Providers: move common exchange,kdfs,keymgmt,macs,signature
[openssl.git] / providers / common / macs / kmac_prov.c
diff --git a/providers/common/macs/kmac_prov.c b/providers/common/macs/kmac_prov.c
deleted file mode 100644 (file)
index 99bcbf7..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,543 +0,0 @@
-/*
- * Copyright 2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
- *
- * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
- * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
- * in the file LICENSE in the source distribution or at
- * https://www.openssl.org/source/license.html
- */
-
-/*
- * See SP800-185 "Appendix A - KMAC, .... in Terms of Keccak[c]"
- *
- * Inputs are:
- *    K = Key                  (len(K) < 2^2040 bits)
- *    X = Input
- *    L = Output length        (0 <= L < 2^2040 bits)
- *    S = Customization String Default="" (len(S) < 2^2040 bits)
- *
- * KMAC128(K, X, L, S)
- * {
- *     newX = bytepad(encode_string(K), 168) ||  X || right_encode(L).
- *     T = bytepad(encode_string("KMAC") || encode_string(S), 168).
- *     return KECCAK[256](T || newX || 00, L).
- * }
- *
- * KMAC256(K, X, L, S)
- * {
- *     newX = bytepad(encode_string(K), 136) ||  X || right_encode(L).
- *     T = bytepad(encode_string("KMAC") || encode_string(S), 136).
- *     return KECCAK[512](T || newX || 00, L).
- * }
- *
- * KMAC128XOF(K, X, L, S)
- * {
- *     newX = bytepad(encode_string(K), 168) ||  X || right_encode(0).
- *     T = bytepad(encode_string("KMAC") || encode_string(S), 168).
- *     return KECCAK[256](T || newX || 00, L).
- * }
- *
- * KMAC256XOF(K, X, L, S)
- * {
- *     newX = bytepad(encode_string(K), 136) ||  X || right_encode(0).
- *     T = bytepad(encode_string("KMAC") || encode_string(S), 136).
- *     return KECCAK[512](T || newX || 00, L).
- * }
- *
- */
-
-#include <stdlib.h>
-#include <string.h>
-#include <openssl/core_numbers.h>
-#include <openssl/core_names.h>
-#include <openssl/params.h>
-#include <openssl/evp.h>
-#include <openssl/err.h>
-
-#include "internal/providercommonerr.h"
-#include "internal/provider_algs.h"
-#include "internal/provider_ctx.h"
-#include "internal/provider_util.h"
-
-/*
- * Forward declaration of everything implemented here.  This is not strictly
- * necessary for the compiler, but provides an assurance that the signatures
- * of the functions in the dispatch table are correct.
- */
-static OSSL_OP_mac_newctx_fn kmac128_new;
-static OSSL_OP_mac_newctx_fn kmac256_new;
-static OSSL_OP_mac_dupctx_fn kmac_dup;
-static OSSL_OP_mac_freectx_fn kmac_free;
-static OSSL_OP_mac_gettable_ctx_params_fn kmac_gettable_ctx_params;
-static OSSL_OP_mac_get_ctx_params_fn kmac_get_ctx_params;
-static OSSL_OP_mac_settable_ctx_params_fn kmac_settable_ctx_params;
-static OSSL_OP_mac_set_ctx_params_fn kmac_set_ctx_params;
-static OSSL_OP_mac_size_fn kmac_size;
-static OSSL_OP_mac_init_fn kmac_init;
-static OSSL_OP_mac_update_fn kmac_update;
-static OSSL_OP_mac_final_fn kmac_final;
-
-#define KMAC_MAX_BLOCKSIZE ((1600 - 128*2) / 8) /* 168 */
-#define KMAC_MIN_BLOCKSIZE ((1600 - 256*2) / 8) /* 136 */
-
-/* Length encoding will be  a 1 byte size + length in bits (2 bytes max) */
-#define KMAC_MAX_ENCODED_HEADER_LEN 3
-
-/*
- * Custom string max size is chosen such that:
- *   len(encoded_string(custom) + len(kmac_encoded_string) <= KMAC_MIN_BLOCKSIZE
- *   i.e: (KMAC_MAX_CUSTOM + KMAC_MAX_ENCODED_LEN) + 6 <= 136
- */
-#define KMAC_MAX_CUSTOM 127
-
-/* Maximum size of encoded custom string */
-#define KMAC_MAX_CUSTOM_ENCODED (KMAC_MAX_CUSTOM + KMAC_MAX_ENCODED_HEADER_LEN)
-
-/* Maximum key size in bytes = 2040 / 8 */
-#define KMAC_MAX_KEY 255
-
-/*
- * Maximum Encoded Key size will be padded to a multiple of the blocksize
- * i.e KMAC_MAX_KEY + KMAC_MAX_ENCODED_LEN = 258
- * Padded to a multiple of KMAC_MAX_BLOCKSIZE
- */
-#define KMAC_MAX_KEY_ENCODED (KMAC_MAX_BLOCKSIZE * 2)
-
-/* Fixed value of encode_string("KMAC") */
-static const unsigned char kmac_string[] = {
-    0x01, 0x20, 0x4B, 0x4D, 0x41, 0x43
-};
-
-
-#define KMAC_FLAG_XOF_MODE          1
-
-struct kmac_data_st {
-    void  *provctx;
-    EVP_MD_CTX *ctx;
-    PROV_DIGEST digest;
-    size_t out_len;
-    int key_len;
-    int custom_len;
-    /* If xof_mode = 1 then we use right_encode(0) */
-    int xof_mode;
-    /* key and custom are stored in encoded form */
-    unsigned char key[KMAC_MAX_KEY_ENCODED];
-    unsigned char custom[KMAC_MAX_CUSTOM_ENCODED];
-};
-
-static int encode_string(unsigned char *out, int *out_len,
-                         const unsigned char *in, int in_len);
-static int right_encode(unsigned char *out, int *out_len, size_t bits);
-static int bytepad(unsigned char *out, int *out_len,
-                   const unsigned char *in1, int in1_len,
-                   const unsigned char *in2, int in2_len,
-                   int w);
-static int kmac_bytepad_encode_key(unsigned char *out, int *out_len,
-                                   const unsigned char *in, int in_len,
-                                   int w);
-
-static void kmac_free(void *vmacctx)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-
-    if (kctx != NULL) {
-        EVP_MD_CTX_free(kctx->ctx);
-        ossl_prov_digest_reset(&kctx->digest);
-        OPENSSL_cleanse(kctx->key, kctx->key_len);
-        OPENSSL_cleanse(kctx->custom, kctx->custom_len);
-        OPENSSL_free(kctx);
-    }
-}
-
-/*
- * We have KMAC implemented as a hash, which we can use instead of
- * reimplementing the EVP functionality with direct use of
- * keccak_mac_init() and friends.
- */
-static struct kmac_data_st *kmac_new(void *provctx)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx;
-
-    if ((kctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*kctx))) == NULL
-            || (kctx->ctx = EVP_MD_CTX_new()) == NULL) {
-        kmac_free(kctx);
-        return NULL;
-    }
-    kctx->provctx = provctx;
-    return kctx;
-}
-
-static void *kmac_fetch_new(void *provctx, const OSSL_PARAM *params)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = kmac_new(provctx);
-
-    if (kctx == NULL)
-        return 0;
-    if (!ossl_prov_digest_load_from_params(&kctx->digest, params,
-                                      PROV_LIBRARY_CONTEXT_OF(provctx))) {
-        kmac_free(kctx);
-        return 0;
-    }
-
-    kctx->out_len = EVP_MD_size(ossl_prov_digest_md(&kctx->digest));
-    return kctx;
-}
-
-static void *kmac128_new(void *provctx)
-{
-    static const OSSL_PARAM kmac128_params[] = {
-        OSSL_PARAM_utf8_string("digest", OSSL_DIGEST_NAME_KECCAK_KMAC128,
-                               sizeof(OSSL_DIGEST_NAME_KECCAK_KMAC128)),
-        OSSL_PARAM_END
-    };
-    return kmac_fetch_new(provctx, kmac128_params);
-}
-
-static void *kmac256_new(void *provctx)
-{
-    static const OSSL_PARAM kmac256_params[] = {
-        OSSL_PARAM_utf8_string("digest", OSSL_DIGEST_NAME_KECCAK_KMAC256,
-                               sizeof(OSSL_DIGEST_NAME_KECCAK_KMAC256)),
-        OSSL_PARAM_END
-    };
-    return kmac_fetch_new(provctx, kmac256_params);
-}
-
-static void *kmac_dup(void *vsrc)
-{
-    struct kmac_data_st *src = vsrc;
-    struct kmac_data_st *dst = kmac_new(src->provctx);
-
-    if (dst == NULL)
-        return NULL;
-
-    if (!EVP_MD_CTX_copy(dst->ctx, src->ctx)
-        || !ossl_prov_digest_copy(&dst->digest, &src->digest)) {
-        kmac_free(dst);
-        return NULL;
-    }
-
-    dst->out_len = src->out_len;
-    dst->key_len = src->key_len;
-    dst->custom_len = src->custom_len;
-    dst->xof_mode = src->xof_mode;
-    memcpy(dst->key, src->key, src->key_len);
-    memcpy(dst->custom, src->custom, dst->custom_len);
-
-    return dst;
-}
-
-/*
- * The init() assumes that any ctrl methods are set beforehand for
- * md, key and custom. Setting the fields afterwards will have no
- * effect on the output mac.
- */
-static int kmac_init(void *vmacctx)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-    EVP_MD_CTX *ctx = kctx->ctx;
-    unsigned char out[KMAC_MAX_BLOCKSIZE];
-    int out_len, block_len;
-
-
-    /* Check key has been set */
-    if (kctx->key_len == 0) {
-        EVPerr(EVP_F_KMAC_INIT, EVP_R_NO_KEY_SET);
-        return 0;
-    }
-    if (!EVP_DigestInit_ex(kctx->ctx, ossl_prov_digest_md(&kctx->digest),
-                           NULL))
-        return 0;
-
-    block_len = EVP_MD_block_size(ossl_prov_digest_md(&kctx->digest));
-
-    /* Set default custom string if it is not already set */
-    if (kctx->custom_len == 0) {
-        const OSSL_PARAM params[] = {
-            OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM, "", 0),
-            OSSL_PARAM_END
-        };
-        (void)kmac_set_ctx_params(kctx, params);
-    }
-
-    return bytepad(out, &out_len, kmac_string, sizeof(kmac_string),
-                   kctx->custom, kctx->custom_len, block_len)
-           && EVP_DigestUpdate(ctx, out, out_len)
-           && EVP_DigestUpdate(ctx, kctx->key, kctx->key_len);
-}
-
-static size_t kmac_size(void *vmacctx)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-
-    return kctx->out_len;
-}
-
-static int kmac_update(void *vmacctx, const unsigned char *data,
-                       size_t datalen)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-
-    return EVP_DigestUpdate(kctx->ctx, data, datalen);
-}
-
-static int kmac_final(void *vmacctx, unsigned char *out, size_t *outl,
-                      size_t outsize)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-    EVP_MD_CTX *ctx = kctx->ctx;
-    int lbits, len;
-    unsigned char encoded_outlen[KMAC_MAX_ENCODED_HEADER_LEN];
-    int ok;
-
-    /* KMAC XOF mode sets the encoded length to 0 */
-    lbits = (kctx->xof_mode ? 0 : (kctx->out_len * 8));
-
-    ok = right_encode(encoded_outlen, &len, lbits)
-        && EVP_DigestUpdate(ctx, encoded_outlen, len)
-        && EVP_DigestFinalXOF(ctx, out, kctx->out_len);
-    if (ok && outl != NULL)
-        *outl = kctx->out_len;
-    return ok;
-}
-
-static const OSSL_PARAM known_gettable_ctx_params[] = {
-    OSSL_PARAM_size_t(OSSL_MAC_PARAM_SIZE, NULL),
-    OSSL_PARAM_END
-};
-static const OSSL_PARAM *kmac_gettable_ctx_params(void)
-{
-    return known_gettable_ctx_params;
-}
-
-static int kmac_get_ctx_params(void *vmacctx, OSSL_PARAM params[])
-{
-    OSSL_PARAM *p;
-
-    if ((p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_MAC_PARAM_SIZE)) != NULL)
-        return OSSL_PARAM_set_size_t(p, kmac_size(vmacctx));
-
-    return 1;
-}
-
-static const OSSL_PARAM known_settable_ctx_params[] = {
-    OSSL_PARAM_int(OSSL_MAC_PARAM_XOF, NULL),
-    OSSL_PARAM_size_t(OSSL_MAC_PARAM_SIZE, NULL),
-    OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_MAC_PARAM_KEY, NULL, 0),
-    OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM, NULL, 0),
-    OSSL_PARAM_END
-};
-static const OSSL_PARAM *kmac_settable_ctx_params(void)
-{
-    return known_settable_ctx_params;
-}
-
-/*
- * The following params can be set any time before final():
- *     - "outlen" or "size":    The requested output length.
- *     - "xof":                 If set, this indicates that right_encoded(0)
- *                              is part of the digested data, otherwise it
- *                              uses right_encoded(requested output length).
- *
- * All other params should be set before init().
- */
-static int kmac_set_ctx_params(void *vmacctx, const OSSL_PARAM *params)
-{
-    struct kmac_data_st *kctx = vmacctx;
-    const OSSL_PARAM *p;
-    const EVP_MD *digest = ossl_prov_digest_md(&kctx->digest);
-
-    if ((p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_MAC_PARAM_XOF)) != NULL
-        && !OSSL_PARAM_get_int(p, &kctx->xof_mode))
-        return 0;
-    if (((p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_MAC_PARAM_SIZE)) != NULL)
-        && !OSSL_PARAM_get_size_t(p, &kctx->out_len))
-        return 0;
-    if ((p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_MAC_PARAM_KEY)) != NULL) {
-        if (p->data_size < 4 || p->data_size > KMAC_MAX_KEY) {
-            ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_INVALID_KEY_LENGTH);
-            return 0;
-        }
-        if (!kmac_bytepad_encode_key(kctx->key, &kctx->key_len,
-                                     p->data, p->data_size,
-                                     EVP_MD_block_size(digest)))
-            return 0;
-    }
-    if ((p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM))
-        != NULL) {
-        if (p->data_size > KMAC_MAX_CUSTOM) {
-            ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_INVALID_CUSTOM_LENGTH);
-            return 0;
-        }
-        if (!encode_string(kctx->custom, &kctx->custom_len,
-                           p->data, p->data_size))
-            return 0;
-    }
-    return 1;
-}
-
-/*
- * Encoding/Padding Methods.
- */
-
-/* Returns the number of bytes required to store 'bits' into a byte array */
-static unsigned int get_encode_size(size_t bits)
-{
-    unsigned int cnt = 0, sz = sizeof(size_t);
-
-    while (bits && (cnt < sz)) {
-        ++cnt;
-        bits >>= 8;
-    }
-    /* If bits is zero 1 byte is required */
-    if (cnt == 0)
-        cnt = 1;
-    return cnt;
-}
-
-/*
- * Convert an integer into bytes . The number of bytes is appended
- * to the end of the buffer. Returns an array of bytes 'out' of size
- * *out_len.
- *
- * e.g if bits = 32, out[2] = { 0x20, 0x01 }
- *
- */
-static int right_encode(unsigned char *out, int *out_len, size_t bits)
-{
-    unsigned int len = get_encode_size(bits);
-    int i;
-
-    /* The length is constrained to a single byte: 2040/8 = 255 */
-    if (len > 0xFF)
-        return 0;
-
-    /* MSB's are at the start of the bytes array */
-    for (i = len - 1; i >= 0; --i) {
-        out[i] = (unsigned char)(bits & 0xFF);
-        bits >>= 8;
-    }
-    /* Tack the length onto the end */
-    out[len] = (unsigned char)len;
-
-    /* The Returned length includes the tacked on byte */
-    *out_len = len + 1;
-    return 1;
-}
-
-/*
- * Encodes a string with a left encoded length added. Note that the
- * in_len is converted to bits (*8).
- *
- * e.g- in="KMAC" gives out[6] = { 0x01, 0x20, 0x4B, 0x4D, 0x41, 0x43 }
- *                                 len   bits    K     M     A     C
- */
-static int encode_string(unsigned char *out, int *out_len,
-                         const unsigned char *in, int in_len)
-{
-    if (in == NULL) {
-        *out_len = 0;
-    } else {
-        int i, bits, len;
-
-        bits = 8 * in_len;
-        len = get_encode_size(bits);
-        if (len > 0xFF)
-            return 0;
-
-        out[0] = len;
-        for (i = len; i > 0; --i) {
-            out[i] = (bits & 0xFF);
-            bits >>= 8;
-        }
-        memcpy(out + len + 1, in, in_len);
-        *out_len = (1 + len + in_len);
-    }
-    return 1;
-}
-
-/*
- * Returns a zero padded encoding of the inputs in1 and an optional
- * in2 (can be NULL). The padded output must be a multiple of the blocksize 'w'.
- * The value of w is in bytes (< 256).
- *
- * The returned output is:
- *    zero_padded(multiple of w, (left_encode(w) || in1 [|| in2])
- */
-static int bytepad(unsigned char *out, int *out_len,
-                   const unsigned char *in1, int in1_len,
-                   const unsigned char *in2, int in2_len, int w)
-{
-    int len;
-    unsigned char *p = out;
-    int sz = w;
-
-    /* Left encoded w */
-    *p++ = 1;
-    *p++ = w;
-    /* || in1 */
-    memcpy(p, in1, in1_len);
-    p += in1_len;
-    /* [ || in2 ] */
-    if (in2 != NULL && in2_len > 0) {
-        memcpy(p, in2, in2_len);
-        p += in2_len;
-    }
-    /* Figure out the pad size (divisible by w) */
-    len = p - out;
-    while (len > sz) {
-        sz += w;
-    }
-    /* zero pad the end of the buffer */
-    memset(p, 0, sz - len);
-    *out_len = sz;
-    return 1;
-}
-
-/*
- * Returns out = bytepad(encode_string(in), w)
- */
-static int kmac_bytepad_encode_key(unsigned char *out, int *out_len,
-                                   const unsigned char *in, int in_len,
-                                   int w)
-{
-    unsigned char tmp[KMAC_MAX_KEY + KMAC_MAX_ENCODED_HEADER_LEN];
-    int tmp_len;
-
-    if (!encode_string(tmp, &tmp_len, in, in_len))
-        return 0;
-
-    return bytepad(out, out_len, tmp, tmp_len, NULL, 0, w);
-}
-
-const OSSL_DISPATCH kmac128_functions[] = {
-    { OSSL_FUNC_MAC_NEWCTX, (void (*)(void))kmac128_new },
-    { OSSL_FUNC_MAC_DUPCTX, (void (*)(void))kmac_dup },
-    { OSSL_FUNC_MAC_FREECTX, (void (*)(void))kmac_free },
-    { OSSL_FUNC_MAC_INIT, (void (*)(void))kmac_init },
-    { OSSL_FUNC_MAC_UPDATE, (void (*)(void))kmac_update },
-    { OSSL_FUNC_MAC_FINAL, (void (*)(void))kmac_final },
-    { OSSL_FUNC_MAC_GETTABLE_CTX_PARAMS,
-      (void (*)(void))kmac_gettable_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_GET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))kmac_get_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_SETTABLE_CTX_PARAMS,
-      (void (*)(void))kmac_settable_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_SET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))kmac_set_ctx_params },
-    { 0, NULL }
-};
-
-const OSSL_DISPATCH kmac256_functions[] = {
-    { OSSL_FUNC_MAC_NEWCTX, (void (*)(void))kmac256_new },
-    { OSSL_FUNC_MAC_DUPCTX, (void (*)(void))kmac_dup },
-    { OSSL_FUNC_MAC_FREECTX, (void (*)(void))kmac_free },
-    { OSSL_FUNC_MAC_INIT, (void (*)(void))kmac_init },
-    { OSSL_FUNC_MAC_UPDATE, (void (*)(void))kmac_update },
-    { OSSL_FUNC_MAC_FINAL, (void (*)(void))kmac_final },
-    { OSSL_FUNC_MAC_GETTABLE_CTX_PARAMS,
-      (void (*)(void))kmac_gettable_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_GET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))kmac_get_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_SETTABLE_CTX_PARAMS,
-      (void (*)(void))kmac_settable_ctx_params },
-    { OSSL_FUNC_MAC_SET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))kmac_set_ctx_params },
-    { 0, NULL }
-};