crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha256.c

   1 /*
   2  * Copyright 2013-2016 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
  16 #include <openssl/evp.h>
  17 #include <openssl/objects.h>
  18 #include <openssl/aes.h>
  19 #include <openssl/sha.h>
  20 #include <openssl/rand.h>
  21 #include "modes_lcl.h"
  22 #include "internal/constant_time_locl.h"
  23 #include "internal/evp_int.h"
  24
  25 #ifndef EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER
  26 # define EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER       0x200000
  27 # define EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD          0x16
  28 # define EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY       0x17
  29 #endif
  30
  31 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
  32 # define EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 0
  33 #endif
  34
  35 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK)
  36 # define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
  37 #endif
  38
  39 #define TLS1_1_VERSION 0x0302
  40
  41 typedef struct {
  42     AES_KEY ks;
  43     SHA256_CTX head, tail, md;
  44     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  45     union {
  46         unsigned int tls_ver;
  47         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  48     } aux;
  49 } EVP_AES_HMAC_SHA256;
  50
  51 # define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  52
  53 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  54         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  55         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  56
  57 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  58 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  59
  60 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  61                           AES_KEY *key);
  62 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  63                           AES_KEY *key);
  64
  65 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
  66                        unsigned char *out,
  67                        size_t length,
  68                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
  69
  70 int aesni_cbc_sha256_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  71                          const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  72                          SHA256_CTX *ctx, const void *in0);
  73
  74 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA256 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  75
  76 static int aesni_cbc_hmac_sha256_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  77                                           const unsigned char *inkey,
  78                                           const unsigned char *iv, int enc)
  79 {
  80     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
  81     int ret;
  82
  83     if (enc)
  84         memset(&key->ks, 0, sizeof(key->ks.rd_key)),
  85             ret = aesni_set_encrypt_key(inkey,
  86                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  87                                         &key->ks);
  88     else
  89         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey,
  90                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  91                                     &key->ks);
  92
  93     SHA256_Init(&key->head);    /* handy when benchmarking */
  94     key->tail = key->head;
  95     key->md = key->head;
  96
  97     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  98
  99     return ret < 0 ? 0 : 1;
 100 }
 101
 102 # define STITCHED_CALL
 103
 104 # if !defined(STITCHED_CALL)
 105 #  define aes_off 0
 106 # endif
 107
 108 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 109
 110 static void sha256_update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len)
 111 {
 112     const unsigned char *ptr = data;
 113     size_t res;
 114
 115     if ((res = c->num)) {
 116         res = SHA256_CBLOCK - res;
 117         if (len < res)
 118             res = len;
 119         SHA256_Update(c, ptr, res);
 120         ptr += res;
 121         len -= res;
 122     }
 123
 124     res = len % SHA256_CBLOCK;
 125     len -= res;
 126
 127     if (len) {
 128         sha256_block_data_order(c, ptr, len / SHA256_CBLOCK);
 129
 130         ptr += len;
 131         c->Nh += len >> 29;
 132         c->Nl += len <<= 3;
 133         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 134             c->Nh++;
 135     }
 136
 137     if (res)
 138         SHA256_Update(c, ptr, res);
 139 }
 140
 141 # ifdef SHA256_Update
 142 #  undef SHA256_Update
 143 # endif
 144 # define SHA256_Update sha256_update
 145
 146 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 147
 148 typedef struct {
 149     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8], F[8], G[8], H[8];
 150 } SHA256_MB_CTX;
 151 typedef struct {
 152     const unsigned char *ptr;
 153     int blocks;
 154 } HASH_DESC;
 155
 156 void sha256_multi_block(SHA256_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 157
 158 typedef struct {
 159     const unsigned char *inp;
 160     unsigned char *out;
 161     int blocks;
 162     u64 iv[2];
 163 } CIPH_DESC;
 164
 165 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 166
 167 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA256 *key,
 168                                          unsigned char *out,
 169                                          const unsigned char *inp,
 170                                          size_t inp_len, int n4x)
 171 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 172     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 173     CIPH_DESC ciph_d[8];
 174     unsigned char storage[sizeof(SHA256_MB_CTX) + 32];
 175     union {
 176         u64 q[16];
 177         u32 d[32];
 178         u8 c[128];
 179     } blocks[8];
 180     SHA256_MB_CTX *ctx;
 181     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 182         0;
 183     size_t ret = 0;
 184     u8 *IVs;
 185 #  if defined(BSWAP8)
 186     u64 seqnum;
 187 #  endif
 188
 189     /* ask for IVs in bulk */
 190     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 191         return 0;
 192
 193     /* align */
 194     ctx = (SHA256_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32));
 195
 196     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 197     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 198     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 199         frag++;
 200         last -= x4 - 1;
 201     }
 202
 203     packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 204
 205     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 206     hash_d[0].ptr = inp;
 207     ciph_d[0].inp = inp;
 208     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 209     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 210     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 211     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 212     IVs += 16;
 213
 214     for (i = 1; i < x4; i++) {
 215         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 216         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 217         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 218         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 219         IVs += 16;
 220     }
 221
 222 #  if defined(BSWAP8)
 223     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 224     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 225 #  endif
 226     for (i = 0; i < x4; i++) {
 227         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 228 #  if !defined(BSWAP8)
 229         unsigned int carry, j;
 230 #  endif
 231
 232         ctx->A[i] = key->md.h[0];
 233         ctx->B[i] = key->md.h[1];
 234         ctx->C[i] = key->md.h[2];
 235         ctx->D[i] = key->md.h[3];
 236         ctx->E[i] = key->md.h[4];
 237         ctx->F[i] = key->md.h[5];
 238         ctx->G[i] = key->md.h[6];
 239         ctx->H[i] = key->md.h[7];
 240
 241         /* fix seqnum */
 242 #  if defined(BSWAP8)
 243         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 244 #  else
 245         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 246             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 247             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 248         }
 249 #  endif
 250         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 251         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 252         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 253         /* fix length */
 254         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 255         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 256
 257         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 258         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 259         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 260
 261         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 262         edges[i].blocks = 1;
 263     }
 264
 265     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 266     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
 267     /* hash bulk inputs */
 268 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 269 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 270 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 271 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 272     /*
 273      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 274      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 275      */
 276     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 277     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 278         for (i = 0; i < x4; i++) {
 279             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 280             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 281             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 282         }
 283         do {
 284             sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
 285             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 286
 287             for (i = 0; i < x4; i++) {
 288                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 289                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 290                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 291                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 292                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 293                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 294                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 295             }
 296             processed += MAXCHUNKSIZE;
 297             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 298         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 299     }
 300 #  endif
 301 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 302     sha256_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 303
 304     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 305     for (i = 0; i < x4; i++) {
 306         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 307             off = hash_d[i].blocks * 64;
 308         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 309
 310         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 311         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 312         blocks[i].c[off] = 0x80;
 313         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 314         len *= 8;               /* convert to bits */
 315         if (off < (64 - 8)) {
 316 #  ifdef BSWAP4
 317             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 318 #  else
 319             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 320 #  endif
 321             edges[i].blocks = 1;
 322         } else {
 323 #  ifdef BSWAP4
 324             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 325 #  else
 326             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 327 #  endif
 328             edges[i].blocks = 2;
 329         }
 330         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 331     }
 332
 333     /* hash input tails and finalize */
 334     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
 335
 336     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 337     for (i = 0; i < x4; i++) {
 338 #  ifdef BSWAP4
 339         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 340         ctx->A[i] = key->tail.h[0];
 341         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 342         ctx->B[i] = key->tail.h[1];
 343         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 344         ctx->C[i] = key->tail.h[2];
 345         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 346         ctx->D[i] = key->tail.h[3];
 347         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 348         ctx->E[i] = key->tail.h[4];
 349         blocks[i].d[5] = BSWAP4(ctx->F[i]);
 350         ctx->F[i] = key->tail.h[5];
 351         blocks[i].d[6] = BSWAP4(ctx->G[i]);
 352         ctx->G[i] = key->tail.h[6];
 353         blocks[i].d[7] = BSWAP4(ctx->H[i]);
 354         ctx->H[i] = key->tail.h[7];
 355         blocks[i].c[32] = 0x80;
 356         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 32) * 8);
 357 #  else
 358         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 359         ctx->A[i] = key->tail.h[0];
 360         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 361         ctx->B[i] = key->tail.h[1];
 362         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 363         ctx->C[i] = key->tail.h[2];
 364         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 365         ctx->D[i] = key->tail.h[3];
 366         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 367         ctx->E[i] = key->tail.h[4];
 368         PUTU32(blocks[i].c + 20, ctx->F[i]);
 369         ctx->F[i] = key->tail.h[5];
 370         PUTU32(blocks[i].c + 24, ctx->G[i]);
 371         ctx->G[i] = key->tail.h[6];
 372         PUTU32(blocks[i].c + 28, ctx->H[i]);
 373         ctx->H[i] = key->tail.h[7];
 374         blocks[i].c[32] = 0x80;
 375         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 32) * 8);
 376 #  endif
 377         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 378         edges[i].blocks = 1;
 379     }
 380
 381     /* finalize MACs */
 382     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
 383
 384     for (i = 0; i < x4; i++) {
 385         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 386         unsigned char *out0 = out;
 387
 388         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 389         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 390
 391         out += 5 + 16 + len;
 392
 393         /* write MAC */
 394         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 395         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 396         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 397         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 398         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 399         PUTU32(out + 20, ctx->F[i]);
 400         PUTU32(out + 24, ctx->G[i]);
 401         PUTU32(out + 28, ctx->H[i]);
 402         out += 32;
 403         len += 32;
 404
 405         /* pad */
 406         pad = 15 - len % 16;
 407         for (j = 0; j <= pad; j++)
 408             *(out++) = pad;
 409         len += pad + 1;
 410
 411         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 412         len += 16;              /* account for explicit iv */
 413
 414         /* arrange header */
 415         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 416         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 417         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 418         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 419         out0[4] = (u8)(len);
 420
 421         ret += len + 5;
 422         inp += frag;
 423     }
 424
 425     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 426
 427     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 428     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 429
 430     return ret;
 431 }
 432 # endif
 433
 434 static int aesni_cbc_hmac_sha256_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 435                                         unsigned char *out,
 436                                         const unsigned char *in, size_t len)
 437 {
 438     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
 439     unsigned int l;
 440     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 441                                                 * later */
 442         sha_off = 0;
 443 # if defined(STITCHED_CALL)
 444     size_t aes_off = 0, blocks;
 445
 446     sha_off = SHA256_CBLOCK - key->md.num;
 447 # endif
 448
 449     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 450
 451     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 452         return 0;
 453
 454     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 455         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 456             plen = len;
 457         else if (len !=
 458                  ((plen + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 459                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 460             return 0;
 461         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 462             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 463
 464 # if defined(STITCHED_CALL)
 465         /*
 466          * Assembly stitch handles AVX-capable processors, but its
 467          * performance is not optimal on AMD Jaguar, ~40% worse, for
 468          * unknown reasons. Incidentally processor in question supports
 469          * AVX, but not AMD-specific XOP extension, which can be used
 470          * to identify it and avoid stitch invocation. So that after we
 471          * establish that current CPU supports AVX, we even see if it's
 472          * either even XOP-capable Bulldozer-based or GenuineIntel one.
 473          */
 474         if (OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (60 - 32)) && /* AVX? */
 475             ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (43 - 32))) /* XOP? */
 476              | (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1<<30))) &&    /* "Intel CPU"? */
 477             plen > (sha_off + iv) &&
 478             (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA256_CBLOCK)) {
 479             SHA256_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 480
 481             (void)aesni_cbc_sha256_enc(in, out, blocks, &key->ks,
 482                                        EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 483                                        &key->md, in + iv + sha_off);
 484             blocks *= SHA256_CBLOCK;
 485             aes_off += blocks;
 486             sha_off += blocks;
 487             key->md.Nh += blocks >> 29;
 488             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 489             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 490                 key->md.Nh++;
 491         } else {
 492             sha_off = 0;
 493         }
 494 # endif
 495         sha_off += iv;
 496         SHA256_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 497
 498         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 499             if (in != out)
 500                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 501
 502             /* calculate HMAC and append it to payload */
 503             SHA256_Final(out + plen, &key->md);
 504             key->md = key->tail;
 505             SHA256_Update(&key->md, out + plen, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 506             SHA256_Final(out + plen, &key->md);
 507
 508             /* pad the payload|hmac */
 509             plen += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 510             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 511                 out[plen] = l;
 512             /* encrypt HMAC|padding at once */
 513             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 514                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 515         } else {
 516             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 517                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 518         }
 519     } else {
 520         union {
 521             unsigned int u[SHA256_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 522             unsigned char c[64 + SHA256_DIGEST_LENGTH];
 523         } mac, *pmac;
 524
 525         /* arrange cache line alignment */
 526         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 63) & ((size_t)0 - 64));
 527
 528         /* decrypt HMAC|padding at once */
 529         aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 530                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 531
 532         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 533             size_t inp_len, mask, j, i;
 534             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 535             int ret = 1;
 536             union {
 537                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 538                 unsigned char c[SHA256_CBLOCK];
 539             } *data = (void *)key->md.data;
 540
 541             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 542                 >= TLS1_1_VERSION)
 543                 iv = AES_BLOCK_SIZE;
 544
 545             if (len < (iv + SHA256_DIGEST_LENGTH + 1))
 546                 return 0;
 547
 548             /* omit explicit iv */
 549             out += iv;
 550             len -= iv;
 551
 552             /* figure out payload length */
 553             pad = out[len - 1];
 554             maxpad = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + 1);
 555             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 556             maxpad &= 255;
 557
 558             ret &= constant_time_ge(maxpad, pad);
 559
 560             inp_len = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 561             mask = (0 - ((inp_len - len) >> (sizeof(inp_len) * 8 - 1)));
 562             inp_len &= mask;
 563             ret &= (int)mask;
 564
 565             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 566             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 567
 568             /* calculate HMAC */
 569             key->md = key->head;
 570             SHA256_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 571
 572 # if 1
 573             len -= SHA256_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 574             if (len >= (256 + SHA256_CBLOCK)) {
 575                 j = (len - (256 + SHA256_CBLOCK)) & (0 - SHA256_CBLOCK);
 576                 j += SHA256_CBLOCK - key->md.num;
 577                 SHA256_Update(&key->md, out, j);
 578                 out += j;
 579                 len -= j;
 580                 inp_len -= j;
 581             }
 582
 583             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 584             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 585 #  ifdef BSWAP4
 586             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 587 #  else
 588             mac.c[0] = 0;
 589             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 590             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 591             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 592             bitlen = mac.u[0];
 593 #  endif
 594
 595             pmac->u[0] = 0;
 596             pmac->u[1] = 0;
 597             pmac->u[2] = 0;
 598             pmac->u[3] = 0;
 599             pmac->u[4] = 0;
 600             pmac->u[5] = 0;
 601             pmac->u[6] = 0;
 602             pmac->u[7] = 0;
 603
 604             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 605                 size_t c = out[j];
 606                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 607                 c &= mask;
 608                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 609                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 610
 611                 if (res != SHA256_CBLOCK)
 612                     continue;
 613
 614                 /* j is not incremented yet */
 615                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 616                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 617                 sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
 618                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 619                 pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
 620                 pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
 621                 pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
 622                 pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
 623                 pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
 624                 pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
 625                 pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
 626                 pmac->u[7] |= key->md.h[7] & mask;
 627                 res = 0;
 628             }
 629
 630             for (i = res; i < SHA256_CBLOCK; i++, j++)
 631                 data->c[i] = 0;
 632
 633             if (res > SHA256_CBLOCK - 8) {
 634                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 635                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 636                 sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
 637                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 638                 pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
 639                 pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
 640                 pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
 641                 pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
 642                 pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
 643                 pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
 644                 pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
 645                 pmac->u[7] |= key->md.h[7] & mask;
 646
 647                 memset(data, 0, SHA256_CBLOCK);
 648                 j += 64;
 649             }
 650             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 651             sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
 652             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 653             pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
 654             pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
 655             pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
 656             pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
 657             pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
 658             pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
 659             pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
 660             pmac->u[7] |= key->md.h[7] & 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             pmac->u[5] = BSWAP4(pmac->u[5]);
 669             pmac->u[6] = BSWAP4(pmac->u[6]);
 670             pmac->u[7] = BSWAP4(pmac->u[7]);
 671 #  else
 672             for (i = 0; i < 8; i++) {
 673                 res = pmac->u[i];
 674                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 675                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 676                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 677                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 678             }
 679 #  endif
 680             len += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 681 # else
 682             SHA256_Update(&key->md, out, inp_len);
 683             res = key->md.num;
 684             SHA256_Final(pmac->c, &key->md);
 685
 686             {
 687                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 688
 689                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 690                 inp_blocks =
 691                     1 + ((SHA256_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 692                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 693                 pad_blocks = res / SHA256_CBLOCK;
 694                 res %= SHA256_CBLOCK;
 695                 pad_blocks +=
 696                     1 + ((SHA256_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 697                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 698                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 699             }
 700 # endif
 701             key->md = key->tail;
 702             SHA256_Update(&key->md, pmac->c, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 703             SHA256_Final(pmac->c, &key->md);
 704
 705             /* verify HMAC */
 706             out += inp_len;
 707             len -= inp_len;
 708 # if 1
 709             {
 710                 unsigned char *p =
 711                     out + len - 1 - maxpad - SHA256_DIGEST_LENGTH;
 712                 size_t off = out - p;
 713                 unsigned int c, cmask;
 714
 715                 maxpad += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 716                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 717                     c = p[j];
 718                     cmask =
 719                         ((int)(j - off - SHA256_DIGEST_LENGTH)) >>
 720                         (sizeof(int) * 8 - 1);
 721                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 722                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 723                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 724                     i += 1 & cmask;
 725                 }
 726                 maxpad -= SHA256_DIGEST_LENGTH;
 727
 728                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 729                 ret &= (int)~res;
 730             }
 731 # else
 732             for (res = 0, i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++)
 733                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 734             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 735             ret &= (int)~res;
 736
 737             /* verify padding */
 738             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 739             out = out + len - 1 - pad;
 740             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 741                 res |= out[i] ^ pad;
 742
 743             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 744             ret &= (int)~res;
 745 # endif
 746             return ret;
 747         } else {
 748             SHA256_Update(&key->md, out, len);
 749         }
 750     }
 751
 752     return 1;
 753 }
 754
 755 static int aesni_cbc_hmac_sha256_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 756                                       void *ptr)
 757 {
 758     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
 759     unsigned int u_arg = (unsigned int)arg;
 760
 761     switch (type) {
 762     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 763         {
 764             unsigned int i;
 765             unsigned char hmac_key[64];
 766
 767             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 768
 769             if (arg < 0)
 770                 return -1;
 771
 772             if (u_arg > sizeof(hmac_key)) {
 773                 SHA256_Init(&key->head);
 774                 SHA256_Update(&key->head, ptr, arg);
 775                 SHA256_Final(hmac_key, &key->head);
 776             } else {
 777                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 778             }
 779
 780             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 781                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 782             SHA256_Init(&key->head);
 783             SHA256_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 784
 785             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 786                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 787             SHA256_Init(&key->tail);
 788             SHA256_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 789
 790             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 791
 792             return 1;
 793         }
 794     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 795         {
 796             unsigned char *p = ptr;
 797             unsigned int len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 798
 799             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 800                 return -1;
 801
 802             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 803                 key->payload_length = len;
 804                 if ((key->aux.tls_ver =
 805                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 806                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 807                     p[arg - 2] = len >> 8;
 808                     p[arg - 1] = len;
 809                 }
 810                 key->md = key->head;
 811                 SHA256_Update(&key->md, p, arg);
 812
 813                 return (int)(((len + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 814                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 815                              - len);
 816             } else {
 817                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 818                 key->payload_length = arg;
 819
 820                 return SHA256_DIGEST_LENGTH;
 821             }
 822         }
 823 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 824     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 825         return (int)(5 + 16 + ((arg + 32 + 16) & -16));
 826     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 827         {
 828             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 829                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 830             unsigned int n4x = 1, x4;
 831             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 832
 833             if (arg < 0)
 834                 return -1;
 835
 836             if (u_arg < sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 837                 return -1;
 838
 839             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 840
 841             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 842                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 843                     return -1;
 844
 845                 if (inp_len) {
 846                     if (inp_len < 4096)
 847                         return 0; /* too short */
 848
 849                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 850                         n4x = 2; /* AVX2 */
 851                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 852                     inp_len = param->len;
 853                 else
 854                     return -1;
 855
 856                 key->md = key->head;
 857                 SHA256_Update(&key->md, param->inp, 13);
 858
 859                 x4 = 4 * n4x;
 860                 n4x += 1;
 861
 862                 frag = inp_len >> n4x;
 863                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 864                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 865                     frag++;
 866                     last -= x4 - 1;
 867                 }
 868
 869                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 870                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 871                 packlen += 5 + 16 + ((last + 32 + 16) & -16);
 872
 873                 param->interleave = x4;
 874
 875                 return (int)packlen;
 876             } else
 877                 return -1;      /* not yet */
 878         }
 879     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 880         {
 881             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 882                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 883
 884             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 885                                                    param->inp, param->len,
 886                                                    param->interleave / 4);
 887         }
 888     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 889 # endif
 890     default:
 891         return -1;
 892     }
 893 }
 894
 895 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha256_cipher = {
 896 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha256
 897     NID_aes_128_cbc_hmac_sha256,
 898 # else
 899     NID_undef,
 900 # endif
 901     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 902     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 903         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 904     aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
 905     aesni_cbc_hmac_sha256_cipher,
 906     NULL,
 907     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA256),
 908     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 909     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 910     aesni_cbc_hmac_sha256_ctrl,
 911     NULL
 912 };
 913
 914 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha256_cipher = {
 915 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha256
 916     NID_aes_256_cbc_hmac_sha256,
 917 # else
 918     NID_undef,
 919 # endif
 920     AES_BLOCK_SIZE, 32, 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_sha256_init_key,
 924     aesni_cbc_hmac_sha256_cipher,
 925     NULL,
 926     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA256),
 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_sha256_ctrl,
 930     NULL
 931 };
 932
 933 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha256(void)
 934 {
 935     return ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE) &&
 936             aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL) ?
 937             &aesni_128_cbc_hmac_sha256_cipher : NULL);
 938 }
 939
 940 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha256(void)
 941 {
 942     return ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE) &&
 943             aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL) ?
 944             &aesni_256_cbc_hmac_sha256_cipher : NULL);
 945 }
 946 #else
 947 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha256(void)
 948 {
 949     return NULL;
 950 }
 951
 952 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha256(void)
 953 {
 954     return NULL;
 955 }
 956 #endif