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