field and/or iv. Returns 1 if successful. Otherwise 0 is
1904  * returned.
1905  */
1906 static int s390x_aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1907                                   const unsigned char *key,
1908                                   const unsigned char *iv, int enc)
1909 {
1910     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
1911     unsigned char *ivec;
1912     int keylen;
1913
1914     if (iv == NULL && key == NULL)
1915         return 1;
1916
1917     if (key != NULL) {
1918         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1919         /* Convert key size to function code. */
1920         cctx->aes.ccm.fc = S390X_AES_128 + (((keylen << 3) - 128) >> 6);
1921         memcpy(cctx->aes.ccm.kmac_param.k, key, keylen);
1922
1923         /* Store encoded m and l. */
1924         cctx->aes.ccm.nonce.b[0] = ((cctx->aes.ccm.l - 1) & 0x7)
1925                                  | (((cctx->aes.ccm.m - 2) >> 1) & 0x7) << 3;
1926         memset(cctx->aes.ccm.nonce.b + 1, 0,
1927                sizeof(cctx->aes.ccm.nonce.b));
1928         cctx->aes.ccm.blocks = 0;
1929
1930         cctx->aes.ccm.key_set = 1;
1931     }
1932
1933     if (iv != NULL) {
1934         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
1935         memcpy(ivec, iv, 15 - cctx->aes.ccm.l);
1936
1937         cctx->aes.ccm.iv_set = 1;
1938     }
1939
1940     return 1;
1941 }
1942
1943 /*-
1944  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1945  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1946  * plaintext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1947  * written on success. Otherwise -1 is returned.
1948  */
1949 static int s390x_aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1950                                 const unsigned char *in, size_t len)
1951 {
1952     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
1953     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1954     int rv;
1955     unsigned char *buf, *ivec;
1956
1957     if (!cctx->aes.ccm.key_set)
1958         return -1;
1959
1960     if (cctx->aes.ccm.tls_aad_len >= 0)
1961         return s390x_aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1962
1963     /*-
1964      * Final(): Does not return any data. Recall that ccm is mac-then-encrypt
1965      * so integrity must be checked already at Update() i.e., before
1966      * potentially corrupted data is output.
1967      */
1968     if (in == NULL && out != NULL)
1969         return 0;
1970
1971     if (!cctx->aes.ccm.iv_set)
1972         return -1;
1973
1974     if (!enc && !cctx->aes.ccm.tag_set)
1975         return -1;
1976
1977     if (out == NULL) {
1978         /* Update(): Pass message length. */
1979         if (in == NULL) {
1980             ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
1981             s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
1982
1983             cctx->aes.ccm.len_set = 1;
1984             return len;
1985         }
1986
1987         /* Update(): Process aad. */
1988         if (!cctx->aes.ccm.len_set && len)
1989             return -1;
1990
1991         s390x_aes_ccm_aad(cctx, in, len);
1992         return len;
1993     }
1994
1995     /* Update(): Process message. */
1996
1997     if (!cctx->aes.ccm.len_set) {
1998         /*-
1999          * In case message length was not previously set explicitely via
2000          * Update(), set it now.
2001          */
2002         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2003         s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2004
2005         cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2006     }
2007
2008     if (enc) {
2009         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2010             return -1;
2011
2012         cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2013         return len;
2014     } else {
2015         rv = -1;
2016
2017         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2018             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2019             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, buf,
2020                                cctx->aes.ccm.m))
2021                 rv = len;
2022         }
2023
2024         if (rv == -1)
2025             OPENSSL_cleanse(out, len);
2026
2027         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2028         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2029         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2030         return rv;
2031     }
2032 }
2033
2034 /*-
2035  * Performs various operations on the context structure depending on control
2036  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
2037  * Code is big-endian.
2038  */
2039 static int s390x_aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2040 {
2041     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, c);
2042     unsigned char *buf, *iv;
2043     int enc, len;
2044
2045     switch (type) {
2046     case EVP_CTRL_INIT:
2047         cctx->aes.ccm.key_set = 0;
2048         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2049         cctx->aes.ccm.l = 8;
2050         cctx->aes.ccm.m = 12;
2051         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2052         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2053         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = -1;
2054         return 1;
2055
2056     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2057         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2058             return 0;
2059
2060         /* Save the aad for later use. */
2061         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2062         memcpy(buf, ptr, arg);
2063         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = arg;
2064
2065         len = *(uint16_t *)(buf + arg - 2);
2066         if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2067             return 0;
2068
2069         /* Correct length for explicit iv. */
2070         len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2071
2072         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2073         if (!enc) {
2074             if (len < cctx->aes.ccm.m)
2075                 return 0;
2076
2077             /* Correct length for tag. */
2078             len -= cctx->aes.ccm.m;
2079         }
2080
2081         *(uint16_t *)(buf + arg - 2) = len;
2082         /* Extra padding: tag appended to record. */
2083         return cctx->aes.ccm.m;
2084
2085     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
2086         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
2087             return 0;
2088
2089         /* Copy to first part of the iv. */
2090         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2091         memcpy(iv, ptr, arg);
2092         return 1;
2093
2094     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2095         arg = 15 - arg;
2096         /* fall-through */
2097
2098     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
2099         if (arg < 2 || arg > 8)
2100             return 0;
2101
2102         cctx->aes.ccm.l = arg;
2103         return 1;
2104
2105     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2106         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
2107             return 0;
2108
2109         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2110         if (enc && ptr)
2111             return 0;
2112
2113         if (ptr) {
2114             cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2115             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2116             memcpy(buf, ptr, arg);
2117         }
2118
2119         cctx->aes.ccm.m = arg;
2120         return 1;
2121
2122     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2123         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2124         if (!enc || !cctx->aes.ccm.tag_set)
2125             return 0;
2126
2127         if(arg < cctx->aes.ccm.m)
2128             return 0;
2129
2130         memcpy(ptr, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2131         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2132         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2133         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2134         return 1;
2135
2136     case EVP_CTRL_COPY:
2137         return 1;
2138
2139     default:
2140         return -1;
2141     }
2142 }
2143
2144 # define s390x_aes_ccm_cleanup aes_ccm_cleanup
2145
2146 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
2147 #  define S390X_AES_OCB_CTX             EVP_AES_OCB_CTX
2148 #  define S390X_aes_128_ocb_CAPABLE     0
2149 #  define S390X_aes_192_ocb_CAPABLE     0
2150 #  define S390X_aes_256_ocb_CAPABLE     0
2151
2152 #  define s390x_aes_ocb_init_key aes_ocb_init_key
2153 static int s390x_aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2154                                   const unsigned char *iv, int enc);
2155 #  define s390x_aes_ocb_cipher aes_ocb_cipher
2156 static int s390x_aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2157                                 const unsigned char *in, size_t len);
2158 #  define s390x_aes_ocb_cleanup aes_ocb_cleanup
2159 static int s390x_aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
2160 #  define s390x_aes_ocb_ctrl aes_ocb_ctrl
2161 static int s390x_aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
2162 # endif
2163
2164 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,    \
2165                               MODE,flags)                               \
2166 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2167     nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,                                 \
2168     keylen / 8,                                                         \
2169     ivlen,                                                              \
2170     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2171     s390x_aes_init_key,                                                 \
2172     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2173     NULL,                                                               \
2174     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2175     NULL,                                                               \
2176     NULL,                                                               \
2177     NULL,                                                               \
2178     NULL                                                                \
2179 };                                                                      \
2180 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2181     nid##_##keylen##_##nmode,                                           \
2182     blocksize,                                                          \
2183     keylen / 8,                                                         \
2184     ivlen,                                                              \
2185     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2186     aes_init_key,                                                       \
2187     aes_##mode##_cipher,                                                \
2188     NULL,                                                               \
2189     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2190     NULL,NULL,NULL,NULL                                                 \
2191 };                                                                      \
2192 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2193 {                                                                       \
2194     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2195            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2196 }
2197
2198 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags)\
2199 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2200     nid##_##keylen##_##mode,                                            \
2201     blocksize,                                                          \
2202     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2203     ivlen,                                                              \
2204     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2205     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2206     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2207     s390x_aes_##mode##_cleanup,                                         \
2208     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2209     NULL,                                                               \
2210     NULL,                                                               \
2211     s390x_aes_##mode##_ctrl,                                            \
2212     NULL                                                                \
2213 };                                                                      \
2214 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2215     nid##_##keylen##_##mode,blocksize,                                  \
2216     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2217     ivlen,                                                              \
2218     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2219     aes_##mode##_init_key,                                              \
2220     aes_##mode##_cipher,                                                \
2221     aes_##mode##_cleanup,                                               \
2222     sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),                                       \
2223     NULL,                                                               \
2224     NULL,                                                               \
2225     aes_##mode##_ctrl,                                                  \
2226     NULL                                                                \
2227 };                                                                      \
2228 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2229 {                                                                       \
2230     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2231            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2232 }
2233
2234 #else
2235
2236 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
2237 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2238         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
2239         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2240         aes_init_key,                   \
2241         aes_##mode##_cipher,            \
2242         NULL,                           \
2243         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
2244         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
2245 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2246 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2247
2248 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
2249 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2250         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
2251         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
2252         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2253         aes_##mode##_init_key,          \
2254         aes_##mode##_cipher,            \
2255         aes_##mode##_cleanup,           \
2256         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
2257         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
2258 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2259 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2260
2261 #endif
2262
2263 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
2264 # include "arm_arch.h"
2265 # if __ARM_MAX_ARCH__>=7
2266 #  if defined(BSAES_ASM)
2267 #   define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2268 #  endif
2269 #  if defined(VPAES_ASM)
2270 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2271 #  endif
2272 #  define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
2273 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
2274 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
2275 #  define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
2276 #  define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
2277 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
2278 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
2279 # endif
2280 #endif
2281
2282 #if defined(HWAES_CAPABLE)
2283 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2284                           AES_KEY *key);
2285 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2286                           AES_KEY *key);
2287 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2288                    const AES_KEY *key);
2289 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2290                    const AES_KEY *key);
2291 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2292                        size_t length, const AES_KEY *key,
2293                        unsigned char *ivec, const int enc);
2294 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2295                                 size_t len, const AES_KEY *key,
2296                                 const unsigned char ivec[16]);
2297 void HWAES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2298                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2299                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2300 void HWAES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2301                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2302                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2303 #endif
2304
2305 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
2306         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
2307         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
2308         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2309         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2310         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
2311         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
2312         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
2313
2314 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2315                         const unsigned char *iv, int enc)
2316 {
2317     int ret, mode;
2318     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2319
2320     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
2321     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2322         && !enc) {
2323 #ifdef HWAES_CAPABLE
2324         if (HWAES_CAPABLE) {
2325             ret = HWAES_set_decrypt_key(key,
2326                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2327                                         &dat->ks.ks);
2328             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
2329             dat->stream.cbc = NULL;
2330 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2331             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2332                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2333 # endif
2334         } else
2335 #endif
2336 #ifdef BSAES_CAPABLE
2337         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
2338             ret = AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2339                                       &dat->ks.ks);
2340             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2341             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
2342         } else
2343 #endif
2344 #ifdef VPAES_CAPABLE
2345         if (VPAES_CAPABLE) {
2346             ret = vpaes_set_decrypt_key(key,
2347                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2348                                         &dat->ks.ks);
2349             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
2350             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2351                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2352         } else
2353 #endif
2354         {
2355             ret = AES_set_decrypt_key(key,
2356                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2357                                       &dat->ks.ks);
2358             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2359             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2360                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2361         }
2362     } else
2363 #ifdef HWAES_CAPABLE
2364     if (HWAES_CAPABLE) {
2365         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2366                                     &dat->ks.ks);
2367         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
2368         dat->stream.cbc = NULL;
2369 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2370         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2371             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2372         else
2373 # endif
2374 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2375         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2376             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2377         else
2378 # endif
2379             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
2380     } else
2381 #endif
2382 #ifdef BSAES_CAPABLE
2383     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
2384         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2385                                   &dat->ks.ks);
2386         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2387         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2388     } else
2389 #endif
2390 #ifdef VPAES_CAPABLE
2391     if (VPAES_CAPABLE) {
2392         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2393                                     &dat->ks.ks);
2394         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
2395         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2396             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2397     } else
2398 #endif
2399     {
2400         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2401                                   &dat->ks.ks);
2402         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2403         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2404             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2405 #ifdef AES_CTR_ASM
2406         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2407             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2408 #endif
2409     }
2410
2411     if (ret < 0) {
2412         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
2413         return 0;
2414     }
2415
2416     return 1;
2417 }
2418
2419 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2420                           const unsigned char *in, size_t len)
2421 {
2422     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2423
2424     if (dat->stream.cbc)
2425         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
2426                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2427                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
2428     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
2429         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2430                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2431     else
2432         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
2433                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2434
2435     return 1;
2436 }
2437
2438 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2439                           const unsigned char *in, size_t len)
2440 {
2441     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
2442     size_t i;
2443     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2444
2445     if (len < bl)
2446         return 1;
2447
2448     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
2449         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
2450
2451     return 1;
2452 }
2453
2454 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2455                           const unsigned char *in, size_t len)
2456 {
2457     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2458
2459     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2460     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2461                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
2462     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2463     return 1;
2464 }
2465
2466 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2467                           const unsigned char *in, size_t len)
2468 {
2469     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2470
2471     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2472     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2473                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2474                           EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2475     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2476     return 1;
2477 }
2478
2479 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2480                            const unsigned char *in, size_t len)
2481 {
2482     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2483
2484     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2485     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2486                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2487                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2488     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2489     return 1;
2490 }
2491
2492 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2493                            const unsigned char *in, size_t len)
2494 {
2495     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2496
2497     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
2498         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2499         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2500                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2501                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2502         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2503         return 1;
2504     }
2505
2506     while (len >= MAXBITCHUNK) {
2507         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2508         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
2509                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2510                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2511         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2512         len -= MAXBITCHUNK;
2513         out += MAXBITCHUNK;
2514         in  += MAXBITCHUNK;
2515     }
2516     if (len) {
2517         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2518         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
2519                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2520                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2521         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2522     }
2523
2524     return 1;
2525 }
2526
2527 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2528                           const unsigned char *in, size_t len)
2529 {
2530     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2531     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2532
2533     if (dat->stream.ctr)
2534         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
2535                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2536                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2537                                     &num, dat->stream.ctr);
2538     else
2539         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2540                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2541                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
2542                               dat->block);
2543     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2544     return 1;
2545 }
2546
2547 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, 0)
2548     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, 0)
2549     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, 0)
2550
2551 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
2552 {
2553     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2554     if (gctx == NULL)
2555         return 0;
2556     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
2557     if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2558         OPENSSL_free(gctx->iv);
2559     return 1;
2560 }
2561
2562 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
2563 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
2564 {
2565     int n = 8;
2566     unsigned char c;
2567
2568     do {
2569         --n;
2570         c = counter[n];
2571         ++c;
2572         counter[n] = c;
2573         if (c)
2574             return;
2575     } while (n);
2576 }
2577
2578 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2579 {
2580     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2581     switch (type) {
2582     case EVP_CTRL_INIT:
2583         gctx->key_set = 0;
2584         gctx->iv_set = 0;
2585         gctx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
2586         gctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2587         gctx->taglen = -1;
2588         gctx->iv_gen = 0;
2589         gctx->tls_aad_len = -1;
2590         return 1;
2591
2592     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2593         if (arg <= 0)
2594             return 0;
2595         /* Allocate memory for IV if needed */
2596         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
2597             if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2598                 OPENSSL_free(gctx->iv);
2599             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
2600             if (gctx->iv == NULL)
2601                 return 0;
2602         }
2603         gctx->ivlen = arg;
2604         return 1;
2605
2606     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2607         if (arg <= 0 || arg > 16 || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2608             return 0;
2609         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2610         gctx->taglen = arg;
2611         return 1;
2612
2613     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2614         if (arg <= 0 || arg > 16 || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2615             || gctx->taglen < 0)
2616             return 0;
2617         memcpy(ptr, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), arg);
2618         return 1;
2619
2620     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
2621         /* Special case: -1 length restores whole IV */
2622         if (arg == -1) {
2623             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
2624             gctx->iv_gen = 1;
2625             return 1;
2626         }
2627         /*
2628          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
2629          * 8.
2630          */
2631         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
2632             return 0;
2633         if (arg)
2634             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
2635         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2636             && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
2637             return 0;
2638         gctx->iv_gen = 1;
2639         return 1;
2640
2641     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
2642         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
2643             return 0;
2644         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2645         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
2646             arg = gctx->ivlen;
2647         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
2648         /*
2649          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
2650          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
2651          */
2652         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
2653         gctx->iv_set = 1;
2654         return 1;
2655
2656     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
2657         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0
2658             || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2659             return 0;
2660         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
2661         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2662         gctx->iv_set = 1;
2663         return 1;
2664
2665     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2666         /* Save the AAD for later use */
2667         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2668             return 0;
2669         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2670         gctx->tls_aad_len = arg;
2671         {
2672             unsigned int len =
2673                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
2674                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
2675             /* Correct length for explicit IV */
2676             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2677                 return 0;
2678             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2679             /* If decrypting correct for tag too */
2680             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
2681                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
2682                     return 0;
2683                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2684             }
2685             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
2686             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
2687         }
2688         /* Extra padding: tag appended to record */
2689         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2690
2691     case EVP_CTRL_COPY:
2692         {
2693             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
2694             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,out);
2695             if (gctx->gcm.key) {
2696                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
2697                     return 0;
2698                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
2699             }
2700             if (gctx->iv == EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2701                 gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
2702             else {
2703                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
2704                 if (gctx_out->iv == NULL)
2705                     return 0;
2706                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
2707             }
2708             return 1;
2709         }
2710
2711     default:
2712         return -1;
2713
2714     }
2715 }
2716
2717 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2718                             const unsigned char *iv, int enc)
2719 {
2720     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
2721     if (!iv && !key)
2722         return 1;
2723     if (key) {
2724         do {
2725 #ifdef HWAES_CAPABLE
2726             if (HWAES_CAPABLE) {
2727                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2728                                       &gctx->ks.ks);
2729                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2730                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
2731 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2732                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2733 # else
2734                 gctx->ctr = NULL;
2735 # endif
2736                 break;
2737             } else
2738 #endif
2739 #ifdef BSAES_CAPABLE
2740             if (BSAES_CAPABLE) {
2741                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2742                                     &gctx->ks.ks);
2743                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2744                                    (block128_f) AES_encrypt);
2745                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2746                 break;
2747             } else
2748 #endif
2749 #ifdef VPAES_CAPABLE
2750             if (VPAES_CAPABLE) {
2751                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2752                                       &gctx->ks.ks);
2753                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2754                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
2755                 gctx->ctr = NULL;
2756                 break;
2757             } else
2758 #endif
2759                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
2760
2761             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2762                                 &gctx->ks.ks);
2763             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2764                                (block128_f) AES_encrypt);
2765 #ifdef AES_CTR_ASM
2766             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2767 #else
2768             gctx->ctr = NULL;
2769 #endif
2770         } while (0);
2771
2772         /*
2773          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
2774          */
2775         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
2776             iv = gctx->iv;
2777         if (iv) {
2778             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
2779             gctx->iv_set = 1;
2780         }
2781         gctx->key_set = 1;
2782     } else {
2783         /* If key set use IV, otherwise copy */
2784         if (gctx->key_set)
2785             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
2786         else
2787             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
2788         gctx->iv_set = 1;
2789         gctx->iv_gen = 0;
2790     }
2791     return 1;
2792 }
2793
2794 /*
2795  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
2796  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
2797  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
2798  * and verify tag.
2799  */
2800
2801 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2802                               const unsigned char *in, size_t len)
2803 {
2804     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
2805     int rv = -1;
2806     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
2807     if (out != in
2808         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
2809         return -1;
2810     /*
2811      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
2812      * buffer.
2813      */
2814     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) ?
2815                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
2816                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
2817         goto err;
2818     /* Use saved AAD */
2819     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2820                           gctx->tls_aad_len))
2821         goto err;
2822     /* Fix buffer and length to point to payload */
2823     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2824     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2825     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2826     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
2827         /* Encrypt payload */
2828         if (gctx->ctr) {
2829             size_t bulk = 0;
2830 #if defined(AES_GCM_ASM)
2831             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
2832                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
2833                     return -1;
2834
2835                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
2836                                        gctx->gcm.key,
2837                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
2838                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2839             }
2840 #endif
2841             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
2842                                             in + bulk,
2843                                             out + bulk,
2844                                             len - bulk, gctx->ctr))
2845                 goto err;
2846         } else {
2847             size_t bulk = 0;
2848 #if defined(AES_GCM_ASM2)
2849             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
2850                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
2851                     return -1;
2852
2853                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
2854                                        gctx->gcm.key,
2855                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
2856                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2857             }
2858 #endif
2859             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
2860                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
2861                 goto err;
2862         }
2863         out += len;
2864         /* Finally write tag */
2865         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
2866         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2867     } else {
2868         /* Decrypt */
2869         if (gctx->ctr) {
2870             size_t bulk = 0;
2871 #if defined(AES_GCM_ASM)
2872             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
2873                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
2874                     return -1;
2875
2876                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
2877                                        gctx->gcm.key,
2878                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
2879                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2880             }
2881 #endif
2882             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
2883                                             in + bulk,
2884                                             out + bulk,
2885                                             len - bulk, gctx->ctr))
2886                 goto err;
2887         } else {
2888             size_t bulk = 0;
2889 #if defined(AES_GCM_ASM2)
2890             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
2891                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
2892                     return -1;
2893
2894                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
2895                                        gctx->gcm.key,
2896                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
2897                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2898             }
2899 #endif
2900             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
2901                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
2902                 goto err;
2903         }
2904         /* Retrieve tag */
2905         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2906                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
2907         /* If tag mismatch wipe buffer */
2908         if (CRYPTO_memcmp(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), in + len,
2909                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
2910             OPENSSL_cleanse(out, len);
2911             goto err;
2912         }
2913         rv = len;
2914     }
2915
2916  err:
2917     gctx->iv_set = 0;
2918     gctx->tls_aad_len = -1;
2919     return rv;
2920 }
2921
2922 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2923                           const unsigned char *in, size_t len)
2924 {
2925     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
2926     /* If not set up, return error */
2927     if (!gctx->key_set)
2928         return -1;
2929
2930     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
2931         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
2932
2933     if (!gctx->iv_set)
2934         return -1;
2935     if (in) {
2936         if (out == NULL) {
2937             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
2938                 return -1;
2939         } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
2940             if (gctx->ctr) {
2941                 size_t bulk = 0;
2942 #if defined(AES_GCM_ASM)
2943                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
2944                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
2945
2946                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
2947                         return -1;
2948
2949                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
2950                                            out + res, len - res,
2951                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
2952                                            gctx->gcm.Xi.u);
2953                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2954                     bulk += res;
2955                 }
2956 #endif
2957                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
2958                                                 in + bulk,
2959                                                 out + bulk,
2960                                                 len - bulk, gctx->ctr))
2961                     return -1;
2962             } else {
2963                 size_t bulk = 0;
2964 #if defined(AES_GCM_ASM2)
2965                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
2966                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
2967
2968                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
2969                         return -1;
2970
2971                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
2972                                            out + res, len - res,
2973                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
2974                                            gctx->gcm.Xi.u);
2975                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2976                     bulk += res;
2977                 }
2978 #endif
2979                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
2980                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
2981                     return -1;
2982             }
2983         } else {
2984             if (gctx->ctr) {
2985                 size_t bulk = 0;
2986 #if defined(AES_GCM_ASM)
2987                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
2988                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
2989
2990                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
2991                         return -1;
2992
2993                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
2994                                            out + res, len - res,
2995                                            gctx->gcm.key,
2996                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
2997                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
2998                     bulk += res;
2999                 }
3000 #endif
3001                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3002                                                 in + bulk,
3003                                                 out + bulk,
3004                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3005                     return -1;
3006             } else {
3007                 size_t bulk = 0;
3008 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3009                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3010                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3011
3012                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3013                         return -1;
3014
3015                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3016                                            out + res, len - res,
3017                                            gctx->gcm.key,
3018                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3019                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3020                     bulk += res;
3021                 }
3022 #endif
3023                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3024                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3025                     return -1;
3026             }
3027         }
3028         return len;
3029     } else {
3030         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3031             if (gctx->taglen < 0)
3032                 return -1;
3033             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm,
3034                                      EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3035                                      gctx->taglen) != 0)
3036                 return -1;
3037             gctx->iv_set = 0;
3038             return 0;
3039         }
3040         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), 16);
3041         gctx->taglen = 16;
3042         /* Don't reuse the IV */
3043         gctx->iv_set = 0;
3044         return 0;
3045     }
3046
3047 }
3048
3049 #define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
3050                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3051                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3052                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3053
3054 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
3055                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3056     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
3057                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3058     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
3059                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3060
3061 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3062 {
3063     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,c);
3064     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
3065         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3066         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,out);
3067         if (xctx->xts.key1) {
3068             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
3069                 return 0;
3070             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
3071         }
3072         if (xctx->xts.key2) {
3073             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
3074                 return 0;
3075             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
3076         }
3077         return 1;
3078     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
3079         return -1;
3080     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
3081     xctx->xts.key1 = NULL;
3082     xctx->xts.key2 = NULL;
3083     return 1;
3084 }
3085
3086 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3087                             const unsigned char *iv, int enc)
3088 {
3089     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3090     if (!iv && !key)
3091         return 1;
3092
3093     if (key)
3094         do {
3095 #ifdef AES_XTS_ASM
3096             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
3097 #else
3098             xctx->stream = NULL;
3099 #endif
3100             /* key_len is two AES keys */
3101 #ifdef HWAES_CAPABLE
3102             if (HWAES_CAPABLE) {
3103                 if (enc) {
3104                     HWAES_set_encrypt_key(key,
3105                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3106                                           &xctx->ks1.ks);
3107                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3108 # ifdef HWAES_xts_encrypt
3109                     xctx->stream = HWAES_xts_encrypt;
3110 # endif
3111                 } else {
3112                     HWAES_set_decrypt_key(key,
3113                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3114                                           &xctx->ks1.ks);
3115                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
3116 # ifdef HWAES_xts_decrypt
3117                     xctx->stream = HWAES_xts_decrypt;
3118 #endif
3119                 }
3120
3121                 HWAES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3122                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3123                                       &xctx->ks2.ks);
3124                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3125
3126                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3127                 break;
3128             } else
3129 #endif
3130 #ifdef BSAES_CAPABLE
3131             if (BSAES_CAPABLE)
3132                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
3133             else
3134 #endif
3135 #ifdef VPAES_CAPABLE
3136             if (VPAES_CAPABLE) {
3137                 if (enc) {
3138                     vpaes_set_encrypt_key(key,
3139                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3140                                           &xctx->ks1.ks);
3141                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3142                 } else {
3143                     vpaes_set_decrypt_key(key,
3144                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3145                                           &xctx->ks1.ks);
3146                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
3147                 }
3148
3149                 vpaes_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3150                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3151                                       &xctx->ks2.ks);
3152                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3153
3154                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3155                 break;
3156             } else
3157 #endif
3158                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3159
3160             if (enc) {
3161                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3162                                     &xctx->ks1.ks);
3163                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
3164             } else {
3165                 AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3166                                     &xctx->ks1.ks);
3167                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
3168             }
3169
3170             AES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3171                                 EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3172                                 &xctx->ks2.ks);
3173             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
3174
3175             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3176         } while (0);
3177
3178     if (iv) {
3179         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
3180         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
3181     }
3182
3183     return 1;
3184 }
3185
3186 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3187                           const unsigned char *in, size_t len)
3188 {
3189     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3190     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
3191         return 0;
3192     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
3193         return 0;
3194     if (xctx->stream)
3195         (*xctx->stream) (in, out, len,
3196                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3197                          EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx));
3198     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3199                                    in, out, len,
3200                                    EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)))
3201         return 0;
3202     return 1;
3203 }
3204
3205 #define aes_xts_cleanup NULL
3206
3207 #define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
3208                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3209                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3210
3211 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3212     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3213
3214 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3215 {
3216     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,c);
3217     switch (type) {
3218     case EVP_CTRL_INIT:
3219         cctx->key_set = 0;
3220         cctx->iv_set = 0;
3221         cctx->L = 8;
3222         cctx->M = 12;
3223         cctx->tag_set = 0;
3224         cctx->len_set = 0;
3225         cctx->tls_aad_len = -1;
3226         return 1;
3227
3228     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
3229         /* Save the AAD for later use */
3230         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
3231             return 0;
3232         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3233         cctx->tls_aad_len = arg;
3234         {
3235             uint16_t len =
3236                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
3237                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
3238             /* Correct length for explicit IV */
3239             if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
3240                 return 0;
3241             len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3242             /* If decrypting correct for tag too */
3243             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
3244                 if (len < cctx->M)
3245                     return 0;
3246                 len -= cctx->M;
3247             }
3248             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
3249             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
3250         }
3251         /* Extra padding: tag appended to record */
3252         return cctx->M;
3253
3254     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
3255         /* Sanity check length */
3256         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
3257             return 0;
3258         /* Just copy to first part of IV */
3259         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c), ptr, arg);
3260         return 1;
3261
3262     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3263         arg = 15 - arg;
3264         /* fall thru */
3265     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
3266         if (arg < 2 || arg > 8)
3267             return 0;
3268         cctx->L = arg;
3269         return 1;
3270
3271     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3272         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
3273             return 0;
3274         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) && ptr)
3275             return 0;
3276         if (ptr) {
3277             cctx->tag_set = 1;
3278             memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3279         }
3280         cctx->M = arg;
3281         return 1;
3282
3283     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3284         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) || !cctx->tag_set)
3285             return 0;
3286         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
3287             return 0;
3288         cctx->tag_set = 0;
3289         cctx->iv_set = 0;
3290         cctx->len_set = 0;
3291         return 1;
3292
3293     case EVP_CTRL_COPY:
3294         {
3295             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3296             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,out);
3297             if (cctx->ccm.key) {
3298                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
3299                     return 0;
3300                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
3301             }
3302             return 1;
3303         }
3304
3305     default:
3306         return -1;
3307
3308     }
3309 }
3310
3311 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3312                             const unsigned char *iv, int enc)
3313 {
3314     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3315     if (!iv && !key)
3316         return 1;
3317     if (key)
3318         do {
3319 #ifdef HWAES_CAPABLE
3320             if (HWAES_CAPABLE) {
3321                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3322                                       &cctx->ks.ks);
3323
3324                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3325                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
3326                 cctx->str = NULL;
3327                 cctx->key_set = 1;
3328                 break;
3329             } else
3330 #endif
3331 #ifdef VPAES_CAPABLE
3332             if (VPAES_CAPABLE) {
3333                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3334                                       &cctx->ks.ks);
3335                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3336                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
3337                 cctx->str = NULL;
3338                 cctx->key_set = 1;
3339                 break;
3340             }
3341 #endif
3342             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3343                                 &cctx->ks.ks);
3344             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3345                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
3346             cctx->str = NULL;
3347             cctx->key_set = 1;
3348         } while (0);
3349     if (iv) {
3350         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
3351         cctx->iv_set = 1;
3352     }
3353     return 1;
3354 }
3355
3356 static int aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3357                               const unsigned char *in, size_t len)
3358 {
3359     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3360     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3361     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3362     if (out != in || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->M))
3363         return -1;
3364     /* If encrypting set explicit IV from sequence number (start of AAD) */
3365     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3366         memcpy(out, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3367                EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3368     /* Get rest of IV from explicit IV */
3369     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx) + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in,
3370            EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3371     /* Correct length value */
3372     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3373     if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 15 - cctx->L,
3374                             len))
3375             return -1;
3376     /* Use saved AAD */
3377     CRYPTO_ccm128_aad(ccm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), cctx->tls_aad_len);
3378     /* Fix buffer to point to payload */
3379     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3380     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3381     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3382         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3383                                                     cctx->str) :
3384             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3385             return -1;
3386         if (!CRYPTO_ccm128_tag(ccm, out + len, cctx->M))
3387             return -1;
3388         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3389     } else {
3390         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3391                                                      cctx->str) :
3392             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3393             unsigned char tag[16];
3394             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3395                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, in + len, cctx->M))
3396                     return len;
3397             }
3398         }
3399         OPENSSL_cleanse(out, len);
3400         return -1;
3401     }
3402 }
3403
3404 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3405                           const unsigned char *in, size_t len)
3406 {
3407     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3408     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3409     /* If not set up, return error */
3410     if (!cctx->key_set)
3411         return -1;
3412
3413     if (cctx->tls_aad_len >= 0)
3414         return aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3415
3416     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
3417     if (in == NULL && out != NULL)
3418         return 0;
3419
3420     if (!cctx->iv_set)
3421         return -1;
3422
3423     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && !cctx->tag_set)
3424         return -1;
3425     if (!out) {
3426         if (!in) {
3427             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3428                                     15 - cctx->L, len))
3429                 return -1;
3430             cctx->len_set = 1;
3431             return len;
3432         }
3433         /* If have AAD need message length */
3434         if (!cctx->len_set && len)
3435             return -1;
3436         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
3437         return len;
3438     }
3439     /* If not set length yet do it */
3440     if (!cctx->len_set) {
3441         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3442                                 15 - cctx->L, len))
3443             return -1;
3444         cctx->len_set = 1;
3445     }
3446     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3447         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3448                                                     cctx->str) :
3449             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3450             return -1;
3451         cctx->tag_set = 1;
3452         return len;
3453     } else {
3454         int rv = -1;
3455         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3456                                                      cctx->str) :
3457             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3458             unsigned char tag[16];