crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha1.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2022 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 <stdio.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <openssl/opensslconf.h>
  20 #include <openssl/evp.h>
  21 #include <openssl/objects.h>
  22 #include <openssl/aes.h>
  23 #include <openssl/sha.h>
  24 #include <openssl/rand.h>
  25 #include "internal/cryptlib.h"
  26 #include "crypto/modes.h"
  27 #include "crypto/evp.h"
  28 #include "internal/constant_time.h"
  29 #include "evp_local.h"
  30
  31 typedef struct {
  32     AES_KEY ks;
  33     SHA_CTX head, tail, md;
  34     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  35     union {
  36         unsigned int tls_ver;
  37         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  38     } aux;
  39 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  40
  41 #define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  42
  43 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  44         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  45         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  46
  47 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  48
  49 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  50                           AES_KEY *key);
  51 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  52                           AES_KEY *key);
  53
  54 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
  55                        unsigned char *out,
  56                        size_t length,
  57                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
  58
  59 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  60                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  61                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  62
  63 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  64                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  65                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  66
  67 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  68
  69 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  70                                         const unsigned char *inkey,
  71                                         const unsigned char *iv, int enc)
  72 {
  73     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
  74     int ret;
  75     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_get_key_length(ctx) * 8;
  76
  77     if (keylen <= 0) {
  78         ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INVALID_KEY_LENGTH);
  79         return 0;
  80     }
  81     if (enc)
  82         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey, keylen, &key->ks);
  83     else
  84         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey, keylen, &key->ks);
  85
  86     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
  87     key->tail = key->head;
  88     key->md = key->head;
  89
  90     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  91
  92     return ret < 0 ? 0 : 1;
  93 }
  94
  95 # define STITCHED_CALL
  96 # undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
  97
  98 # if !defined(STITCHED_CALL)
  99 #  define aes_off 0
 100 # endif
 101
 102 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 103
 104 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 105 {
 106     const unsigned char *ptr = data;
 107     size_t res;
 108
 109     if ((res = c->num)) {
 110         res = SHA_CBLOCK - res;
 111         if (len < res)
 112             res = len;
 113         SHA1_Update(c, ptr, res);
 114         ptr += res;
 115         len -= res;
 116     }
 117
 118     res = len % SHA_CBLOCK;
 119     len -= res;
 120
 121     if (len) {
 122         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 123
 124         ptr += len;
 125         c->Nh += len >> 29;
 126         c->Nl += len <<= 3;
 127         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 128             c->Nh++;
 129     }
 130
 131     if (res)
 132         SHA1_Update(c, ptr, res);
 133 }
 134
 135 # ifdef SHA1_Update
 136 #  undef SHA1_Update
 137 # endif
 138 # define SHA1_Update sha1_update
 139
 140 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 141
 142 typedef struct {
 143     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 144 } SHA1_MB_CTX;
 145 typedef struct {
 146     const unsigned char *ptr;
 147     int blocks;
 148 } HASH_DESC;
 149
 150 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 151
 152 typedef struct {
 153     const unsigned char *inp;
 154     unsigned char *out;
 155     int blocks;
 156     u64 iv[2];
 157 } CIPH_DESC;
 158
 159 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 160
 161 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 162                                          unsigned char *out,
 163                                          const unsigned char *inp,
 164                                          size_t inp_len, int n4x)
 165 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 166     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 167     CIPH_DESC ciph_d[8];
 168     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 169     union {
 170         u64 q[16];
 171         u32 d[32];
 172         u8 c[128];
 173     } blocks[8];
 174     SHA1_MB_CTX *ctx;
 175     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 176         0;
 177     size_t ret = 0;
 178     u8 *IVs;
 179 #  if defined(BSWAP8)
 180     u64 seqnum;
 181 #  endif
 182
 183     /* ask for IVs in bulk */
 184     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 185         return 0;
 186
 187     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 188
 189     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 190     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 191     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 192         frag++;
 193         last -= x4 - 1;
 194     }
 195
 196     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 197
 198     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 199     hash_d[0].ptr = inp;
 200     ciph_d[0].inp = inp;
 201     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 202     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 203     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 204     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 205     IVs += 16;
 206
 207     for (i = 1; i < x4; i++) {
 208         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 209         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 210         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 211         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 212         IVs += 16;
 213     }
 214
 215 #  if defined(BSWAP8)
 216     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 217     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 218 #  endif
 219     for (i = 0; i < x4; i++) {
 220         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 221 #  if !defined(BSWAP8)
 222         unsigned int carry, j;
 223 #  endif
 224
 225         ctx->A[i] = key->md.h0;
 226         ctx->B[i] = key->md.h1;
 227         ctx->C[i] = key->md.h2;
 228         ctx->D[i] = key->md.h3;
 229         ctx->E[i] = key->md.h4;
 230
 231         /* fix seqnum */
 232 #  if defined(BSWAP8)
 233         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 234 #  else
 235         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 236             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 237             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 238         }
 239 #  endif
 240         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 241         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 242         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 243         /* fix length */
 244         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 245         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 246
 247         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 248         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 249         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 250
 251         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 252         edges[i].blocks = 1;
 253     }
 254
 255     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 256     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 257     /* hash bulk inputs */
 258 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 259 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 260 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 261 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 262     /*
 263      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 264      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 265      */
 266     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 267     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 268         for (i = 0; i < x4; i++) {
 269             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 270             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 271             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 272         }
 273         do {
 274             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 275             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 276
 277             for (i = 0; i < x4; i++) {
 278                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 279                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 280                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 281                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 282                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 283                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 284                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 285             }
 286             processed += MAXCHUNKSIZE;
 287             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 288         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 289     }
 290 #  endif
 291 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 292     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 293
 294     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 295     for (i = 0; i < x4; i++) {
 296         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 297             off = hash_d[i].blocks * 64;
 298         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 299
 300         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 301         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 302         blocks[i].c[off] = 0x80;
 303         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 304         len *= 8;               /* convert to bits */
 305         if (off < (64 - 8)) {
 306 #  ifdef BSWAP4
 307             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 308 #  else
 309             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 310 #  endif
 311             edges[i].blocks = 1;
 312         } else {
 313 #  ifdef BSWAP4
 314             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 315 #  else
 316             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 317 #  endif
 318             edges[i].blocks = 2;
 319         }
 320         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 321     }
 322
 323     /* hash input tails and finalize */
 324     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 325
 326     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 327     for (i = 0; i < x4; i++) {
 328 #  ifdef BSWAP4
 329         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 330         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 331         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 332         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 333         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 334         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 335         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 336         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 337         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 338         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 339         blocks[i].c[20] = 0x80;
 340         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 341 #  else
 342         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 343         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 344         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 345         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 346         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 347         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 348         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 349         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 350         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 351         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 352         blocks[i].c[20] = 0x80;
 353         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 354 #  endif
 355         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 356         edges[i].blocks = 1;
 357     }
 358
 359     /* finalize MACs */
 360     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 361
 362     for (i = 0; i < x4; i++) {
 363         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 364         unsigned char *out0 = out;
 365
 366         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 367         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 368
 369         out += 5 + 16 + len;
 370
 371         /* write MAC */
 372         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 373         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 374         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 375         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 376         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 377         out += 20;
 378         len += 20;
 379
 380         /* pad */
 381         pad = 15 - len % 16;
 382         for (j = 0; j <= pad; j++)
 383             *(out++) = pad;
 384         len += pad + 1;
 385
 386         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 387         len += 16;              /* account for explicit iv */
 388
 389         /* arrange header */
 390         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 391         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 392         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 393         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 394         out0[4] = (u8)(len);
 395
 396         ret += len + 5;
 397         inp += frag;
 398     }
 399
 400     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 401
 402     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 403     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 404
 405     return ret;
 406 }
 407 # endif
 408
 409 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 410                                       const unsigned char *in, size_t len)
 411 {
 412     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 413     unsigned int l;
 414     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 415                                                 * later */
 416         sha_off = 0;
 417 # if defined(STITCHED_CALL)
 418     size_t aes_off = 0, blocks;
 419
 420     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 421 # endif
 422
 423     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 424
 425     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 426         return 0;
 427
 428     if (EVP_CIPHER_CTX_is_encrypting(ctx)) {
 429         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 430             plen = len;
 431         else if (len !=
 432                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 433                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 434             return 0;
 435         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 436             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 437
 438 # if defined(STITCHED_CALL)
 439         if (plen > (sha_off + iv)
 440             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 441             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 442
 443             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks, ctx->iv,
 444                                &key->md, in + iv + sha_off);
 445             blocks *= SHA_CBLOCK;
 446             aes_off += blocks;
 447             sha_off += blocks;
 448             key->md.Nh += blocks >> 29;
 449             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 450             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 451                 key->md.Nh++;
 452         } else {
 453             sha_off = 0;
 454         }
 455 # endif
 456         sha_off += iv;
 457         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 458
 459         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 460             if (in != out)
 461                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 462
 463             /* calculate HMAC and append it to payload */
 464             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 465             key->md = key->tail;
 466             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 467             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 468
 469             /* pad the payload|hmac */
 470             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 471             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 472                 out[plen] = l;
 473             /* encrypt HMAC|padding at once */
 474             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 475                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 476         } else {
 477             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 478                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 479         }
 480     } else {
 481         union {
 482             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 483             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 484         } mac, *pmac;
 485
 486         /* arrange cache line alignment */
 487         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 488
 489         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 490             size_t inp_len, mask, j, i;
 491             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 492             int ret = 1;
 493             union {
 494                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 495                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 496             } *data = (void *)key->md.data;
 497 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 498             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 499             int stitch = 0;
 500             const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_get_key_length(ctx);
 501
 502             if (keylen <= 0) {
 503                 ERR_raise(ERR_LIB_EVP, EVP_R_INVALID_KEY_LENGTH);
 504                 return 0;
 505             }
 506 # endif
 507
 508             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 509                 >= TLS1_1_VERSION) {
 510                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 511                     return 0;
 512
 513                 /* omit explicit iv */
 514                 memcpy(ctx->iv, in, AES_BLOCK_SIZE);
 515
 516                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 517                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 518                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 519             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 520                 return 0;
 521
 522 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 523             if (len >= 1024 && keylen == 32) {
 524                 /* decrypt last block */
 525                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 526                        AES_BLOCK_SIZE);
 527                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 528                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 529                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 530                 stitch = 1;
 531             } else
 532 # endif
 533                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 534                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 535                                   ctx->iv, 0);
 536
 537             /* figure out payload length */
 538             pad = out[len - 1];
 539             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 540             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 541             maxpad &= 255;
 542
 543             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 544             ret &= mask;
 545             /*
 546              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 547              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 548              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 549              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 550              */
 551             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 552
 553             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 554
 555             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 556             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 557
 558             /* calculate HMAC */
 559             key->md = key->head;
 560             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 561
 562 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 563             if (stitch) {
 564                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 565                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 566                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 567
 568                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 569
 570                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 571                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 572                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 573                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 574
 575                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 576                 out += sha_off;
 577                 len -= sha_off;
 578                 inp_len -= sha_off;
 579
 580                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 581                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 582             }
 583 # endif
 584
 585 # if 1      /* see original reference version in #else */
 586             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 587             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 588                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 589                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 590                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 591                 out += j;
 592                 len -= j;
 593                 inp_len -= j;
 594             }
 595
 596             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 597             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 598 #  ifdef BSWAP4
 599             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 600 #  else
 601             mac.c[0] = 0;
 602             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 603             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 604             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 605             bitlen = mac.u[0];
 606 #  endif
 607
 608             pmac->u[0] = 0;
 609             pmac->u[1] = 0;
 610             pmac->u[2] = 0;
 611             pmac->u[3] = 0;
 612             pmac->u[4] = 0;
 613
 614             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 615                 size_t c = out[j];
 616                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 617                 c &= mask;
 618                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 619                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 620
 621                 if (res != SHA_CBLOCK)
 622                     continue;
 623
 624                 /* j is not incremented yet */
 625                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 626                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 627                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 628                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 629                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 630                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 631                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 632                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 633                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 634                 res = 0;
 635             }
 636
 637             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 638                 data->c[i] = 0;
 639
 640             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 641                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 642                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 643                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 644                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 645                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 646                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 647                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 648                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 649                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 650
 651                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 652                 j += 64;
 653             }
 654             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 655             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 656             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 657             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 658             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 659             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 660             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 661             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 662
 663 #  ifdef BSWAP4
 664             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 665             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 666             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 667             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 668             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 669 #  else
 670             for (i = 0; i < 5; i++) {
 671                 res = pmac->u[i];
 672                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 673                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 674                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 675                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 676             }
 677 #  endif
 678             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 679 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 680             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 681             res = key->md.num;
 682             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 683
 684             {
 685                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 686
 687                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 688                 inp_blocks =
 689                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 690                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 691                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 692                 res %= SHA_CBLOCK;
 693                 pad_blocks +=
 694                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 695                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 696                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 697             }
 698 # endif
 699             key->md = key->tail;
 700             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 701             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 702
 703             /* verify HMAC */
 704             out += inp_len;
 705             len -= inp_len;
 706 # if 1      /* see original reference version in #else */
 707             {
 708                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 709                 size_t off = out - p;
 710                 unsigned int c, cmask;
 711
 712                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad + SHA_DIGEST_LENGTH; j++) {
 713                     c = p[j];
 714                     cmask =
 715                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 716                                                                  8 - 1);
 717                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 718                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 719                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 720                     i += 1 & cmask;
 721                 }
 722
 723                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 724                 ret &= (int)~res;
 725             }
 726 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 727             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 728                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 729             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 730             ret &= (int)~res;
 731
 732             /* verify padding */
 733             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 734             out = out + len - 1 - pad;
 735             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 736                 res |= out[i] ^ pad;
 737
 738             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 739             ret &= (int)~res;
 740 # endif
 741             return ret;
 742         } else {
 743 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 744             if (len >= 1024 && keylen == 32) {
 745                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 746                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 747                 else
 748                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 749                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 750
 751                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 752                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 753                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 754                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 755                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 756
 757                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 758                 out += sha_off;
 759                 len -= sha_off;
 760
 761                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 762                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 763                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 764                     key->md.Nh++;
 765             } else
 766 # endif
 767                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 768                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 769                                   ctx->iv, 0);
 770
 771             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 772         }
 773     }
 774
 775     return 1;
 776 }
 777
 778 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 779                                     void *ptr)
 780 {
 781     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 782
 783     switch (type) {
 784     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 785         {
 786             unsigned int i;
 787             unsigned char hmac_key[64];
 788
 789             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 790
 791             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 792                 SHA1_Init(&key->head);
 793                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 794                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 795             } else {
 796                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 797             }
 798
 799             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 800                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 801             SHA1_Init(&key->head);
 802             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 803
 804             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 805                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 806             SHA1_Init(&key->tail);
 807             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 808
 809             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 810
 811             return 1;
 812         }
 813     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 814         {
 815             unsigned char *p = ptr;
 816             unsigned int len;
 817
 818             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 819                 return -1;
 820
 821             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 822
 823             if (EVP_CIPHER_CTX_is_encrypting(ctx)) {
 824                 key->payload_length = len;
 825                 if ((key->aux.tls_ver =
 826                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 827                     if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 828                         return 0;
 829                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 830                     p[arg - 2] = len >> 8;
 831                     p[arg - 1] = len;
 832                 }
 833                 key->md = key->head;
 834                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 835
 836                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 837                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 838                              - len);
 839             } else {
 840                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 841                 key->payload_length = arg;
 842
 843                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 844             }
 845         }
 846 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 847     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 848         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 849     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 850         {
 851             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 852                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 853             unsigned int n4x = 1, x4;
 854             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 855
 856             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 857                 return -1;
 858
 859             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 860
 861             if (EVP_CIPHER_CTX_is_encrypting(ctx)) {
 862                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 863                     return -1;
 864
 865                 if (inp_len) {
 866                     if (inp_len < 4096)
 867                         return 0; /* too short */
 868
 869                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 870                         n4x = 2; /* AVX2 */
 871                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 872                     inp_len = param->len;
 873                 else
 874                     return -1;
 875
 876                 key->md = key->head;
 877                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 878
 879                 x4 = 4 * n4x;
 880                 n4x += 1;
 881
 882                 frag = inp_len >> n4x;
 883                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 884                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 885                     frag++;
 886                     last -= x4 - 1;
 887                 }
 888
 889                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 890                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 891                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 892
 893                 param->interleave = x4;
 894
 895                 return (int)packlen;
 896             } else
 897                 return -1;      /* not yet */
 898         }
 899     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 900         {
 901             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 902                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 903
 904             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 905                                                    param->inp, param->len,
 906                                                    param->interleave / 4);
 907         }
 908     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 909 # endif
 910     default:
 911         return -1;
 912     }
 913 }
 914
 915 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 916 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 917     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 918 # else
 919     NID_undef,
 920 # endif
 921     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 922     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 923         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 924     EVP_ORIG_GLOBAL,
 925     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 926     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 927     NULL,
 928     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 929     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 930     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 931     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 932     NULL
 933 };
 934
 935 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 936 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 937     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 938 # else
 939     NID_undef,
 940 # endif
 941     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 942     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 943         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 944     EVP_ORIG_GLOBAL,
 945     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 946     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 947     NULL,
 948     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 949     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 950     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 951     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 952     NULL
 953 };
 954
 955 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 956 {
 957     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 958             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 959 }
 960
 961 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 962 {
 963     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 964             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 965 }
 966 #else
 967 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 968 {
 969     return NULL;
 970 }
 971
 972 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 973 {
 974     return NULL;
 975 }
 976 #endif