doc/man3/EVP_MAC.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 EVP_MAC, EVP_MAC_fetch, EVP_MAC_up_ref, EVP_MAC_free,
   6 EVP_MAC_is_a, EVP_MAC_number, EVP_MAC_names_do_all,
   7 EVP_MAC_provider, EVP_MAC_get_params, EVP_MAC_gettable_params,
   8 EVP_MAC_CTX, EVP_MAC_CTX_new, EVP_MAC_CTX_free, EVP_MAC_CTX_dup,
   9 EVP_MAC_CTX_mac, EVP_MAC_CTX_get_params, EVP_MAC_CTX_set_params,
  10 EVP_MAC_size, EVP_MAC_init, EVP_MAC_update, EVP_MAC_final,
  11 EVP_MAC_gettable_ctx_params, EVP_MAC_settable_ctx_params,
  12 EVP_MAC_do_all_provided - EVP MAC routines
  13
  14 =head1 SYNOPSIS
  15
  16  #include <openssl/evp.h>
  17
  18  typedef struct evp_mac_st EVP_MAC;
  19  typedef struct evp_mac_ctx_st EVP_MAC_CTX;
  20
  21  EVP_MAC *EVP_MAC_fetch(OPENSSL_CTX *libctx, const char *algorithm,
  22                         const char *properties);
  23  int EVP_MAC_up_ref(EVP_MAC *mac);
  24  void EVP_MAC_free(EVP_MAC *mac);
  25  int EVP_MAC_is_a(const EVP_MAC *mac, const char *name);
  26  int EVP_MAC_number(const EVP_MAC *mac);
  27  void EVP_MAC_names_do_all(const EVP_MAC *mac,
  28                            void (*fn)(const char *name, void *data),
  29                            void *data);
  30  const OSSL_PROVIDER *EVP_MAC_provider(const EVP_MAC *mac);
  31  int EVP_MAC_get_params(EVP_MAC *mac, OSSL_PARAM params[]);
  32
  33  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_new(EVP_MAC *mac);
  34  void EVP_MAC_CTX_free(EVP_MAC_CTX *ctx);
  35  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_dup(const EVP_MAC_CTX *src);
  36  EVP_MAC *EVP_MAC_CTX_mac(EVP_MAC_CTX *ctx);
  37  int EVP_MAC_CTX_get_params(EVP_MAC_CTX *ctx, OSSL_PARAM params[]);
  38  int EVP_MAC_CTX_set_params(EVP_MAC_CTX *ctx, const OSSL_PARAM params[]);
  39
  40  size_t EVP_MAC_size(EVP_MAC_CTX *ctx);
  41  int EVP_MAC_init(EVP_MAC_CTX *ctx);
  42  int EVP_MAC_update(EVP_MAC_CTX *ctx, const unsigned char *data, size_t datalen);
  43  int EVP_MAC_final(EVP_MAC_CTX *ctx,
  44                    unsigned char *out, size_t *outl, size_t outsize);
  45
  46  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_gettable_params(const EVP_MAC *mac);
  47  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_gettable_ctx_params(const EVP_MAC *mac);
  48  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_settable_ctx_params(const EVP_MAC *mac);
  49
  50  void EVP_MAC_do_all_provided(OPENSSL_CTX *libctx,
  51                               void (*fn)(EVP_MAC *mac, void *arg),
  52                               void *arg);
  53
  54 =head1 DESCRIPTION
  55
  56 These types and functions help the application to calculate MACs of
  57 different types and with different underlying algorithms if there are
  58 any.
  59
  60 MACs are a bit complex insofar that some of them use other algorithms
  61 for actual computation.  HMAC uses a digest, and CMAC uses a cipher.
  62 Therefore, there are sometimes two contexts to keep track of, one for
  63 the MAC algorithm itself and one for the underlying computation
  64 algorithm if there is one.
  65
  66 To make things less ambiguous, this manual talks about a "context" or
  67 "MAC context", which is to denote the MAC level context, and about a
  68 "underlying context", or "computation context", which is to denote the
  69 context for the underlying computation algorithm if there is one.
  70
  71 =head2 Types
  72
  73 B<EVP_MAC> is a type that holds the implementation of a MAC.
  74
  75 B<EVP_MAC_CTX> is a context type that holds internal MAC information
  76 as well as a reference to a computation context, for those MACs that
  77 rely on an underlying computation algorithm.
  78
  79 =head2 Algorithm implementation fetching
  80
  81 EVP_MAC_fetch() fetches an implementation of a MAC I<algorithm>, given
  82 a library context I<libctx> and a set of I<properties>.
  83 See L<provider(7)/Fetching algorithms> for further information.
  84
  85 See L<OSSL_PROVIDER-default(7)/Message Authentication Code (MAC)> for the list
  86 of algorithms supported by the default provider.
  87
  88 The returned value must eventually be freed with
  89 L<EVP_MAC_free(3)>.
  90
  91 EVP_MAC_up_ref() increments the reference count of an already fetched
  92 MAC.
  93
  94 EVP_MAC_free() frees a fetched algorithm.
  95 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
  96
  97 =head2 Context manipulation functions
  98
  99 EVP_MAC_CTX_new() creates a new context for the MAC type I<mac>.
 100 The created context can then be used with most other functions
 101 described here.
 102
 103 EVP_MAC_CTX_free() frees the contents of the context, including an
 104 underlying context if there is one, as well as the context itself.
 105 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
 106
 107 EVP_MAC_CTX_dup() duplicates the I<src> context and returns a newly allocated
 108 context.
 109
 110 EVP_MAC_CTX_mac() returns the B<EVP_MAC> associated with the context
 111 I<ctx>.
 112
 113 =head2 Computing functions
 114
 115 EVP_MAC_init() sets up the underlying context with information given
 116 through diverse controls.
 117 This should be called before calling EVP_MAC_update() and
 118 EVP_MAC_final().
 119
 120 EVP_MAC_update() adds I<datalen> bytes from I<data> to the MAC input.
 121
 122 EVP_MAC_final() does the final computation and stores the result in
 123 the memory pointed at by I<out> of size I<outsize>, and sets the number
 124 of bytes written in I<*outl> at.
 125 If I<out> is NULL or I<outsize> is too small, then no computation
 126 is made.
 127 To figure out what the output length will be and allocate space for it
 128 dynamically, simply call with I<out> being NULL and I<outl>
 129 pointing at a valid location, then allocate space and make a second
 130 call with I<out> pointing at the allocated space.
 131
 132 EVP_MAC_get_params() retrieves details about the implementation
 133 I<mac>.
 134 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 135 parameters should be retrieved.
 136 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 137 simply ignored.
 138
 139 EVP_MAC_CTX_get_params() retrieves chosen parameters, given the
 140 context I<ctx> and its underlying context.
 141 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 142 parameters should be retrieved.
 143 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 144 simply ignored.
 145
 146 EVP_MAC_CTX_set_params() passes chosen parameters to the underlying
 147 context, given a context I<ctx>.
 148 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 149 parameters are passed down.
 150 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 151 simply ignored.
 152 Also, what happens when a needed parameter isn't passed down is
 153 defined by the implementation.
 154
 155 EVP_MAC_gettable_params(), EVP_MAC_gettable_ctx_params() and
 156 EVP_MAC_settable_ctx_params() get a constant B<OSSL_PARAM> array that
 157 describes the retrievable and settable parameters, i.e. parameters that
 158 can be used with EVP_MAC_get_params(), EVP_MAC_CTX_get_params()
 159 and EVP_MAC_CTX_set_params(), respectively.
 160 See L<OSSL_PARAM(3)> for the use of B<OSSL_PARAM> as parameter descriptor.
 161
 162 =head2 Information functions
 163
 164 EVP_MAC_size() returns the MAC output size for the given context.
 165
 166 EVP_MAC_is_a() checks if the given I<mac> is an implementation of an
 167 algorithm that's identifiable with I<name>.
 168
 169 EVP_MAC_provider() returns the provider that holds the implementation
 170 of the given I<mac>.
 171
 172 EVP_MAC_do_all_provided() traverses all MAC implemented by all activated
 173 providers in the given library context I<libctx>, and for each of the
 174 implementations, calls the given function I<fn> with the implementation method
 175 and the given I<arg> as argument.
 176
 177 EVP_MAC_number() returns the internal dynamic number assigned to
 178 I<mac>.
 179
 180 EVP_MAC_names_do_all() traverses all names for I<mac>, and calls
 181 I<fn> with each name and I<data>.
 182
 183 =head1 PARAMETERS
 184
 185 Parameters are identified by name as strings, and have an expected
 186 data type and maximum size.
 187 OpenSSL has a set of macros for parameter names it expects to see in
 188 its own MAC implementations.
 189 Here, we show all three, the OpenSSL macro for the parameter name, the
 190 name in string form, and a type description.
 191
 192 The standard parameter names are:
 193
 194 =over 4
 195
 196 =item "key" (B<OSSL_MAC_PARAM_KEY>) <octet string>
 197
 198 Its value is the MAC key as an array of bytes.
 199
 200 For MACs that use an underlying computation algorithm, the algorithm
 201 must be set first, see parameter names "algorithm" below.
 202
 203 =item "iv" (B<OSSL_MAC_PARAM_IV>) <octet string>
 204
 205 Some MAC implementations require an IV, this parameter sets the IV.
 206
 207 =item "custom" (B<OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM>) <octet string>
 208
 209 Some MAC implementations (KMAC, BLAKE2) accept a Customization String,
 210 this parameter sets the Customization String. The default value is the
 211 empty string.
 212
 213 =item "salt" (B<OSSL_MAC_PARAM_SALT>) <octet string>
 214
 215 This option is used by BLAKE2 MAC.
 216
 217 =item "xof" (B<OSSL_MAC_PARAM_XOF>) <integer>
 218
 219 It's a simple flag, the value 0 or 1 are expected.
 220
 221 This option is used by KMAC.
 222
 223 =item "flags" (B<OSSL_MAC_PARAM_FLAGS>) <integer>
 224
 225 These will set the MAC flags to the given numbers.
 226 Some MACs do not support this option.
 227
 228 =item "properties" (B<OSSL_MAC_PARAM_PROPERTIES>) <UTF8 string>
 229
 230 =item "digest" (B<OSSL_MAC_PARAM_DIGEST>) <UTF8 string>
 231
 232 =item "cipher" (B<OSSL_MAC_PARAM_CIPHER>) <UTF8 string>
 233
 234 For MAC implementations that use an underlying computation cipher or
 235 digest, these parameters set what the algorithm should be.
 236
 237 The value is always the name of the intended algorithm,
 238 or the properties.
 239
 240 Note that not all algorithms may support all digests.
 241 HMAC does not support variable output length digests such as SHAKE128
 242 or SHAKE256.
 243
 244 =item "size" (B<OSSL_MAC_PARAM_SIZE>) <unsigned integer>
 245
 246 For MAC implementations that support it, set the output size that
 247 EVP_MAC_final() should produce.
 248 The allowed sizes vary between MAC implementations, but must never exceed
 249 what can be given with a B<size_t>.
 250
 251 =item "tls-data-size" (B<OSSL_MAC_PARAM_TLS_DATA_SIZE>) <unsigned integer>
 252
 253 This parameter is only supported by HMAC. If set then special handling is
 254 activated for calculating the MAC of a received mac-then-encrypt TLS record
 255 where variable length record padding has been used (as in the case of CBC mode
 256 ciphersuites). The value represents the total length of the record that is
 257 having the MAC calculated including the received MAC and the record padding.
 258
 259 When used EVP_MAC_update must be called precisely twice. The first time with
 260 the 13 bytes of TLS "header" data, and the second time with the entire record
 261 including the MAC itself and any padding. The entire record length must equal
 262 the value passed in the "tls-data-size" parameter. The length passed in the
 263 B<datalen> parameter to EVP_MAC_update() should be equal to the length of the
 264 record after the MAC and any padding has been removed.
 265
 266 =back
 267
 268 All these parameters should be used before the calls to any of
 269 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update() and EVP_MAC_final() for a full
 270 computation.
 271 Anything else may give undefined results.
 272
 273 =head1 RETURN VALUES
 274
 275 EVP_MAC_fetch() returns a pointer to a newly fetched EVP_MAC, or
 276 NULL if allocation failed.
 277
 278 EVP_MAC_up_ref() returns 1 on success, 0 on error.
 279
 280 EVP_MAC_free() returns nothing at all.
 281
 282 EVP_MAC_is_a() returns 1 if the given method can be identified with
 283 the given name, otherwise 0.
 284
 285 EVP_MAC_provider() returns a pointer to the provider for the MAC, or
 286 NULL on error.
 287
 288 EVP_MAC_CTX_new() and EVP_MAC_CTX_dup() return a pointer to a newly
 289 created EVP_MAC_CTX, or NULL if allocation failed.
 290
 291 EVP_MAC_CTX_free() returns nothing at all.
 292
 293 EVP_MAC_CTX_get_params() and EVP_MAC_CTX_set_params() return 1 on
 294 success, 0 on error.
 295
 296 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update(), and EVP_MAC_final() return 1 on success, 0
 297 on error.
 298
 299 EVP_MAC_size() returns the expected output size, or 0 if it isn't
 300 set.
 301 If it isn't set, a call to EVP_MAC_init() should get it set.
 302
 303 EVP_MAC_do_all_provided() returns nothing at all.
 304
 305 =head1 EXAMPLES
 306
 307   #include <stdlib.h>
 308   #include <stdio.h>
 309   #include <string.h>
 310   #include <stdarg.h>
 311   #include <unistd.h>
 312
 313   #include <openssl/evp.h>
 314   #include <openssl/err.h>
 315   #include <openssl/params.h>
 316
 317   int main() {
 318       EVP_MAC *mac = EVP_MAC_fetch(NULL, getenv("MY_MAC"), NULL);
 319       const char *cipher = getenv("MY_MAC_CIPHER");
 320       const char *digest = getenv("MY_MAC_DIGEST");
 321       const char *key = getenv("MY_KEY");
 322       EVP_MAC_CTX *ctx = NULL;
 323
 324       unsigned char buf[4096];
 325       ssize_t read_l;
 326       size_t final_l;
 327
 328       size_t i;
 329
 330       OSSL_PARAM params[4];
 331       size_t params_n = 0;
 332
 333       if (cipher != NULL)
 334           params[params_n++] =
 335               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("cipher", cipher, 0;
 336       if (digest != NULL)
 337           params[params_n++] =
 338               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("digest", digest, 0);
 339       params[params_n++] =
 340           OSSL_PARAM_construct_octet_string("key", key, strlen(key));
 341       params[params_n] = OSSL_PARAM_construct_end();
 342
 343       if (mac == NULL
 344           || key == NULL
 345           || (ctx = EVP_MAC_CTX_new(mac)) == NULL
 346           || EVP_MAC_CTX_set_params(ctx, params) <= 0)
 347           goto err;
 348
 349       if (!EVP_MAC_init(ctx))
 350           goto err;
 351
 352       while ( (read_l = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf))) > 0) {
 353           if (!EVP_MAC_update(ctx, buf, read_l))
 354               goto err;
 355       }
 356
 357       if (!EVP_MAC_final(ctx, buf, &final_l))
 358           goto err;
 359
 360       printf("Result: ");
 361       for (i = 0; i < final_l; i++)
 362           printf("%02X", buf[i]);
 363       printf("\n");
 364
 365       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
 366       EVP_MAC_free(mac);
 367       exit(0);
 368
 369    err:
 370       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
 371       EVP_MAC_free(mac);
 372       fprintf(stderr, "Something went wrong\n");
 373       ERR_print_errors_fp(stderr);
 374       exit (1);
 375   }
 376
 377 A run of this program, called with correct environment variables, can
 378 look like this:
 379
 380   $ MY_MAC=cmac MY_KEY=secret0123456789 MY_MAC_CIPHER=aes-128-cbc \
 381     LD_LIBRARY_PATH=. ./foo < foo.c
 382   Result: C5C06683CD9DDEF904D754505C560A4E
 383
 384 (in this example, that program was stored in F<foo.c> and compiled to
 385 F<./foo>)
 386
 387 =head1 SEE ALSO
 388
 389 L<property(7)>
 390 L<OSSL_PARAM(3)>,
 391 L<EVP_MAC-BLAKE2(7)>,
 392 L<EVP_MAC-CMAC(7)>,
 393 L<EVP_MAC-GMAC(7)>,
 394 L<EVP_MAC-HMAC(7)>,
 395 L<EVP_MAC-KMAC(7)>,
 396 L<EVP_MAC-Siphash(7)>,
 397 L<EVP_MAC-Poly1305(7)>
 398
 399 =head1 HISTORY
 400
 401 These functions were added in OpenSSL 3.0.
 402
 403 =head1 COPYRIGHT
 404
 405 Copyright 2018-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 406
 407 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 408 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 409 in the file LICENSE in the source distribution or at
 410 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 411
 412 =cut