providers/implementations/ciphers/cipher_aes_siv.c

   1 /*
   2  * Copyright 2019-2021 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 /* Dispatch functions for AES SIV mode */
  11
  12 /*
  13  * This file uses the low level AES functions (which are deprecated for
  14  * non-internal use) in order to implement provider AES ciphers.
  15  */
  16 #include "internal/deprecated.h"
  17
  18 #include <openssl/proverr.h>
  19 #include "cipher_aes_siv.h"
  20 #include "prov/implementations.h"
  21 #include "prov/providercommon.h"
  22 #include "prov/ciphercommon_aead.h"
  23 #include "prov/provider_ctx.h"
  24
  25 #define siv_stream_update siv_cipher
  26 #define SIV_FLAGS AEAD_FLAGS
  27
  28 static OSSL_FUNC_cipher_set_ctx_params_fn aes_siv_set_ctx_params;
  29
  30 static void *aes_siv_newctx(void *provctx, size_t keybits, unsigned int mode,
  31                             uint64_t flags)
  32 {
  33     PROV_AES_SIV_CTX *ctx;
  34
  35     if (!ossl_prov_is_running())
  36         return NULL;
  37
  38     ctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ctx));
  39     if (ctx != NULL) {
  40         ctx->taglen = SIV_LEN;
  41         ctx->mode = mode;
  42         ctx->keylen = keybits / 8;
  43         ctx->hw = ossl_prov_cipher_hw_aes_siv(keybits);
  44         ctx->libctx = PROV_LIBCTX_OF(provctx);
  45     }
  46     return ctx;
  47 }
  48
  49 static void aes_siv_freectx(void *vctx)
  50 {
  51     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
  52
  53     if (ctx != NULL) {
  54         ctx->hw->cleanup(ctx);
  55         OPENSSL_clear_free(ctx,  sizeof(*ctx));
  56     }
  57 }
  58
  59 static void *siv_dupctx(void *vctx)
  60 {
  61     PROV_AES_SIV_CTX *in = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
  62     PROV_AES_SIV_CTX *ret;
  63
  64     if (!ossl_prov_is_running())
  65         return NULL;
  66
  67     ret = OPENSSL_malloc(sizeof(*ret));
  68     if (ret == NULL) {
  69         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  70         return NULL;
  71     }
  72     if (!in->hw->dupctx(in, ret)) {
  73         OPENSSL_free(ret);
  74         ret = NULL;
  75     }
  76     return ret;
  77 }
  78
  79 static int siv_init(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
  80                     const unsigned char *iv, size_t ivlen,
  81                     const OSSL_PARAM params[], int enc)
  82 {
  83     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
  84
  85     if (!ossl_prov_is_running())
  86         return 0;
  87
  88     ctx->enc = enc;
  89
  90     if (key != NULL) {
  91         if (keylen != ctx->keylen) {
  92             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_INVALID_KEY_LENGTH);
  93             return 0;
  94         }
  95         if (!ctx->hw->initkey(ctx, key, ctx->keylen))
  96             return 0;
  97     }
  98     return aes_siv_set_ctx_params(ctx, params);
  99 }
 100
 101 static int siv_einit(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
 102                      const unsigned char *iv, size_t ivlen,
 103                      const OSSL_PARAM params[])
 104 {
 105     return siv_init(vctx, key, keylen, iv, ivlen, params, 1);
 106 }
 107
 108 static int siv_dinit(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
 109                      const unsigned char *iv, size_t ivlen,
 110                      const OSSL_PARAM params[])
 111 {
 112     return siv_init(vctx, key, keylen, iv, ivlen, params, 0);
 113 }
 114
 115 static int siv_cipher(void *vctx, unsigned char *out, size_t *outl,
 116                       size_t outsize, const unsigned char *in, size_t inl)
 117 {
 118     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
 119
 120     if (!ossl_prov_is_running())
 121         return 0;
 122
 123     if (inl == 0) {
 124         *outl = 0;
 125         return 1;
 126     }
 127
 128     if (outsize < inl) {
 129         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
 130         return 0;
 131     }
 132
 133     if (ctx->hw->cipher(ctx, out, in, inl) <= 0)
 134         return 0;
 135
 136     if (outl != NULL)
 137         *outl = inl;
 138     return 1;
 139 }
 140
 141 static int siv_stream_final(void *vctx, unsigned char *out, size_t *outl,
 142                             size_t outsize)
 143 {
 144     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
 145
 146     if (!ossl_prov_is_running())
 147         return 0;
 148
 149     if (!ctx->hw->cipher(vctx, out, NULL, 0))
 150         return 0;
 151
 152     if (outl != NULL)
 153         *outl = 0;
 154     return 1;
 155 }
 156
 157 static int aes_siv_get_ctx_params(void *vctx, OSSL_PARAM params[])
 158 {
 159     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
 160     SIV128_CONTEXT *sctx = &ctx->siv;
 161     OSSL_PARAM *p;
 162
 163     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG);
 164     if (p != NULL && p->data_type == OSSL_PARAM_OCTET_STRING) {
 165         if (!ctx->enc
 166             || p->data_size != ctx->taglen
 167             || !OSSL_PARAM_set_octet_string(p, &sctx->tag.byte, ctx->taglen)) {
 168             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
 169             return 0;
 170         }
 171     }
 172     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAGLEN);
 173     if (p != NULL && !OSSL_PARAM_set_size_t(p, ctx->taglen)) {
 174         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
 175         return 0;
 176     }
 177     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN);
 178     if (p != NULL && !OSSL_PARAM_set_size_t(p, ctx->keylen)) {
 179         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
 180         return 0;
 181     }
 182     return 1;
 183 }
 184
 185 static const OSSL_PARAM aes_siv_known_gettable_ctx_params[] = {
 186     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN, NULL),
 187     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAGLEN, NULL),
 188     OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG, NULL, 0),
 189     OSSL_PARAM_END
 190 };
 191 static const OSSL_PARAM *aes_siv_gettable_ctx_params(ossl_unused void *cctx,
 192                                                      ossl_unused void *provctx)
 193 {
 194     return aes_siv_known_gettable_ctx_params;
 195 }
 196
 197 static int aes_siv_set_ctx_params(void *vctx, const OSSL_PARAM params[])
 198 {
 199     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
 200     const OSSL_PARAM *p;
 201     unsigned int speed = 0;
 202
 203     if (params == NULL)
 204         return 1;
 205
 206     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG);
 207     if (p != NULL) {
 208         if (ctx->enc)
 209             return 1;
 210         if (p->data_type != OSSL_PARAM_OCTET_STRING
 211             || !ctx->hw->settag(ctx, p->data, p->data_size)) {
 212             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
 213             return 0;
 214         }
 215     }
 216     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_SPEED);
 217     if (p != NULL) {
 218         if (!OSSL_PARAM_get_uint(p, &speed)) {
 219             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
 220             return 0;
 221         }
 222         ctx->hw->setspeed(ctx, (int)speed);
 223     }
 224     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN);
 225     if (p != NULL) {
 226         size_t keylen;
 227
 228         if (!OSSL_PARAM_get_size_t(p, &keylen)) {
 229             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
 230             return 0;
 231         }
 232         /* The key length can not be modified */
 233         if (keylen != ctx->keylen)
 234             return 0;
 235     }
 236     return 1;
 237 }
 238
 239 static const OSSL_PARAM aes_siv_known_settable_ctx_params[] = {
 240     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN, NULL),
 241     OSSL_PARAM_uint(OSSL_CIPHER_PARAM_SPEED, NULL),
 242     OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG, NULL, 0),
 243     OSSL_PARAM_END
 244 };
 245 static const OSSL_PARAM *aes_siv_settable_ctx_params(ossl_unused void *cctx,
 246                                                      ossl_unused void *provctx)
 247 {
 248     return aes_siv_known_settable_ctx_params;
 249 }
 250
 251 #define IMPLEMENT_cipher(alg, lc, UCMODE, flags, kbits, blkbits, ivbits)       \
 252 static OSSL_FUNC_cipher_newctx_fn alg##kbits##lc##_newctx;                     \
 253 static OSSL_FUNC_cipher_freectx_fn alg##_##lc##_freectx;                       \
 254 static OSSL_FUNC_cipher_dupctx_fn lc##_dupctx;                                 \
 255 static OSSL_FUNC_cipher_encrypt_init_fn lc##_einit;                            \
 256 static OSSL_FUNC_cipher_decrypt_init_fn lc##_dinit;                            \
 257 static OSSL_FUNC_cipher_update_fn lc##_stream_update;                          \
 258 static OSSL_FUNC_cipher_final_fn lc##_stream_final;                            \
 259 static OSSL_FUNC_cipher_cipher_fn lc##_cipher;                                 \
 260 static OSSL_FUNC_cipher_get_params_fn alg##_##kbits##_##lc##_get_params;       \
 261 static OSSL_FUNC_cipher_get_ctx_params_fn alg##_##lc##_get_ctx_params;         \
 262 static OSSL_FUNC_cipher_gettable_ctx_params_fn                                 \
 263             alg##_##lc##_gettable_ctx_params;                                  \
 264 static OSSL_FUNC_cipher_set_ctx_params_fn alg##_##lc##_set_ctx_params;         \
 265 static OSSL_FUNC_cipher_settable_ctx_params_fn                                 \
 266             alg##_##lc##_settable_ctx_params;                                  \
 267 static int alg##_##kbits##_##lc##_get_params(OSSL_PARAM params[])              \
 268 {                                                                              \
 269     return ossl_cipher_generic_get_params(params, EVP_CIPH_##UCMODE##_MODE,    \
 270                                           flags, 2*kbits, blkbits, ivbits);    \
 271 }                                                                              \
 272 static void * alg##kbits##lc##_newctx(void *provctx)                           \
 273 {                                                                              \
 274     return alg##_##lc##_newctx(provctx, 2*kbits, EVP_CIPH_##UCMODE##_MODE,     \
 275                                flags);                                         \
 276 }                                                                              \
 277 const OSSL_DISPATCH ossl_##alg##kbits##lc##_functions[] = {                    \
 278     { OSSL_FUNC_CIPHER_NEWCTX, (void (*)(void))alg##kbits##lc##_newctx },      \
 279     { OSSL_FUNC_CIPHER_FREECTX, (void (*)(void))alg##_##lc##_freectx },        \
 280     { OSSL_FUNC_CIPHER_DUPCTX, (void (*)(void)) lc##_dupctx },                 \
 281     { OSSL_FUNC_CIPHER_ENCRYPT_INIT, (void (*)(void)) lc##_einit },            \
 282     { OSSL_FUNC_CIPHER_DECRYPT_INIT, (void (*)(void)) lc##_dinit },            \
 283     { OSSL_FUNC_CIPHER_UPDATE, (void (*)(void)) lc##_stream_update },          \
 284     { OSSL_FUNC_CIPHER_FINAL, (void (*)(void)) lc##_stream_final },            \
 285     { OSSL_FUNC_CIPHER_CIPHER, (void (*)(void)) lc##_cipher },                 \
 286     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_PARAMS,                                             \
 287       (void (*)(void)) alg##_##kbits##_##lc##_get_params },                    \
 288     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_PARAMS,                                        \
 289       (void (*)(void))ossl_cipher_generic_gettable_params },                   \
 290     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_CTX_PARAMS,                                         \
 291       (void (*)(void)) alg##_##lc##_get_ctx_params },                          \
 292     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
 293       (void (*)(void)) alg##_##lc##_gettable_ctx_params },                     \
 294     { OSSL_FUNC_CIPHER_SET_CTX_PARAMS,                                         \
 295       (void (*)(void)) alg##_##lc##_set_ctx_params },                          \
 296     { OSSL_FUNC_CIPHER_SETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
 297       (void (*)(void)) alg##_##lc##_settable_ctx_params },                     \
 298     { 0, NULL }                                                                \
 299 };
 300
 301 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 128, 8, 0)
 302 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 192, 8, 0)
 303 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 256, 8, 0)