providers/implementations/ciphers/cipher_aes_cbc_hmac_sha256_hw.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2019 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  * AES low level APIs are deprecated for public use, but still ok for internal
  12  * use where we're using them to implement the higher level EVP interface, as is
  13  * the case here.
  14  */
  15 #include "internal/deprecated.h"
  16
  17 #include "cipher_aes_cbc_hmac_sha.h"
  18
  19 #ifndef AES_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE
  20 int cipher_capable_aes_cbc_hmac_sha256(void)
  21 {
  22     return 0;
  23 }
  24 #else
  25
  26 # include "crypto/rand.h"
  27 # include "crypto/evp.h"
  28 # include "internal/constant_time.h"
  29
  30 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  31 int aesni_cbc_sha256_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  32                          const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  33                          SHA256_CTX *ctx, const void *in0);
  34
  35 int cipher_capable_aes_cbc_hmac_sha256(void)
  36 {
  37     return AESNI_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE
  38            && aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL);
  39 }
  40
  41 static int aesni_cbc_hmac_sha256_init_key(PROV_CIPHER_CTX *vctx,
  42                                           const unsigned char *key,
  43                                           size_t keylen)
  44 {
  45     int ret;
  46     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
  47     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
  48
  49     if (ctx->base.enc)
  50         ret = aesni_set_encrypt_key(key, ctx->base.keylen * 8, &ctx->ks);
  51     else
  52         ret = aesni_set_decrypt_key(key, ctx->base.keylen * 8, &ctx->ks);
  53
  54     SHA256_Init(&sctx->head);    /* handy when benchmarking */
  55     sctx->tail = sctx->head;
  56     sctx->md = sctx->head;
  57
  58     ctx->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  59
  60     return ret < 0 ? 0 : 1;
  61 }
  62
  63 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  64
  65 static void sha256_update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len)
  66 {
  67     const unsigned char *ptr = data;
  68     size_t res;
  69
  70     if ((res = c->num)) {
  71         res = SHA256_CBLOCK - res;
  72         if (len < res)
  73             res = len;
  74         SHA256_Update(c, ptr, res);
  75         ptr += res;
  76         len -= res;
  77     }
  78
  79     res = len % SHA256_CBLOCK;
  80     len -= res;
  81
  82     if (len) {
  83         sha256_block_data_order(c, ptr, len / SHA256_CBLOCK);
  84
  85         ptr += len;
  86         c->Nh += len >> 29;
  87         c->Nl += len <<= 3;
  88         if (c->Nl < (unsigned int)len)
  89             c->Nh++;
  90     }
  91
  92     if (res)
  93         SHA256_Update(c, ptr, res);
  94 }
  95
  96 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
  97
  98 typedef struct {
  99     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8], F[8], G[8], H[8];
 100 } SHA256_MB_CTX;
 101
 102 typedef struct {
 103     const unsigned char *ptr;
 104     int blocks;
 105 } HASH_DESC;
 106
 107 typedef struct {
 108     const unsigned char *inp;
 109     unsigned char *out;
 110     int blocks;
 111     u64 iv[2];
 112 } CIPH_DESC;
 113
 114 void sha256_multi_block(SHA256_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 115 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 116
 117 static size_t tls1_multi_block_encrypt(void *vctx,
 118                                        unsigned char *out,
 119                                        const unsigned char *inp,
 120                                        size_t inp_len, int n4x)
 121 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 122     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 123     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 124     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 125     CIPH_DESC ciph_d[8];
 126     unsigned char storage[sizeof(SHA256_MB_CTX) + 32];
 127     union {
 128         u64 q[16];
 129         u32 d[32];
 130         u8 c[128];
 131     } blocks[8];
 132     SHA256_MB_CTX *mctx;
 133     unsigned int frag, last, packlen, i;
 134     unsigned int x4 = 4 * n4x, minblocks, processed = 0;
 135     size_t ret = 0;
 136     u8 *IVs;
 137 #  if defined(BSWAP8)
 138     u64 seqnum;
 139 #  endif
 140
 141     /* ask for IVs in bulk */
 142     if (rand_bytes_ex(ctx->base.libctx, (IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 143         return 0;
 144
 145     mctx = (SHA256_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 146
 147     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 148     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 149     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 150         frag++;
 151         last -= x4 - 1;
 152     }
 153
 154     packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 155
 156     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 157     hash_d[0].ptr = inp;
 158     ciph_d[0].inp = inp;
 159     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 160     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 161     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 162     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 163     IVs += 16;
 164
 165     for (i = 1; i < x4; i++) {
 166         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 167         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 168         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 169         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 170         IVs += 16;
 171     }
 172
 173 #  if defined(BSWAP8)
 174     memcpy(blocks[0].c, sctx->md.data, 8);
 175     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 176 #  endif
 177
 178     for (i = 0; i < x4; i++) {
 179         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 180 #  if !defined(BSWAP8)
 181         unsigned int carry, j;
 182 #  endif
 183
 184         mctx->A[i] = sctx->md.h[0];
 185         mctx->B[i] = sctx->md.h[1];
 186         mctx->C[i] = sctx->md.h[2];
 187         mctx->D[i] = sctx->md.h[3];
 188         mctx->E[i] = sctx->md.h[4];
 189         mctx->F[i] = sctx->md.h[5];
 190         mctx->G[i] = sctx->md.h[6];
 191         mctx->H[i] = sctx->md.h[7];
 192
 193         /* fix seqnum */
 194 #  if defined(BSWAP8)
 195         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 196 #  else
 197         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 198             blocks[i].c[j] = ((u8 *)sctx->md.data)[j] + carry;
 199             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 200         }
 201 #  endif
 202         blocks[i].c[8] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 203         blocks[i].c[9] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 204         blocks[i].c[10] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 205         /* fix length */
 206         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 207         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 208
 209         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 210         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 211         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 212
 213         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 214         edges[i].blocks = 1;
 215     }
 216
 217     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 218     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 219     /* hash bulk inputs */
 220 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 221 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 222 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 223 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 224     /*
 225      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 226      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 227      */
 228     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 229     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 230         for (i = 0; i < x4; i++) {
 231             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 232             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 233             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 234         }
 235         do {
 236             sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 237             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 238
 239             for (i = 0; i < x4; i++) {
 240                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 241                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 242                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 243                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 244                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 245                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 246                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 247             }
 248             processed += MAXCHUNKSIZE;
 249             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 250         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 251     }
 252 #  endif
 253 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 254     sha256_multi_block(mctx, hash_d, n4x);
 255
 256     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 257     for (i = 0; i < x4; i++) {
 258         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 259             off = hash_d[i].blocks * 64;
 260         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 261
 262         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 263         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 264         blocks[i].c[off] = 0x80;
 265         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 266         len *= 8;               /* convert to bits */
 267         if (off < (64 - 8)) {
 268 #  ifdef BSWAP4
 269             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 270 #  else
 271             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 272 #  endif
 273             edges[i].blocks = 1;
 274         } else {
 275 #  ifdef BSWAP4
 276             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 277 #  else
 278             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 279 #  endif
 280             edges[i].blocks = 2;
 281         }
 282         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 283     }
 284
 285     /* hash input tails and finalize */
 286     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 287
 288     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 289     for (i = 0; i < x4; i++) {
 290 #  ifdef BSWAP4
 291         blocks[i].d[0] = BSWAP4(mctx->A[i]);
 292         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 293         blocks[i].d[1] = BSWAP4(mctx->B[i]);
 294         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 295         blocks[i].d[2] = BSWAP4(mctx->C[i]);
 296         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 297         blocks[i].d[3] = BSWAP4(mctx->D[i]);
 298         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 299         blocks[i].d[4] = BSWAP4(mctx->E[i]);
 300         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 301         blocks[i].d[5] = BSWAP4(mctx->F[i]);
 302         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 303         blocks[i].d[6] = BSWAP4(mctx->G[i]);
 304         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 305         blocks[i].d[7] = BSWAP4(mctx->H[i]);
 306         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 307         blocks[i].c[32] = 0x80;
 308         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 32) * 8);
 309 #  else
 310         PUTU32(blocks[i].c + 0, mctx->A[i]);
 311         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 312         PUTU32(blocks[i].c + 4, mctx->B[i]);
 313         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 314         PUTU32(blocks[i].c + 8, mctx->C[i]);
 315         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 316         PUTU32(blocks[i].c + 12, mctx->D[i]);
 317         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 318         PUTU32(blocks[i].c + 16, mctx->E[i]);
 319         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 320         PUTU32(blocks[i].c + 20, mctx->F[i]);
 321         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 322         PUTU32(blocks[i].c + 24, mctx->G[i]);
 323         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 324         PUTU32(blocks[i].c + 28, mctx->H[i]);
 325         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 326         blocks[i].c[32] = 0x80;
 327         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 32) * 8);
 328 #  endif /* BSWAP */
 329         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 330         edges[i].blocks = 1;
 331     }
 332
 333     /* finalize MACs */
 334     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 335
 336     for (i = 0; i < x4; i++) {
 337         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 338         unsigned char *out0 = out;
 339
 340         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 341         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 342
 343         out += 5 + 16 + len;
 344
 345         /* write MAC */
 346         PUTU32(out + 0, mctx->A[i]);
 347         PUTU32(out + 4, mctx->B[i]);
 348         PUTU32(out + 8, mctx->C[i]);
 349         PUTU32(out + 12, mctx->D[i]);
 350         PUTU32(out + 16, mctx->E[i]);
 351         PUTU32(out + 20, mctx->F[i]);
 352         PUTU32(out + 24, mctx->G[i]);
 353         PUTU32(out + 28, mctx->H[i]);
 354         out += 32;
 355         len += 32;
 356
 357         /* pad */
 358         pad = 15 - len % 16;
 359         for (j = 0; j <= pad; j++)
 360             *(out++) = pad;
 361         len += pad + 1;
 362
 363         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 364         len += 16;              /* account for explicit iv */
 365
 366         /* arrange header */
 367         out0[0] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 368         out0[1] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 369         out0[2] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 370         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 371         out0[4] = (u8)(len);
 372
 373         ret += len + 5;
 374         inp += frag;
 375     }
 376
 377     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 378
 379     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 380     OPENSSL_cleanse(mctx, sizeof(*mctx));
 381
 382     ctx->multiblock_encrypt_len = ret;
 383     return ret;
 384 }
 385 # endif /* !OPENSSL_NO_MULTIBLOCK */
 386
 387 static int aesni_cbc_hmac_sha256_cipher(PROV_CIPHER_CTX *vctx,
 388                                         unsigned char *out,
 389                                         const unsigned char *in, size_t len)
 390 {
 391     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 392     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 393     unsigned int l;
 394     size_t plen = ctx->payload_length;
 395     size_t iv = 0; /* explicit IV in TLS 1.1 and * later */
 396     size_t aes_off = 0, blocks;
 397     size_t sha_off = SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 398
 399     ctx->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 400
 401     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 402         return 0;
 403
 404     if (ctx->base.enc) {
 405         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 406             plen = len;
 407         else if (len !=
 408                  ((plen + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 409                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 410             return 0;
 411         else if (ctx->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 412             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 413
 414         /*
 415          * Assembly stitch handles AVX-capable processors, but its
 416          * performance is not optimal on AMD Jaguar, ~40% worse, for
 417          * unknown reasons. Incidentally processor in question supports
 418          * AVX, but not AMD-specific XOP extension, which can be used
 419          * to identify it and avoid stitch invocation. So that after we
 420          * establish that current CPU supports AVX, we even see if it's
 421          * either even XOP-capable Bulldozer-based or GenuineIntel one.
 422          * But SHAEXT-capable go ahead...
 423          */
 424         if (((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 29)) ||         /* SHAEXT? */
 425              ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (60 - 32))) && /* AVX? */
 426               ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (43 - 32)))   /* XOP? */
 427                | (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 30))))) &&  /* "Intel CPU"? */
 428             plen > (sha_off + iv) &&
 429             (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA256_CBLOCK)) {
 430             sha256_update(&sctx->md, in + iv, sha_off);
 431
 432             (void)aesni_cbc_sha256_enc(in, out, blocks, &ctx->ks,
 433                                        ctx->base.iv,
 434                                        &sctx->md, in + iv + sha_off);
 435             blocks *= SHA256_CBLOCK;
 436             aes_off += blocks;
 437             sha_off += blocks;
 438             sctx->md.Nh += blocks >> 29;
 439             sctx->md.Nl += blocks <<= 3;
 440             if (sctx->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 441                 sctx->md.Nh++;
 442         } else {
 443             sha_off = 0;
 444         }
 445         sha_off += iv;
 446         sha256_update(&sctx->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 447
 448         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 449             if (in != out)
 450                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 451
 452             /* calculate HMAC and append it to payload */
 453             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 454             sctx->md = sctx->tail;
 455             sha256_update(&sctx->md, out + plen, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 456             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 457
 458             /* pad the payload|hmac */
 459             plen += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 460             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 461                 out[plen] = l;
 462             /* encrypt HMAC|padding at once */
 463             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 464                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 465         } else {
 466             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 467                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 468         }
 469     } else {
 470         union {
 471             unsigned int u[SHA256_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 472             unsigned char c[64 + SHA256_DIGEST_LENGTH];
 473         } mac, *pmac;
 474
 475         /* arrange cache line alignment */
 476         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 63) & ((size_t)0 - 64));
 477
 478         /* decrypt HMAC|padding at once */
 479         aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &ctx->ks,
 480                           ctx->base.iv, 0);
 481
 482         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 483             size_t inp_len, mask, j, i;
 484             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 485             int ret = 1;
 486             union {
 487                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 488                 unsigned char c[SHA256_CBLOCK];
 489             } *data = (void *)sctx->md.data;
 490
 491             if ((ctx->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | ctx->aux.tls_aad[plen - 3])
 492                 >= TLS1_1_VERSION)
 493                 iv = AES_BLOCK_SIZE;
 494
 495             if (len < (iv + SHA256_DIGEST_LENGTH + 1))
 496                 return 0;
 497
 498             /* omit explicit iv */
 499             out += iv;
 500             len -= iv;
 501
 502             /* figure out payload length */
 503             pad = out[len - 1];
 504             maxpad = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + 1);
 505             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 506             maxpad &= 255;
 507
 508             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 509             ret &= mask;
 510             /*
 511              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 512              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 513              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 514              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 515              */
 516             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 517
 518             inp_len = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 519
 520             ctx->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 521             ctx->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 522
 523             /* calculate HMAC */
 524             sctx->md = sctx->head;
 525             sha256_update(&sctx->md, ctx->aux.tls_aad, plen);
 526
 527             /* code with lucky-13 fix */
 528             len -= SHA256_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 529             if (len >= (256 + SHA256_CBLOCK)) {
 530                 j = (len - (256 + SHA256_CBLOCK)) & (0 - SHA256_CBLOCK);
 531                 j += SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 532                 sha256_update(&sctx->md, out, j);
 533                 out += j;
 534                 len -= j;
 535                 inp_len -= j;
 536             }
 537
 538             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 539             bitlen = sctx->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 540 # ifdef BSWAP4
 541             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 542 # else
 543             mac.c[0] = 0;
 544             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 545             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 546             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 547             bitlen = mac.u[0];
 548 # endif /* BSWAP */
 549
 550             pmac->u[0] = 0;
 551             pmac->u[1] = 0;
 552             pmac->u[2] = 0;
 553             pmac->u[3] = 0;
 554             pmac->u[4] = 0;
 555             pmac->u[5] = 0;
 556             pmac->u[6] = 0;
 557             pmac->u[7] = 0;
 558
 559             for (res = sctx->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 560                 size_t c = out[j];
 561                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 562                 c &= mask;
 563                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 564                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 565
 566                 if (res != SHA256_CBLOCK)
 567                     continue;
 568
 569                 /* j is not incremented yet */
 570                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 571                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 572                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 573                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 574                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 575                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 576                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 577                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 578                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 579                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 580                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 581                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 582                 res = 0;
 583             }
 584
 585             for (i = res; i < SHA256_CBLOCK; i++, j++)
 586                 data->c[i] = 0;
 587
 588             if (res > SHA256_CBLOCK - 8) {
 589                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 590                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 591                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 592                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 593                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 594                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 595                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 596                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 597                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 598                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 599                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 600                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 601
 602                 memset(data, 0, SHA256_CBLOCK);
 603                 j += 64;
 604             }
 605             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 606             sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 607             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 608             pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 609             pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 610             pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 611             pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 612             pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 613             pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 614             pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 615             pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 616
 617 # ifdef BSWAP4
 618             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 619             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 620             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 621             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 622             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 623             pmac->u[5] = BSWAP4(pmac->u[5]);
 624             pmac->u[6] = BSWAP4(pmac->u[6]);
 625             pmac->u[7] = BSWAP4(pmac->u[7]);
 626 # else
 627             for (i = 0; i < 8; i++) {
 628                 res = pmac->u[i];
 629                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 630                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 631                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 632                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 633             }
 634 # endif /* BSWAP */
 635             len += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 636             sctx->md = sctx->tail;
 637             sha256_update(&sctx->md, pmac->c, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 638             SHA256_Final(pmac->c, &sctx->md);
 639
 640             /* verify HMAC */
 641             out += inp_len;
 642             len -= inp_len;
 643             /* code containing lucky-13 fix */
 644             {
 645                 unsigned char *p =
 646                     out + len - 1 - maxpad - SHA256_DIGEST_LENGTH;
 647                 size_t off = out - p;
 648                 unsigned int c, cmask;
 649
 650                 maxpad += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 651                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 652                     c = p[j];
 653                     cmask =
 654                         ((int)(j - off - SHA256_DIGEST_LENGTH)) >>
 655                         (sizeof(int) * 8 - 1);
 656                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 657                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 658                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 659                     i += 1 & cmask;
 660                 }
 661                 maxpad -= SHA256_DIGEST_LENGTH;
 662
 663                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 664                 ret &= (int)~res;
 665             }
 666             return ret;
 667         } else {
 668             sha256_update(&sctx->md, out, len);
 669         }
 670     }
 671
 672     return 1;
 673 }
 674
 675 /* EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY */
 676 static void aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key(void *vctx,
 677                                               const unsigned char *mackey,
 678                                               size_t len)
 679 {
 680     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 681     unsigned int i;
 682     unsigned char hmac_key[64];
 683
 684     memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 685
 686     if (len > sizeof(hmac_key)) {
 687         SHA256_Init(&ctx->head);
 688         sha256_update(&ctx->head, mackey, len);
 689         SHA256_Final(hmac_key, &ctx->head);
 690     } else {
 691         memcpy(hmac_key, mackey, len);
 692     }
 693
 694     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 695         hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 696     SHA256_Init(&ctx->head);
 697     sha256_update(&ctx->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 698
 699     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 700         hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 701     SHA256_Init(&ctx->tail);
 702     sha256_update(&ctx->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 703
 704     OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 705 }
 706
 707 /* EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD */
 708 static int aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad(void *vctx,
 709                                               unsigned char *aad_rec, int aad_len)
 710 {
 711     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 712     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 713     unsigned char *p = aad_rec;
 714     unsigned int len;
 715
 716     if (aad_len != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 717         return -1;
 718
 719     len = p[aad_len - 2] << 8 | p[aad_len - 1];
 720
 721     if (ctx->base.enc) {
 722         ctx->payload_length = len;
 723         if ((ctx->aux.tls_ver =
 724              p[aad_len - 4] << 8 | p[aad_len - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 725             if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 726                 return 0;
 727             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 728             p[aad_len] = len >> 8;
 729             p[aad_len - 1] = len;
 730         }
 731         sctx->md = sctx->head;
 732         sha256_update(&sctx->md, p, aad_len);
 733         ctx->tls_aad_pad = (int)(((len + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 734                                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 735                                    - len);
 736         return 1;
 737     } else {
 738         memcpy(ctx->aux.tls_aad, p, aad_len);
 739         ctx->payload_length = aad_len;
 740         ctx->tls_aad_pad = SHA256_DIGEST_LENGTH;
 741         return 1;
 742     }
 743 }
 744
 745 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 746 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE */
 747 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize(
 748     void *vctx)
 749 {
 750     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 751
 752     OPENSSL_assert(ctx->multiblock_max_send_fragment != 0);
 753     return (int)(5 + 16
 754                  + (((int)ctx->multiblock_max_send_fragment + 32 + 16) & -16));
 755 }
 756
 757 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD */
 758 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad(
 759     void *vctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 760 {
 761     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 762     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 763     unsigned int n4x = 1, x4;
 764     unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 765
 766     inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 767
 768     if (ctx->base.enc) {
 769         if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 770             return -1;
 771
 772         if (inp_len) {
 773             if (inp_len < 4096)
 774                 return 0; /* too short */
 775
 776             if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 777                 n4x = 2; /* AVX2 */
 778         } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 779             inp_len = param->len;
 780         else
 781             return -1;
 782
 783         sctx->md = sctx->head;
 784         sha256_update(&sctx->md, param->inp, 13);
 785
 786         x4 = 4 * n4x;
 787         n4x += 1;
 788
 789         frag = inp_len >> n4x;
 790         last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 791         if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 792             frag++;
 793             last -= x4 - 1;
 794         }
 795
 796         packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 797         packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 798         packlen += 5 + 16 + ((last + 32 + 16) & -16);
 799
 800         param->interleave = x4;
 801         /* The returned values used by get need to be stored */
 802         ctx->multiblock_interleave = x4;
 803         ctx->multiblock_aad_packlen = packlen;
 804         return 1;
 805     }
 806     return -1;      /* not yet */
 807 }
 808
 809 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT */
 810 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt(
 811     void *ctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 812 {
 813     return (int)tls1_multi_block_encrypt(ctx, param->out,
 814                                          param->inp, param->len,
 815                                          param->interleave / 4);
 816 }
 817 #endif
 818
 819 static const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA cipher_hw_aes_hmac_sha256 = {
 820     {
 821       aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
 822       aesni_cbc_hmac_sha256_cipher
 823     },
 824     aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key,
 825     aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad,
 826 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 827     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize,
 828     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad,
 829     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt
 830 # endif
 831 };
 832
 833 const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA *PROV_CIPHER_HW_aes_cbc_hmac_sha256(void)
 834 {
 835     return &cipher_hw_aes_hmac_sha256;
 836 }
 837
 838 #endif /* AES_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE */