crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha1.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2016 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
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <string.h>
  14
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/objects.h>
  17 #include <openssl/aes.h>
  18 #include <openssl/sha.h>
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include "modes_lcl.h"
  21 #include "internal/evp_int.h"
  22 #include "internal/constant_time_locl.h"
  23
  24 #ifndef EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER
  25 # define EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER       0x200000
  26 # define EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD          0x16
  27 # define EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY       0x17
  28 #endif
  29
  30 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
  31 # define EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 0
  32 #endif
  33
  34 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK)
  35 # define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
  36 #endif
  37
  38 #define TLS1_1_VERSION 0x0302
  39
  40 typedef struct {
  41     AES_KEY ks;
  42     SHA_CTX head, tail, md;
  43     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  44     union {
  45         unsigned int tls_ver;
  46         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  47     } aux;
  48 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  49
  50 #define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  51
  52 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  53         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  54         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  55
  56 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  57 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  58
  59 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  60                           AES_KEY *key);
  61 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  62                           AES_KEY *key);
  63
  64 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
  65                        unsigned char *out,
  66                        size_t length,
  67                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
  68
  69 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  70                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  71                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  72
  73 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  74                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  75                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  76
  77 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  78
  79 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  80                                         const unsigned char *inkey,
  81                                         const unsigned char *iv, int enc)
  82 {
  83     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
  84     int ret;
  85
  86     if (enc)
  87         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey,
  88                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  89                                     &key->ks);
  90     else
  91         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey,
  92                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  93                                     &key->ks);
  94
  95     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
  96     key->tail = key->head;
  97     key->md = key->head;
  98
  99     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 100
 101     return ret < 0 ? 0 : 1;
 102 }
 103
 104 # define STITCHED_CALL
 105 # undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
 106
 107 # if !defined(STITCHED_CALL)
 108 #  define aes_off 0
 109 # endif
 110
 111 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 112
 113 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 114 {
 115     const unsigned char *ptr = data;
 116     size_t res;
 117
 118     if ((res = c->num)) {
 119         res = SHA_CBLOCK - res;
 120         if (len < res)
 121             res = len;
 122         SHA1_Update(c, ptr, res);
 123         ptr += res;
 124         len -= res;
 125     }
 126
 127     res = len % SHA_CBLOCK;
 128     len -= res;
 129
 130     if (len) {
 131         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 132
 133         ptr += len;
 134         c->Nh += len >> 29;
 135         c->Nl += len <<= 3;
 136         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 137             c->Nh++;
 138     }
 139
 140     if (res)
 141         SHA1_Update(c, ptr, res);
 142 }
 143
 144 # ifdef SHA1_Update
 145 #  undef SHA1_Update
 146 # endif
 147 # define SHA1_Update sha1_update
 148
 149 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 150
 151 typedef struct {
 152     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 153 } SHA1_MB_CTX;
 154 typedef struct {
 155     const unsigned char *ptr;
 156     int blocks;
 157 } HASH_DESC;
 158
 159 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 160
 161 typedef struct {
 162     const unsigned char *inp;
 163     unsigned char *out;
 164     int blocks;
 165     u64 iv[2];
 166 } CIPH_DESC;
 167
 168 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 169
 170 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 171                                          unsigned char *out,
 172                                          const unsigned char *inp,
 173                                          size_t inp_len, int n4x)
 174 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 175     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 176     CIPH_DESC ciph_d[8];
 177     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 178     union {
 179         u64 q[16];
 180         u32 d[32];
 181         u8 c[128];
 182     } blocks[8];
 183     SHA1_MB_CTX *ctx;
 184     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 185         0;
 186     size_t ret = 0;
 187     u8 *IVs;
 188 #  if defined(BSWAP8)
 189     u64 seqnum;
 190 #  endif
 191
 192     /* ask for IVs in bulk */
 193     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 194         return 0;
 195
 196     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 197
 198     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 199     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 200     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 201         frag++;
 202         last -= x4 - 1;
 203     }
 204
 205     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 206
 207     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 208     hash_d[0].ptr = inp;
 209     ciph_d[0].inp = inp;
 210     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 211     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 212     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 213     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 214     IVs += 16;
 215
 216     for (i = 1; i < x4; i++) {
 217         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 218         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 219         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 220         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 221         IVs += 16;
 222     }
 223
 224 #  if defined(BSWAP8)
 225     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 226     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 227 #  endif
 228     for (i = 0; i < x4; i++) {
 229         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 230 #  if !defined(BSWAP8)
 231         unsigned int carry, j;
 232 #  endif
 233
 234         ctx->A[i] = key->md.h0;
 235         ctx->B[i] = key->md.h1;
 236         ctx->C[i] = key->md.h2;
 237         ctx->D[i] = key->md.h3;
 238         ctx->E[i] = key->md.h4;
 239
 240         /* fix seqnum */
 241 #  if defined(BSWAP8)
 242         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 243 #  else
 244         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 245             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 246             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 247         }
 248 #  endif
 249         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 250         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 251         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 252         /* fix length */
 253         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 254         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 255
 256         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 257         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 258         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 259
 260         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 261         edges[i].blocks = 1;
 262     }
 263
 264     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 265     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 266     /* hash bulk inputs */
 267 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 268 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 269 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 270 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 271     /*
 272      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 273      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 274      */
 275     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 276     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 277         for (i = 0; i < x4; i++) {
 278             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 279             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 280             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 281         }
 282         do {
 283             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 284             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 285
 286             for (i = 0; i < x4; i++) {
 287                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 288                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 289                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 290                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 291                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 292                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 293                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 294             }
 295             processed += MAXCHUNKSIZE;
 296             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 297         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 298     }
 299 #  endif
 300 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 301     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 302
 303     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 304     for (i = 0; i < x4; i++) {
 305         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 306             off = hash_d[i].blocks * 64;
 307         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 308
 309         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 310         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 311         blocks[i].c[off] = 0x80;
 312         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 313         len *= 8;               /* convert to bits */
 314         if (off < (64 - 8)) {
 315 #  ifdef BSWAP4
 316             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 317 #  else
 318             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 319 #  endif
 320             edges[i].blocks = 1;
 321         } else {
 322 #  ifdef BSWAP4
 323             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 324 #  else
 325             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 326 #  endif
 327             edges[i].blocks = 2;
 328         }
 329         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 330     }
 331
 332     /* hash input tails and finalize */
 333     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 334
 335     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 336     for (i = 0; i < x4; i++) {
 337 #  ifdef BSWAP4
 338         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 339         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 340         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 341         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 342         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 343         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 344         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 345         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 346         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 347         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 348         blocks[i].c[20] = 0x80;
 349         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 350 #  else
 351         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 352         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 353         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 354         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 355         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 356         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 357         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 358         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 359         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 360         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 361         blocks[i].c[20] = 0x80;
 362         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 363 #  endif
 364         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 365         edges[i].blocks = 1;
 366     }
 367
 368     /* finalize MACs */
 369     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 370
 371     for (i = 0; i < x4; i++) {
 372         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 373         unsigned char *out0 = out;
 374
 375         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 376         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 377
 378         out += 5 + 16 + len;
 379
 380         /* write MAC */
 381         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 382         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 383         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 384         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 385         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 386         out += 20;
 387         len += 20;
 388
 389         /* pad */
 390         pad = 15 - len % 16;
 391         for (j = 0; j <= pad; j++)
 392             *(out++) = pad;
 393         len += pad + 1;
 394
 395         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 396         len += 16;              /* account for explicit iv */
 397
 398         /* arrange header */
 399         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 400         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 401         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 402         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 403         out0[4] = (u8)(len);
 404
 405         ret += len + 5;
 406         inp += frag;
 407     }
 408
 409     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 410
 411     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 412     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 413
 414     return ret;
 415 }
 416 # endif
 417
 418 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 419                                       const unsigned char *in, size_t len)
 420 {
 421     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 422     unsigned int l;
 423     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 424                                                 * later */
 425         sha_off = 0;
 426 # if defined(STITCHED_CALL)
 427     size_t aes_off = 0, blocks;
 428
 429     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 430 # endif
 431
 432     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 433
 434     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 435         return 0;
 436
 437     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 438         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 439             plen = len;
 440         else if (len !=
 441                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 442                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 443             return 0;
 444         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 445             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 446
 447 # if defined(STITCHED_CALL)
 448         if (plen > (sha_off + iv)
 449             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 450             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 451
 452             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks,
 453                                EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 454                                &key->md, in + iv + sha_off);
 455             blocks *= SHA_CBLOCK;
 456             aes_off += blocks;
 457             sha_off += blocks;
 458             key->md.Nh += blocks >> 29;
 459             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 460             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 461                 key->md.Nh++;
 462         } else {
 463             sha_off = 0;
 464         }
 465 # endif
 466         sha_off += iv;
 467         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 468
 469         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 470             if (in != out)
 471                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 472
 473             /* calculate HMAC and append it to payload */
 474             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 475             key->md = key->tail;
 476             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 477             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 478
 479             /* pad the payload|hmac */
 480             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 481             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 482                 out[plen] = l;
 483             /* encrypt HMAC|padding at once */
 484             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 485                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 486         } else {
 487             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 488                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 489         }
 490     } else {
 491         union {
 492             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 493             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 494         } mac, *pmac;
 495
 496         /* arrange cache line alignment */
 497         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 498
 499         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 500             size_t inp_len, mask, j, i;
 501             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 502             int ret = 1;
 503             union {
 504                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 505                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 506             } *data = (void *)key->md.data;
 507 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 508             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 509             int stitch = 0;
 510 # endif
 511
 512             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 513                 >= TLS1_1_VERSION) {
 514                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 515                     return 0;
 516
 517                 /* omit explicit iv */
 518                 memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), in, AES_BLOCK_SIZE);
 519
 520                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 521                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 522                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 523             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 524                 return 0;
 525
 526 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 527             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 528                 /* decrypt last block */
 529                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 530                        AES_BLOCK_SIZE);
 531                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 532                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 533                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 534                 stitch = 1;
 535             } else
 536 # endif
 537                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 538                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 539                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 540
 541             /* figure out payload length */
 542             pad = out[len - 1];
 543             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 544             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 545             maxpad &= 255;
 546
 547             ret &= constant_time_ge(maxpad, pad);
 548
 549             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 550             mask = (0 - ((inp_len - len) >> (sizeof(inp_len) * 8 - 1)));
 551             inp_len &= mask;
 552             ret &= (int)mask;
 553
 554             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 555             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 556
 557             /* calculate HMAC */
 558             key->md = key->head;
 559             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 560
 561 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 562             if (stitch) {
 563                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 564                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 565                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 566
 567                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 568
 569                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 570                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 571                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 572                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 573
 574                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 575                 out += sha_off;
 576                 len -= sha_off;
 577                 inp_len -= sha_off;
 578
 579                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 580                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 581             }
 582 # endif
 583
 584 # if 1
 585             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 586             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 587                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 588                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 589                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 590                 out += j;
 591                 len -= j;
 592                 inp_len -= j;
 593             }
 594
 595             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 596             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 597 #  ifdef BSWAP4
 598             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 599 #  else
 600             mac.c[0] = 0;
 601             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 602             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 603             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 604             bitlen = mac.u[0];
 605 #  endif
 606
 607             pmac->u[0] = 0;
 608             pmac->u[1] = 0;
 609             pmac->u[2] = 0;
 610             pmac->u[3] = 0;
 611             pmac->u[4] = 0;
 612
 613             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 614                 size_t c = out[j];
 615                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 616                 c &= mask;
 617                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 618                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 619
 620                 if (res != SHA_CBLOCK)
 621                     continue;
 622
 623                 /* j is not incremented yet */
 624                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 625                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 626                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 627                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 628                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 629                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 630                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 631                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 632                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 633                 res = 0;
 634             }
 635
 636             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 637                 data->c[i] = 0;
 638
 639             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 640                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 641                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 642                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 643                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 644                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 645                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 646                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 647                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 648                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 649
 650                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 651                 j += 64;
 652             }
 653             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 654             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 655             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 656             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 657             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 658             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 659             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 660             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 661
 662 #  ifdef BSWAP4
 663             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 664             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 665             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 666             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 667             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 668 #  else
 669             for (i = 0; i < 5; i++) {
 670                 res = pmac->u[i];
 671                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 672                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 673                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 674                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 675             }
 676 #  endif
 677             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 678 # else
 679             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 680             res = key->md.num;
 681             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 682
 683             {
 684                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 685
 686                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 687                 inp_blocks =
 688                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 689                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 690                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 691                 res %= SHA_CBLOCK;
 692                 pad_blocks +=
 693                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 694                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 695                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 696             }
 697 # endif
 698             key->md = key->tail;
 699             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 700             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 701
 702             /* verify HMAC */
 703             out += inp_len;
 704             len -= inp_len;
 705 # if 1
 706             {
 707                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 708                 size_t off = out - p;
 709                 unsigned int c, cmask;
 710
 711                 maxpad += SHA_DIGEST_LENGTH;
 712                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 713                     c = p[j];
 714                     cmask =
 715                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 716                                                                  8 - 1);
 717                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 718                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 719                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 720                     i += 1 & cmask;
 721                 }
 722                 maxpad -= SHA_DIGEST_LENGTH;
 723
 724                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 725                 ret &= (int)~res;
 726             }
 727 # else
 728             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 729                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 730             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 731             ret &= (int)~res;
 732
 733             /* verify padding */
 734             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 735             out = out + len - 1 - pad;
 736             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 737                 res |= out[i] ^ pad;
 738
 739             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 740             ret &= (int)~res;
 741 # endif
 742             return ret;
 743         } else {
 744 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 745             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 746                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 747                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 748                 else
 749                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 750                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 751
 752                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 753                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 754                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 755                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 756                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 757
 758                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 759                 out += sha_off;
 760                 len -= sha_off;
 761
 762                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 763                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 764                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 765                     key->md.Nh++;
 766             } else
 767 # endif
 768                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 769                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 770                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 771
 772             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 773         }
 774     }
 775
 776     return 1;
 777 }
 778
 779 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 780                                     void *ptr)
 781 {
 782     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 783
 784     switch (type) {
 785     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 786         {
 787             unsigned int i;
 788             unsigned char hmac_key[64];
 789
 790             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 791
 792             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 793                 SHA1_Init(&key->head);
 794                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 795                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 796             } else {
 797                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 798             }
 799
 800             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 801                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 802             SHA1_Init(&key->head);
 803             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 804
 805             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 806                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 807             SHA1_Init(&key->tail);
 808             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 809
 810             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 811
 812             return 1;
 813         }
 814     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 815         {
 816             unsigned char *p = ptr;
 817             unsigned int len;
 818
 819             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 820                 return -1;
 821
 822             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 823
 824             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 825                 key->payload_length = len;
 826                 if ((key->aux.tls_ver =
 827                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 828                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 829                     p[arg - 2] = len >> 8;
 830                     p[arg - 1] = len;
 831                 }
 832                 key->md = key->head;
 833                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 834
 835                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 836                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 837                              - len);
 838             } else {
 839                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 840                 key->payload_length = arg;
 841
 842                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 843             }
 844         }
 845 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 846     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 847         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 848     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 849         {
 850             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 851                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 852             unsigned int n4x = 1, x4;
 853             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 854
 855             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 856                 return -1;
 857
 858             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 859
 860             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 861                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 862                     return -1;
 863
 864                 if (inp_len) {
 865                     if (inp_len < 4096)
 866                         return 0; /* too short */
 867
 868                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 869                         n4x = 2; /* AVX2 */
 870                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 871                     inp_len = param->len;
 872                 else
 873                     return -1;
 874
 875                 key->md = key->head;
 876                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 877
 878                 x4 = 4 * n4x;
 879                 n4x += 1;
 880
 881                 frag = inp_len >> n4x;
 882                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 883                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 884                     frag++;
 885                     last -= x4 - 1;
 886                 }
 887
 888                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 889                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 890                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 891
 892                 param->interleave = x4;
 893
 894                 return (int)packlen;
 895             } else
 896                 return -1;      /* not yet */
 897         }
 898     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 899         {
 900             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 901                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 902
 903             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 904                                                    param->inp, param->len,
 905                                                    param->interleave / 4);
 906         }
 907     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 908 # endif
 909     default:
 910         return -1;
 911     }
 912 }
 913
 914 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 915 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 916     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 917 # else
 918     NID_undef,
 919 # endif
 920     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 921     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 922         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 923     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 924     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 925     NULL,
 926     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 927     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 928     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 929     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 930     NULL
 931 };
 932
 933 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 934 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 935     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 936 # else
 937     NID_undef,
 938 # endif
 939     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 940     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 941         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 942     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 943     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 944     NULL,
 945     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 946     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 947     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 948     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 949     NULL
 950 };
 951
 952 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 953 {
 954     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 955             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 956 }
 957
 958 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 959 {
 960     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 961             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 962 }
 963 #else
 964 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 965 {
 966     return NULL;
 967 }
 968
 969 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 970 {
 971     return NULL;
 972 }
 973 #endif