crypto/evp/e_camellia.c

   1 /*
   2  * Copyright 2006-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 /*
  11  * Camellia low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
  12  * internal use.
  13  */
  14 #include "internal/deprecated.h"
  15
  16 #include <openssl/opensslconf.h>
  17
  18 #include <openssl/evp.h>
  19 #include <openssl/err.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <assert.h>
  22 #include <openssl/camellia.h>
  23 #include "crypto/evp.h"
  24 #include "crypto/modes.h"
  25 #include "crypto/cmll_platform.h"
  26
  27 static int camellia_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  28                              const unsigned char *iv, int enc);
  29
  30 /* Camellia subkey Structure */
  31 typedef struct {
  32     CAMELLIA_KEY ks;
  33     block128_f block;
  34     union {
  35         cbc128_f cbc;
  36         ctr128_f ctr;
  37     } stream;
  38 } EVP_CAMELLIA_KEY;
  39
  40 #define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
  41
  42 /* Attribute operation for Camellia */
  43 #define data(ctx)       EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx)
  44
  45 #if defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
  46 /* ---------^^^ this is not a typo, just a way to detect that
  47  * assembler support was in general requested... */
  48 # include "sparc_arch.h"
  49
  50
  51 static int cmll_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  52                             const unsigned char *iv, int enc)
  53 {
  54     int ret, mode, bits;
  55     EVP_CAMELLIA_KEY *dat =
  56         (EVP_CAMELLIA_KEY *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
  57
  58     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
  59     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
  60
  61     cmll_t4_set_key(key, bits, &dat->ks);
  62
  63     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
  64         && !enc) {
  65         ret = 0;
  66         dat->block = (block128_f) cmll_t4_decrypt;
  67         switch (bits) {
  68         case 128:
  69             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
  70                 (cbc128_f) cmll128_t4_cbc_decrypt : NULL;
  71             break;
  72         case 192:
  73         case 256:
  74             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
  75                 (cbc128_f) cmll256_t4_cbc_decrypt : NULL;
  76             break;
  77         default:
  78             ret = -1;
  79         }
  80     } else {
  81         ret = 0;
  82         dat->block = (block128_f) cmll_t4_encrypt;
  83         switch (bits) {
  84         case 128:
  85             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
  86                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) cmll128_t4_cbc_encrypt;
  87             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
  88                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) cmll128_t4_ctr32_encrypt;
  89             else
  90                 dat->stream.cbc = NULL;
  91             break;
  92         case 192:
  93         case 256:
  94             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
  95                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) cmll256_t4_cbc_encrypt;
  96             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
  97                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) cmll256_t4_ctr32_encrypt;
  98             else
  99                 dat->stream.cbc = NULL;
 100             break;
 101         default:
 102             ret = -1;
 103         }
 104     }
 105
 106     if (ret < 0) {
 107         EVPerr(EVP_F_CMLL_T4_INIT_KEY, EVP_R_CAMELLIA_KEY_SETUP_FAILED);
 108         return 0;
 109     }
 110
 111     return 1;
 112 }
 113
 114 # define cmll_t4_cbc_cipher camellia_cbc_cipher
 115 static int cmll_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 116                               const unsigned char *in, size_t len);
 117
 118 # define cmll_t4_ecb_cipher camellia_ecb_cipher
 119 static int cmll_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 120                               const unsigned char *in, size_t len);
 121
 122 # define cmll_t4_ofb_cipher camellia_ofb_cipher
 123 static int cmll_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 124                               const unsigned char *in, size_t len);
 125
 126 # define cmll_t4_cfb_cipher camellia_cfb_cipher
 127 static int cmll_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 128                               const unsigned char *in, size_t len);
 129
 130 # define cmll_t4_cfb8_cipher camellia_cfb8_cipher
 131 static int cmll_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 132                                const unsigned char *in, size_t len);
 133
 134 # define cmll_t4_cfb1_cipher camellia_cfb1_cipher
 135 static int cmll_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 136                                const unsigned char *in, size_t len);
 137
 138 # define cmll_t4_ctr_cipher camellia_ctr_cipher
 139 static int cmll_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 140                               const unsigned char *in, size_t len);
 141
 142 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 143 static const EVP_CIPHER cmll_t4_##keylen##_##mode = { \
 144         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 145         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 146         cmll_t4_init_key,               \
 147         cmll_t4_##mode##_cipher,        \
 148         NULL,                           \
 149         sizeof(EVP_CAMELLIA_KEY),       \
 150         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 151 static const EVP_CIPHER camellia_##keylen##_##mode = { \
 152         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 153         keylen/8,ivlen, \
 154         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 155         camellia_init_key,              \
 156         camellia_##mode##_cipher,       \
 157         NULL,                           \
 158         sizeof(EVP_CAMELLIA_KEY),       \
 159         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 160 const EVP_CIPHER *EVP_camellia_##keylen##_##mode(void) \
 161 { return SPARC_CMLL_CAPABLE?&cmll_t4_##keylen##_##mode:&camellia_##keylen##_##mode; }
 162
 163 #else
 164
 165 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 166 static const EVP_CIPHER camellia_##keylen##_##mode = { \
 167         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 168         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 169         camellia_init_key,              \
 170         camellia_##mode##_cipher,       \
 171         NULL,                           \
 172         sizeof(EVP_CAMELLIA_KEY),       \
 173         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 174 const EVP_CIPHER *EVP_camellia_##keylen##_##mode(void) \
 175 { return &camellia_##keylen##_##mode; }
 176
 177 #endif
 178
 179 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
 180         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
 181         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
 182         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 183         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 184         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
 185         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
 186         BLOCK_CIPHER_generic(nid, keylen, 1, 16, ctr, ctr, CTR, flags)
 187
 188 /* The subkey for Camellia is generated. */
 189 static int camellia_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 190                              const unsigned char *iv, int enc)
 191 {
 192     int ret, mode;
 193     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 194
 195     ret = Camellia_set_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8, &dat->ks);
 196     if (ret < 0) {
 197         EVPerr(EVP_F_CAMELLIA_INIT_KEY, EVP_R_CAMELLIA_KEY_SETUP_FAILED);
 198         return 0;
 199     }
 200
 201     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 202     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 203         && !enc) {
 204         dat->block = (block128_f) Camellia_decrypt;
 205         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 206             (cbc128_f) Camellia_cbc_encrypt : NULL;
 207     } else {
 208         dat->block = (block128_f) Camellia_encrypt;
 209         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 210             (cbc128_f) Camellia_cbc_encrypt : NULL;
 211     }
 212
 213     return 1;
 214 }
 215
 216 static int camellia_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 217                                const unsigned char *in, size_t len)
 218 {
 219     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 220
 221     if (dat->stream.cbc)
 222         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
 223                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 224                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 225     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 226         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 227                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
 228     else
 229         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
 230                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
 231
 232     return 1;
 233 }
 234
 235 static int camellia_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 236                                const unsigned char *in, size_t len)
 237 {
 238     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
 239     size_t i;
 240     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 241
 242     if (len < bl)
 243         return 1;
 244
 245     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
 246         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
 247
 248     return 1;
 249 }
 250
 251 static int camellia_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 252                                const unsigned char *in, size_t len)
 253 {
 254     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 255
 256     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 257     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 258                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
 259     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 260     return 1;
 261 }
 262
 263 static int camellia_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 264                                const unsigned char *in, size_t len)
 265 {
 266     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 267
 268     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 269     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 270                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
 271     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 272     return 1;
 273 }
 274
 275 static int camellia_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 276                                 const unsigned char *in, size_t len)
 277 {
 278     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 279
 280     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 281     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 282                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
 283     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 284     return 1;
 285 }
 286
 287 static int camellia_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 288                                 const unsigned char *in, size_t len)
 289 {
 290     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 291
 292     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
 293         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 294         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 295                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
 296         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 297         return 1;
 298     }
 299
 300     while (len >= MAXBITCHUNK) {
 301         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 302         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
 303                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
 304         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 305         len -= MAXBITCHUNK;
 306         out += MAXBITCHUNK;
 307         in  += MAXBITCHUNK;
 308     }
 309     if (len) {
 310         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 311         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
 312                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
 313         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 314     }
 315
 316     return 1;
 317 }
 318
 319 static int camellia_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 320                                const unsigned char *in, size_t len)
 321 {
 322     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 323     EVP_CAMELLIA_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_CAMELLIA_KEY,ctx);
 324
 325     if (dat->stream.ctr)
 326         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
 327                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 328                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
 329                                     dat->stream.ctr);
 330     else
 331         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 332                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 333                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
 334                               dat->block);
 335     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
 336     return 1;
 337 }
 338
 339 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_camellia, 128, 0)
 340     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_camellia, 192, 0)
 341     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_camellia, 256, 0)