Clarify the BIO_seek() mess and related issues.
[openssl.git] / doc / crypto / EVP_EncryptInit.pod
index 19dca2f612331b8df4234b4738596088345acc3a..447e7f1a923da0f99254fba5184412a29ae6e40e 100644 (file)
@@ -2,25 +2,46 @@
 
 =head1 NAME
 
-EVP_EncryptInit, EVP_EncryptUpdate, EVP_EncryptFinal - EVP cipher routines
+EVP_EncryptInit, EVP_EncryptUpdate, EVP_EncryptFinal, EVP_DecryptInit,
+EVP_DecryptUpdate, EVP_DecryptFinal, EVP_CipherInit, EVP_CipherUpdate,
+EVP_CipherFinal, EVP_CIPHER_CTX_set_key_length, EVP_CIPHER_CTX_ctrl,
+EVP_CIPHER_CTX_cleanup, EVP_get_cipherbyname, EVP_get_cipherbynid,
+EVP_get_cipherbyobj, EVP_CIPHER_nid, EVP_CIPHER_block_size,
+EVP_CIPHER_key_length, EVP_CIPHER_iv_length, EVP_CIPHER_flags,
+EVP_CIPHER_mode, EVP_CIPHER_type, EVP_CIPHER_CTX_cipher, EVP_CIPHER_CTX_nid,
+EVP_CIPHER_CTX_block_size, EVP_CIPHER_CTX_key_length, EVP_CIPHER_CTX_iv_length,
+EVP_CIPHER_CTX_get_app_data, EVP_CIPHER_CTX_set_app_data, EVP_CIPHER_CTX_type,
+EVP_CIPHER_CTX_flags, EVP_CIPHER_CTX_mode, EVP_CIPHER_param_to_asn1,
+EVP_CIPHER_asn1_to_param - EVP cipher routines
 
 =head1 SYNOPSIS
 
  #include <openssl/evp.h>
 
- void EVP_EncryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx,const EVP_CIPHER *type, unsigned char *key, unsigned char *iv);
- void EVP_EncryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl, unsigned char *in, int inl);
- void EVP_EncryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl);
-
- void EVP_DecryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx,const EVP_CIPHER *type, unsigned char *key, unsigned char *iv);
- void EVP_DecryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl, unsigned char *in, int inl);
- int EVP_DecryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
-
- void EVP_CipherInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx,const EVP_CIPHER *type, unsigned char *key,unsigned char *iv,int enc);
- void EVP_CipherUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl, unsigned char *in, int inl);
- int EVP_CipherFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm, int *outl);
-
- void EVP_CIPHER_CTX_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *a);
+ int EVP_EncryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
+         unsigned char *key, unsigned char *iv);
+ int EVP_EncryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+         int *outl, unsigned char *in, int inl);
+ int EVP_EncryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+         int *outl);
+
+ int EVP_DecryptInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
+         unsigned char *key, unsigned char *iv);
+ int EVP_DecryptUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+         int *outl, unsigned char *in, int inl);
+ int EVP_DecryptFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm,
+         int *outl);
+
+ int EVP_CipherInit(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const EVP_CIPHER *type,
+         unsigned char *key, unsigned char *iv, int enc);
+ int EVP_CipherUpdate(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+         int *outl, unsigned char *in, int inl);
+ int EVP_CipherFinal(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *outm,
+         int *outl);
+
+ int EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(EVP_CIPHER_CTX *x, int keylen);
+ int EVP_CIPHER_CTX_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
+ int EVP_CIPHER_CTX_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *a);
 
  const EVP_CIPHER *EVP_get_cipherbyname(const char *name);
  #define EVP_get_cipherbynid(a) EVP_get_cipherbyname(OBJ_nid2sn(a))
@@ -30,14 +51,23 @@ EVP_EncryptInit, EVP_EncryptUpdate, EVP_EncryptFinal - EVP cipher routines
  #define EVP_CIPHER_block_size(e)      ((e)->block_size)
  #define EVP_CIPHER_key_length(e)      ((e)->key_len)
  #define EVP_CIPHER_iv_length(e)               ((e)->iv_len)
-
+ #define EVP_CIPHER_flags(e)           ((e)->flags)
+ #define EVP_CIPHER_mode(e)            ((e)->flags) & EVP_CIPH_MODE)
  int EVP_CIPHER_type(const EVP_CIPHER *ctx);
+
  #define EVP_CIPHER_CTX_cipher(e)      ((e)->cipher)
  #define EVP_CIPHER_CTX_nid(e)         ((e)->cipher->nid)
  #define EVP_CIPHER_CTX_block_size(e)  ((e)->cipher->block_size)
- #define EVP_CIPHER_CTX_key_length(e)  ((e)->cipher->key_len)
+ #define EVP_CIPHER_CTX_key_length(e)  ((e)->key_len)
  #define EVP_CIPHER_CTX_iv_length(e)   ((e)->cipher->iv_len)
+ #define EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(e)        ((e)->app_data)
+ #define EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(e,d) ((e)->app_data=(char *)(d))
  #define EVP_CIPHER_CTX_type(c)         EVP_CIPHER_type(EVP_CIPHER_CTX_cipher(c))
+ #define EVP_CIPHER_CTX_flags(e)               ((e)->cipher->flags)
+ #define EVP_CIPHER_CTX_mode(e)                ((e)->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE)
+
+ int EVP_CIPHER_param_to_asn1(EVP_CIPHER_CTX *c, ASN1_TYPE *type);
+ int EVP_CIPHER_asn1_to_param(EVP_CIPHER_CTX *c, ASN1_TYPE *type);
 
 =head1 DESCRIPTION
 
@@ -48,7 +78,10 @@ EVP_EncryptInit() initialises a cipher context B<ctx> for encryption
 with cipher B<type>. B<type> is normally supplied by a function such
 as EVP_des_cbc() . B<key> is the symmetric key to use and B<iv> is the
 IV to use (if necessary), the actual number of bytes used for the
-key and IV depends on the cipher.
+key and IV depends on the cipher. It is possible to set all parameters
+to NULL except B<type> in an initial call and supply the remaining
+parameters in subsequent calls, all of which have B<type> set to NULL.
+This is done when the default cipher parameters are not appropriate.
 
 EVP_EncryptUpdate() encrypts B<inl> bytes from the buffer B<in> and
 writes the encrypted version to B<out>. This function can be called
@@ -59,7 +92,7 @@ to (inl + cipher_block_size - 1) so B<outl> should contain sufficient
 room.  The actual number of bytes written is placed in B<outl>.
 
 EVP_EncryptFinal() encrypts the "final" data, that is any data that
-remains in a partial block. It uses standard block padding (aka PKCS
+remains in a partial block. It uses L<standard block padding|/NOTES> (aka PKCS
 padding). The encrypted final data is written to B<out> which should
 have sufficient space for one cipher block. The number of bytes written
 is placed in B<outl>. After this function is called the encryption operation
@@ -76,23 +109,183 @@ cipher block size is 1 in which case B<inl> bytes is sufficient.
 EVP_CipherInit(), EVP_CipherUpdate() and EVP_CipherFinal() are functions
 that can be used for decryption or encryption. The operation performed
 depends on the value of the B<enc> parameter. It should be set to 1 for
-encryption and 0 for decryption.
+encryption, 0 for decryption and -1 to leave the value unchanged (the
+actual value of 'enc' being supplied in a previous call).
 
 EVP_CIPHER_CTX_cleanup() clears all information from a cipher context.
 It should be called after all operations using a cipher are complete
 so sensitive information does not remain in memory.
 
+EVP_get_cipherbyname(), EVP_get_cipherbynid() and EVP_get_cipherbyobj()
+return an EVP_CIPHER structure when passed a cipher name, a NID or an
+ASN1_OBJECT structure.
+
+EVP_CIPHER_nid() and EVP_CIPHER_CTX_nid() return the NID of a cipher when
+passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX> structure.  The actual NID
+value is an internal value which may not have a corresponding OBJECT
+IDENTIFIER.
+
+EVP_CIPHER_key_length() and EVP_CIPHER_CTX_key_length() return the key
+length of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>
+structure. The constant B<EVP_MAX_KEY_LENGTH> is the maximum key length
+for all ciphers. Note: although EVP_CIPHER_key_length() is fixed for a
+given cipher, the value of EVP_CIPHER_CTX_key_length() may be different
+for variable key length ciphers.
+
+EVP_CIPHER_CTX_set_key_length() sets the key length of the cipher ctx.
+If the cipher is a fixed length cipher then attempting to set the key
+length to any value other than the fixed value is an error.
+
+EVP_CIPHER_iv_length() and EVP_CIPHER_CTX_iv_length() return the IV
+length of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>.
+It will return zero if the cipher does not use an IV.  The constant
+B<EVP_MAX_IV_LENGTH> is the maximum IV length for all ciphers.
+
+EVP_CIPHER_block_size() and EVP_CIPHER_CTX_block_size() return the block
+size of a cipher when passed an B<EVP_CIPHER> or B<EVP_CIPHER_CTX>
+structure. The constant B<EVP_MAX_IV_LENGTH> is also the maximum block
+length for all ciphers.
+
+EVP_CIPHER_type() and EVP_CIPHER_CTX_type() return the type of the passed
+cipher or context. This "type" is the actual NID of the cipher OBJECT
+IDENTIFIER as such it ignores the cipher parameters and 40 bit RC2 and
+128 bit RC2 have the same NID. If the cipher does not have an object
+identifier or does not have ASN1 support this function will return
+B<NID_undef>.
+
+EVP_CIPHER_CTX_cipher() returns the B<EVP_CIPHER> structure when passed
+an B<EVP_CIPHER_CTX> structure.
+
+EVP_CIPHER_mode() and EVP_CIPHER_CTX_mode() return the block cipher mode:
+EVP_CIPH_ECB_MODE, EVP_CIPH_CBC_MODE, EVP_CIPH_CFB_MODE or
+EVP_CIPH_OFB_MODE. If the cipher is a stream cipher then
+EVP_CIPH_STREAM_CIPHER is returned.
+
+EVP_CIPHER_param_to_asn1() sets the AlgorithmIdentifier "parameter" based
+on the passed cipher. This will typically include any parameters and an
+IV. The cipher IV (if any) must be set when this call is made. This call
+should be made before the cipher is actually "used" (before any
+EVP_EncryptUpdate(), EVP_DecryptUpdate() calls for example). This function
+may fail if the cipher does not have any ASN1 support.
+
+EVP_CIPHER_asn1_to_param() sets the cipher parameters based on an ASN1
+AlgorithmIdentifier "parameter". The precise effect depends on the cipher
+In the case of RC2, for example, it will set the IV and effective key length.
+This function should be called after the base cipher type is set but before
+the key is set. For example EVP_CipherInit() will be called with the IV and
+key set to NULL, EVP_CIPHER_asn1_to_param() will be called and finally
+EVP_CipherInit() again with all parameters except the key set to NULL. It is
+possible for this function to fail if the cipher does not have any ASN1 support
+or the parameters cannot be set (for example the RC2 effective key length
+is not supported.
+
+EVP_CIPHER_CTX_ctrl() allows various cipher specific parameters to be determined
+and set. Currently only the RC2 effective key length and the number of rounds of
+RC5 can be set.
+
 =head1 RETURN VALUES
 
-EVP_EncryptInit(), EVP_EncryptUpdate() and EVP_EncryptFinal() do not return
-values.
+EVP_EncryptInit(), EVP_EncryptUpdate() and EVP_EncryptFinal() return 1 for success
+and 0 for failure.
 
-EVP_DecryptInit() and EVP_DecryptUpdate() do not return values.
+EVP_DecryptInit() and EVP_DecryptUpdate() return 1 for success and 0 for failure.
 EVP_DecryptFinal() returns 0 if the decrypt failed or 1 for success.
 
-EVP_CipherInit() and EVP_CipherUpdate() do not return values.
-EVP_CipherFinal() returns 1 for a decryption failure or 1 for success, if
-the operation is encryption then it always returns 1.
+EVP_CipherInit() and EVP_CipherUpdate() return 1 for success and 0 for failure.
+EVP_CipherFinal() returns 1 for a decryption failure or 1 for success.
+
+EVP_CIPHER_CTX_cleanup() returns 1 for success and 0 for failure.
+
+EVP_get_cipherbyname(), EVP_get_cipherbynid() and EVP_get_cipherbyobj()
+return an B<EVP_CIPHER> structure or NULL on error.
+
+EVP_CIPHER_nid() and EVP_CIPHER_CTX_nid() return a NID.
+
+EVP_CIPHER_block_size() and EVP_CIPHER_CTX_block_size() return the block
+size.
+
+EVP_CIPHER_key_length() and EVP_CIPHER_CTX_key_length() return the key
+length.
+
+EVP_CIPHER_iv_length() and EVP_CIPHER_CTX_iv_length() return the IV
+length or zero if the cipher does not use an IV.
+
+EVP_CIPHER_type() and EVP_CIPHER_CTX_type() return the NID of the cipher's
+OBJECT IDENTIFIER or NID_undef if it has no defined OBJECT IDENTIFIER.
+
+EVP_CIPHER_CTX_cipher() returns an B<EVP_CIPHER> structure.
+
+EVP_CIPHER_param_to_asn1() and EVP_CIPHER_asn1_to_param() return 1 for 
+success or zero for failure.
+
+=head1 CIPHER LISTING
+
+All algorithms have a fixed key length unless otherwise stated.
+
+=over 4
+
+=item EVP_enc_null()
+
+Null cipher: does nothing.
+
+=item EVP_des_cbc(void), EVP_des_ecb(void), EVP_des_cfb(void), EVP_des_ofb(void)
+
+DES in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively. 
+
+=item EVP_des_ede_cbc(void), EVP_des_ede(), EVP_des_ede_ofb(void),  EVP_des_ede_cfb(void)
+
+Two key triple DES in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively.
+
+=item EVP_des_ede3_cbc(void), EVP_des_ede3(), EVP_des_ede3_ofb(void),  EVP_des_ede3_cfb(void)
+
+Three key triple DES in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively.
+
+=item EVP_desx_cbc(void)
+
+DESX algorithm in CBC mode.
+
+=item EVP_rc4(void)
+
+RC4 stream cipher. This is a variable key length cipher with default key length 128 bits.
+
+=item EVP_rc4_40(void)
+
+RC4 stream cipher with 40 bit key length. This is obsolete and new code should use EVP_rc4()
+and the EVP_CIPHER_CTX_set_key_length() function.
+
+=item EVP_idea_cbc() EVP_idea_ecb(void), EVP_idea_cfb(void), EVP_idea_ofb(void), EVP_idea_cbc(void)
+
+IDES encryption algorothm in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively.
+
+=item EVP_rc2_cbc(void), EVP_rc2_ecb(void), EVP_rc2_cfb(void), EVP_rc2_ofb(void)
+
+RC2 encryption algorithm in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively. This is a variable key
+length cipher with an additional parameter called "effective key bits" or "effective key length".
+By default both are set to 128 bits.
+
+=item EVP_rc2_40_cbc(void), EVP_rc2_64_cbc(void)
+
+RC2 algorithm in CBC mode with a default key length and effective key length of 40 and 64 bits.
+These are obsolete and new code should use EVP_rc2_cbc(), EVP_CIPHER_CTX_set_key_length() and
+EVP_CIPHER_CTX_ctrl() to set the key length and effective key length.
+
+=item EVP_bf_cbc(void), EVP_bf_ecb(void), EVP_bf_cfb(void), EVP_bf_ofb(void);
+
+Blowfish encryption algorithm in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively. This is a variable key
+length cipher.
+
+=item EVP_cast5_cbc(void), EVP_cast5_ecb(void), EVP_cast5_cfb(void), EVP_cast5_ofb(void)
+
+CAST encryption algorithm in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively. This is a variable key
+length cipher.
+
+=item EVP_rc5_32_12_16_cbc(void), EVP_rc5_32_12_16_ecb(void), EVP_rc5_32_12_16_cfb(void), EVP_rc5_32_12_16_ofb(void)
+
+RC5 encryption algorithm in CBC, ECB, CFB and OFB modes respectively. This is a variable key length
+cipher with an additional "number of rounds" parameter. By default the key length is set to 128
+bits and 12 rounds.
+
+=back
 
 =head1 NOTES
 
@@ -113,14 +306,49 @@ test that the input data or key is correct. A random block has better than
 1 in 256 chance of being of the correct format and problems with the
 input data earlier on will not produce a final decrypt error.
 
+The functions EVP_EncryptInit(), EVP_EncryptUpdate(), EVP_EncryptFinal(),
+EVP_DecryptInit(), EVP_DecryptUpdate(), EVP_CipherInit() and EVP_CipherUpdate()
+and EVP_CIPHER_CTX_cleanup() did not return errors in OpenSSL version 0.9.5a or
+earlier. Software only versions of encryption algorithms will never return
+error codes for these functions, unless there is a programming error (for example
+and attempt to set the key before the cipher is set in EVP_EncryptInit() ).
+
 =head1 BUGS
 
-The current B<EVP> cipher interface is not as flexible as it should be. Only
-certain "spot" encryption algorithms can be used for ciphers which have various
-parameters associated with them (RC2, RC5 for example) this is inadequate.
+For RC5 the number of rounds can currently only be set to 8, 12 or 16. This is
+a limitation of the current RC5 code rather than the EVP interface.
+
+It should be possible to disable PKCS padding: currently it isn't.
+
+EVP_MAX_KEY_LENGTH and EVP_MAX_IV_LENGTH only refer to the internal ciphers with
+default key lengths. If custom ciphers exceed these values the results are
+unpredictable. This is because it has become standard practice to define a 
+generic key as a fixed unsigned char array containing EVP_MAX_KEY_LENGTH bytes.
+
+The ASN1 code is incomplete (and sometimes innacurate) it has only been tested
+for certain common S/MIME ciphers (RC2, DES, triple DES) in CBC mode.
+
+=head1 EXAMPLES
+
+Get the number of rounds used in RC5:
+
+ int nrounds;
+ EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GET_RC5_ROUNDS, 0, &i);
+
+Get the RC2 effective key length:
+
+ int key_bits;
+ EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_GET_RC2_KEY_BITS, 0, &i);
+
+Set the number of rounds used in RC5:
+
+ int nrounds;
+ EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_SET_RC5_ROUNDS, i, NULL);
+
+Set the number of rounds used in RC2:
 
-Several of the functions do not return error codes because the software versions
-can never fail. This is not true of hardware versions.
+ int nrounds;
+ EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_SET_RC2_KEY_BITS, i, NULL);
 
 =head1 SEE ALSO