evp/e_aes.c: fix SPARC T4-specific problem:
[openssl.git] / crypto / evp / e_aes.c
1 /* ====================================================================
2  * Copyright (c) 2001-2011 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
3  *
4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5  * modification, are permitted provided that the following conditions
6  * are met:
7  *
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  *
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
13  *    the documentation and/or other materials provided with the
14  *    distribution.
15  *
16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
17  *    software must display the following acknowledgment:
18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
20  *
21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
22  *    endorse or promote products derived from this software without
23  *    prior written permission. For written permission, please contact
24  *    openssl-core@openssl.org.
25  *
26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
28  *    permission of the OpenSSL Project.
29  *
30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
31  *    acknowledgment:
32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
34  *
35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
47  * ====================================================================
48  *
49  */
50
51 #include <openssl/opensslconf.h>
52 #ifndef OPENSSL_NO_AES
53 # include <openssl/evp.h>
54 # include <openssl/err.h>
55 # include <string.h>
56 # include <assert.h>
57 # include <openssl/aes.h>
58 # include "evp_locl.h"
59 # include "modes_lcl.h"
60 # include <openssl/rand.h>
61
62 # undef EVP_CIPH_FLAG_FIPS
63 # define EVP_CIPH_FLAG_FIPS 0
64
65 typedef struct {
66     union {
67         double align;
68         AES_KEY ks;
69     } ks;
70     block128_f block;
71     union {
72         cbc128_f cbc;
73         ctr128_f ctr;
74     } stream;
75 } EVP_AES_KEY;
76
77 typedef struct {
78     union {
79         double align;
80         AES_KEY ks;
81     } ks;                       /* AES key schedule to use */
82     int key_set;                /* Set if key initialised */
83     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
84     GCM128_CONTEXT gcm;
85     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
86     int ivlen;                  /* IV length */
87     int taglen;
88     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
89     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
90     ctr128_f ctr;
91 } EVP_AES_GCM_CTX;
92
93 typedef struct {
94     union {
95         double align;
96         AES_KEY ks;
97     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
98     XTS128_CONTEXT xts;
99     void (*stream) (const unsigned char *in,
100                     unsigned char *out, size_t length,
101                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
102                     const unsigned char iv[16]);
103 } EVP_AES_XTS_CTX;
104
105 typedef struct {
106     union {
107         double align;
108         AES_KEY ks;
109     } ks;                       /* AES key schedule to use */
110     int key_set;                /* Set if key initialised */
111     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
112     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
113     int len_set;                /* Set if message length set */
114     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
115     CCM128_CONTEXT ccm;
116     ccm128_f str;
117 } EVP_AES_CCM_CTX;
118
119 # define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
120
121 # ifdef VPAES_ASM
122 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
123                           AES_KEY *key);
124 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
125                           AES_KEY *key);
126
127 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
128                    const AES_KEY *key);
129 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
130                    const AES_KEY *key);
131
132 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
133                        unsigned char *out,
134                        size_t length,
135                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
136 # endif
137 # ifdef BSAES_ASM
138 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
139                        size_t length, const AES_KEY *key,
140                        unsigned char ivec[16], int enc);
141 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
142                                 size_t len, const AES_KEY *key,
143                                 const unsigned char ivec[16]);
144 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
145                        size_t len, const AES_KEY *key1,
146                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
147 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
148                        size_t len, const AES_KEY *key1,
149                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
150 # endif
151 # ifdef AES_CTR_ASM
152 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
153                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
154                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
155 # endif
156 # ifdef AES_XTS_ASM
157 void AES_xts_encrypt(const char *inp, char *out, size_t len,
158                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
159                      const unsigned char iv[16]);
160 void AES_xts_decrypt(const char *inp, char *out, size_t len,
161                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
162                      const unsigned char iv[16]);
163 # endif
164
165 # if     defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
166 #  include "ppc_arch.h"
167 #  ifdef VPAES_ASM
168 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
169 #  endif
170 #  define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
171 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
172 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
173 #  define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
174 #  define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
175 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
176 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
177 # endif
178
179 # if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
180         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
181           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
182         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
183         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      || \
184         defined(__INTEL__)                              )
185
186 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
187
188 #  ifdef VPAES_ASM
189 #   define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
190 #  endif
191 #  ifdef BSAES_ASM
192 #   define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
193 #  endif
194 /*
195  * AES-NI section
196  */
197 #  define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
198
199 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
200                           AES_KEY *key);
201 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
202                           AES_KEY *key);
203
204 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
205                    const AES_KEY *key);
206 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
207                    const AES_KEY *key);
208
209 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
210                        unsigned char *out,
211                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
212 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
213                        unsigned char *out,
214                        size_t length,
215                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
216
217 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
218                                 unsigned char *out,
219                                 size_t blocks,
220                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
221
222 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
223                        unsigned char *out,
224                        size_t length,
225                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
226                        const unsigned char iv[16]);
227
228 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
229                        unsigned char *out,
230                        size_t length,
231                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
232                        const unsigned char iv[16]);
233
234 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
235                                 unsigned char *out,
236                                 size_t blocks,
237                                 const void *key,
238                                 const unsigned char ivec[16],
239                                 unsigned char cmac[16]);
240
241 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
242                                 unsigned char *out,
243                                 size_t blocks,
244                                 const void *key,
245                                 const unsigned char ivec[16],
246                                 unsigned char cmac[16]);
247
248 #  if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
249 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
250                          unsigned char *out,
251                          size_t len,
252                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
253 #   define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
254 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
255                          unsigned char *out,
256                          size_t len,
257                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
258 #   define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
259 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
260                    size_t len);
261 #   define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
262                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
263 #   define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
264                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
265 #   undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
266 #  endif
267
268 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
269                           const unsigned char *iv, int enc)
270 {
271     int ret, mode;
272     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
273
274     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
275     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
276         && !enc) {
277         ret = aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
278         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
279         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
280             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
281     } else {
282         ret = aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
283         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
284         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
285             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
286         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
287             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
288         else
289             dat->stream.cbc = NULL;
290     }
291
292     if (ret < 0) {
293         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
294         return 0;
295     }
296
297     return 1;
298 }
299
300 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
301                             const unsigned char *in, size_t len)
302 {
303     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->iv, ctx->encrypt);
304
305     return 1;
306 }
307
308 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
309                             const unsigned char *in, size_t len)
310 {
311     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
312
313     if (len < bl)
314         return 1;
315
316     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->encrypt);
317
318     return 1;
319 }
320
321 #  define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
322 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
323                             const unsigned char *in, size_t len);
324
325 #  define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
326 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
327                             const unsigned char *in, size_t len);
328
329 #  define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
330 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
331                              const unsigned char *in, size_t len);
332
333 #  define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
334 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
335                              const unsigned char *in, size_t len);
336
337 #  define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
338 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
339                             const unsigned char *in, size_t len);
340
341 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
342                               const unsigned char *iv, int enc)
343 {
344     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
345     if (!iv && !key)
346         return 1;
347     if (key) {
348         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
349         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
350         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
351         /*
352          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
353          */
354         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
355             iv = gctx->iv;
356         if (iv) {
357             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
358             gctx->iv_set = 1;
359         }
360         gctx->key_set = 1;
361     } else {
362         /* If key set use IV, otherwise copy */
363         if (gctx->key_set)
364             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
365         else
366             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
367         gctx->iv_set = 1;
368         gctx->iv_gen = 0;
369     }
370     return 1;
371 }
372
373 #  define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
374 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
375                             const unsigned char *in, size_t len);
376
377 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
378                               const unsigned char *iv, int enc)
379 {
380     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
381     if (!iv && !key)
382         return 1;
383
384     if (key) {
385         /* key_len is two AES keys */
386         if (enc) {
387             aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
388             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
389             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
390         } else {
391             aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
392             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
393             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
394         }
395
396         aesni_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
397                               ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
398         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
399
400         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
401     }
402
403     if (iv) {
404         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
405         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
406     }
407
408     return 1;
409 }
410
411 #  define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
412 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
413                             const unsigned char *in, size_t len);
414
415 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
416                               const unsigned char *iv, int enc)
417 {
418     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
419     if (!iv && !key)
420         return 1;
421     if (key) {
422         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
423         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
424                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
425         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
426             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
427         cctx->key_set = 1;
428     }
429     if (iv) {
430         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
431         cctx->iv_set = 1;
432     }
433     return 1;
434 }
435
436 #  define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
437 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
438                             const unsigned char *in, size_t len);
439
440 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
441 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
442         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
443         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
444         aesni_init_key,                 \
445         aesni_##mode##_cipher,          \
446         NULL,                           \
447         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
448         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
449 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
450         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
451         keylen/8,ivlen, \
452         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
453         aes_init_key,                   \
454         aes_##mode##_cipher,            \
455         NULL,                           \
456         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
457         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
458 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
459 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
460
461 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
462 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
463         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
464         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
465         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
466         aesni_##mode##_init_key,        \
467         aesni_##mode##_cipher,          \
468         aes_##mode##_cleanup,           \
469         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
470         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
471 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
472         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
473         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
474         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
475         aes_##mode##_init_key,          \
476         aes_##mode##_cipher,            \
477         aes_##mode##_cleanup,           \
478         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
479         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
480 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
481 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
482
483 # elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
484
485 #  include "sparc_arch.h"
486
487 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
488
489 #  define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
490
491 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
492 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
493 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
494                     const AES_KEY *key);
495 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
496                     const AES_KEY *key);
497 /*
498  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
499  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
500  * resources. Loading as much key material to registers allows to
501  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
502  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
503  * non-key-length specific routines would require conditional branches
504  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
505  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
506  * by multiple key-length specfic subroutines, so why fight?
507  */
508 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
509                            size_t len, const AES_KEY *key,
510                            unsigned char *ivec);
511 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
512                            size_t len, const AES_KEY *key,
513                            unsigned char *ivec);
514 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
515                            size_t len, const AES_KEY *key,
516                            unsigned char *ivec);
517 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
518                            size_t len, const AES_KEY *key,
519                            unsigned char *ivec);
520 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
521                            size_t len, const AES_KEY *key,
522                            unsigned char *ivec);
523 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
524                            size_t len, const AES_KEY *key,
525                            unsigned char *ivec);
526 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
527                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
528                              unsigned char *ivec);
529 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
530                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
531                              unsigned char *ivec);
532 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
533                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
534                              unsigned char *ivec);
535 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
536                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
537                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
538 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
539                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
540                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
541 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
542                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
543                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
544 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
545                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
546                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
547
548 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
549                            const unsigned char *iv, int enc)
550 {
551     int ret, mode, bits;
552     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
553
554     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
555     bits = ctx->key_len * 8;
556     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
557         && !enc) {
558         ret = 0;
559         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, ctx->cipher_data);
560         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
561         switch (bits) {
562         case 128:
563             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
564                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
565             break;
566         case 192:
567             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
568                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
569             break;
570         case 256:
571             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
572                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
573             break;
574         default:
575             ret = -1;
576         }
577     } else {
578         ret = 0;
579         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, ctx->cipher_data);
580         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
581         switch (bits) {
582         case 128:
583             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
584                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
585             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
586                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
587             else
588                 dat->stream.cbc = NULL;
589             break;
590         case 192:
591             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
592                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
593             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
594                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
595             else
596                 dat->stream.cbc = NULL;
597             break;
598         case 256:
599             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
600                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
601             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
602                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
603             else
604                 dat->stream.cbc = NULL;
605             break;
606         default:
607             ret = -1;
608         }
609     }
610
611     if (ret < 0) {
612         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
613         return 0;
614     }
615
616     return 1;
617 }
618
619 #  define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
620 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
621                              const unsigned char *in, size_t len);
622
623 #  define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
624 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
625                              const unsigned char *in, size_t len);
626
627 #  define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
628 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
629                              const unsigned char *in, size_t len);
630
631 #  define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
632 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
633                              const unsigned char *in, size_t len);
634
635 #  define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
636 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
637                               const unsigned char *in, size_t len);
638
639 #  define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
640 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
641                               const unsigned char *in, size_t len);
642
643 #  define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
644 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
645                              const unsigned char *in, size_t len);
646
647 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
648                                const unsigned char *iv, int enc)
649 {
650     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
651     if (!iv && !key)
652         return 1;
653     if (key) {
654         int bits = ctx->key_len * 8;
655         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
656         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
657                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
658         switch (bits) {
659         case 128:
660             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
661             break;
662         case 192:
663             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
664             break;
665         case 256:
666             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
667             break;
668         default:
669             return 0;
670         }
671         /*
672          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
673          */
674         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
675             iv = gctx->iv;
676         if (iv) {
677             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
678             gctx->iv_set = 1;
679         }
680         gctx->key_set = 1;
681     } else {
682         /* If key set use IV, otherwise copy */
683         if (gctx->key_set)
684             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
685         else
686             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
687         gctx->iv_set = 1;
688         gctx->iv_gen = 0;
689     }
690     return 1;
691 }
692
693 #  define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
694 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
695                              const unsigned char *in, size_t len);
696
697 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
698                                const unsigned char *iv, int enc)
699 {
700     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
701     if (!iv && !key)
702         return 1;
703
704     if (key) {
705         int bits = ctx->key_len * 4;
706         xctx->stream = NULL;
707         /* key_len is two AES keys */
708         if (enc) {
709             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
710             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
711             switch (bits) {
712             case 128:
713                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
714                 break;
715 #  if 0                         /* not yet */
716             case 192:
717                 xctx->stream = aes192_t4_xts_encrypt;
718                 break;
719 #  endif
720             case 256:
721                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
722                 break;
723             default:
724                 return 0;
725             }
726         } else {
727             aes_t4_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
728             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
729             switch (bits) {
730             case 128:
731                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
732                 break;
733 #  if 0                         /* not yet */
734             case 192:
735                 xctx->stream = aes192_t4_xts_decrypt;
736                 break;
737 #  endif
738             case 256:
739                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
740                 break;
741             default:
742                 return 0;
743             }
744         }
745
746         aes_t4_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
747                                ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
748         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
749
750         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
751     }
752
753     if (iv) {
754         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
755         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
756     }
757
758     return 1;
759 }
760
761 #  define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
762 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
763                              const unsigned char *in, size_t len);
764
765 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
766                                const unsigned char *iv, int enc)
767 {
768     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
769     if (!iv && !key)
770         return 1;
771     if (key) {
772         int bits = ctx->key_len * 8;
773         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
774         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
775                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
776 #  if 0                         /* not yet */
777         switch (bits) {
778         case 128:
779             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes128_t4_ccm64_encrypt :
780                 (ccm128_f) ae128_t4_ccm64_decrypt;
781             break;
782         case 192:
783             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes192_t4_ccm64_encrypt :
784                 (ccm128_f) ae192_t4_ccm64_decrypt;
785             break;
786         case 256:
787             cctx->str = enc ? (ccm128_f) aes256_t4_ccm64_encrypt :
788                 (ccm128_f) ae256_t4_ccm64_decrypt;
789             break;
790         default:
791             return 0;
792         }
793 #  else
794         cctx->str = NULL;
795 #  endif
796         cctx->key_set = 1;
797     }
798     if (iv) {
799         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
800         cctx->iv_set = 1;
801     }
802     return 1;
803 }
804
805 #  define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
806 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
807                              const unsigned char *in, size_t len);
808
809 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
810 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
811         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
812         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
813         aes_t4_init_key,                \
814         aes_t4_##mode##_cipher,         \
815         NULL,                           \
816         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
817         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
818 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
819         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
820         keylen/8,ivlen, \
821         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
822         aes_init_key,                   \
823         aes_##mode##_cipher,            \
824         NULL,                           \
825         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
826         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
827 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
828 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
829
830 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
831 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
832         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
833         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
834         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
835         aes_t4_##mode##_init_key,       \
836         aes_t4_##mode##_cipher,         \
837         aes_##mode##_cleanup,           \
838         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
839         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
840 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
841         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
842         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
843         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
844         aes_##mode##_init_key,          \
845         aes_##mode##_cipher,            \
846         aes_##mode##_cleanup,           \
847         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
848         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
849 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
850 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
851
852 # else
853
854 #  define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
855 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
856         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
857         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
858         aes_init_key,                   \
859         aes_##mode##_cipher,            \
860         NULL,                           \
861         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
862         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
863 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
864 { return &aes_##keylen##_##mode; }
865
866 #  define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
867 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
868         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
869         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
870         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
871         aes_##mode##_init_key,          \
872         aes_##mode##_cipher,            \
873         aes_##mode##_cleanup,           \
874         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
875         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
876 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
877 { return &aes_##keylen##_##mode; }
878 # endif
879
880 # if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
881 #  include "arm_arch.h"
882 #  if __ARM_MAX_ARCH__>=7
883 #   if defined(BSAES_ASM)
884 #    define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
885 #   endif
886 #   define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
887 #   define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
888 #   define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
889 #   define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
890 #   define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
891 #   define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
892 #   define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
893 #  endif
894 # endif
895
896 # if defined(HWAES_CAPABLE)
897 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
898                           AES_KEY *key);
899 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
900                           AES_KEY *key);
901 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
902                    const AES_KEY *key);
903 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
904                    const AES_KEY *key);
905 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
906                        size_t length, const AES_KEY *key,
907                        unsigned char *ivec, const int enc);
908 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
909                                 size_t len, const AES_KEY *key,
910                                 const unsigned char ivec[16]);
911 # endif
912
913 # define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
914         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
915         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
916         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
917         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
918         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
919         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
920         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
921
922 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
923                         const unsigned char *iv, int enc)
924 {
925     int ret, mode;
926     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
927
928     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
929     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
930         && !enc)
931 # ifdef HWAES_CAPABLE
932         if (HWAES_CAPABLE) {
933             ret = HWAES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
934             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
935             dat->stream.cbc = NULL;
936 #  ifdef HWAES_cbc_encrypt
937             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
938                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
939 #  endif
940         } else
941 # endif
942 # ifdef BSAES_CAPABLE
943         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
944             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
945             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
946             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
947         } else
948 # endif
949 # ifdef VPAES_CAPABLE
950         if (VPAES_CAPABLE) {
951             ret = vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
952             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
953             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
954                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
955         } else
956 # endif
957         {
958             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
959             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
960             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
961                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
962     } else
963 # ifdef HWAES_CAPABLE
964     if (HWAES_CAPABLE) {
965         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
966         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
967         dat->stream.cbc = NULL;
968 #  ifdef HWAES_cbc_encrypt
969         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
970             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
971         else
972 #  endif
973 #  ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
974         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
975             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
976         else
977 #  endif
978             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
979     } else
980 # endif
981 # ifdef BSAES_CAPABLE
982     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
983         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
984         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
985         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
986     } else
987 # endif
988 # ifdef VPAES_CAPABLE
989     if (VPAES_CAPABLE) {
990         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
991         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
992         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
993             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
994     } else
995 # endif
996     {
997         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks.ks);
998         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
999         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
1000             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
1001 # ifdef AES_CTR_ASM
1002         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
1003             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
1004 # endif
1005     }
1006
1007     if (ret < 0) {
1008         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
1009         return 0;
1010     }
1011
1012     return 1;
1013 }
1014
1015 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1016                           const unsigned char *in, size_t len)
1017 {
1018     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1019
1020     if (dat->stream.cbc)
1021         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, ctx->encrypt);
1022     else if (ctx->encrypt)
1023         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
1024     else
1025         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
1026
1027     return 1;
1028 }
1029
1030 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1031                           const unsigned char *in, size_t len)
1032 {
1033     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
1034     size_t i;
1035     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1036
1037     if (len < bl)
1038         return 1;
1039
1040     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
1041         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
1042
1043     return 1;
1044 }
1045
1046 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1047                           const unsigned char *in, size_t len)
1048 {
1049     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1050
1051     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1052                           ctx->iv, &ctx->num, dat->block);
1053     return 1;
1054 }
1055
1056 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1057                           const unsigned char *in, size_t len)
1058 {
1059     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1060
1061     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1062                           ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1063     return 1;
1064 }
1065
1066 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1067                            const unsigned char *in, size_t len)
1068 {
1069     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1070
1071     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1072                             ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1073     return 1;
1074 }
1075
1076 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1077                            const unsigned char *in, size_t len)
1078 {
1079     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1080
1081     if (ctx->flags & EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS) {
1082         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1083                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1084         return 1;
1085     }
1086
1087     while (len >= MAXBITCHUNK) {
1088         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
1089                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1090         len -= MAXBITCHUNK;
1091     }
1092     if (len)
1093         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
1094                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
1095
1096     return 1;
1097 }
1098
1099 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1100                           const unsigned char *in, size_t len)
1101 {
1102     unsigned int num = ctx->num;
1103     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
1104
1105     if (dat->stream.ctr)
1106         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
1107                                     ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->stream.ctr);
1108     else
1109         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
1110                               ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->block);
1111     ctx->num = (size_t)num;
1112     return 1;
1113 }
1114
1115 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1116     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1117     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
1118
1119 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1120 {
1121     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
1122     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
1123     if (gctx->iv != c->iv)
1124         OPENSSL_free(gctx->iv);
1125     return 1;
1126 }
1127
1128 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
1129 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
1130 {
1131     int n = 8;
1132     unsigned char c;
1133
1134     do {
1135         --n;
1136         c = counter[n];
1137         ++c;
1138         counter[n] = c;
1139         if (c)
1140             return;
1141     } while (n);
1142 }
1143
1144 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1145 {
1146     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
1147     switch (type) {
1148     case EVP_CTRL_INIT:
1149         gctx->key_set = 0;
1150         gctx->iv_set = 0;
1151         gctx->ivlen = c->cipher->iv_len;
1152         gctx->iv = c->iv;
1153         gctx->taglen = -1;
1154         gctx->iv_gen = 0;
1155         gctx->tls_aad_len = -1;
1156         return 1;
1157
1158     case EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN:
1159         if (arg <= 0)
1160             return 0;
1161         /* Allocate memory for IV if needed */
1162         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
1163             if (gctx->iv != c->iv)
1164                 OPENSSL_free(gctx->iv);
1165             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
1166             if (!gctx->iv)
1167                 return 0;
1168         }
1169         gctx->ivlen = arg;
1170         return 1;
1171
1172     case EVP_CTRL_GCM_SET_TAG:
1173         if (arg <= 0 || arg > 16 || c->encrypt)
1174             return 0;
1175         memcpy(c->buf, ptr, arg);
1176         gctx->taglen = arg;
1177         return 1;
1178
1179     case EVP_CTRL_GCM_GET_TAG:
1180         if (arg <= 0 || arg > 16 || !c->encrypt || gctx->taglen < 0)
1181             return 0;
1182         memcpy(ptr, c->buf, arg);
1183         return 1;
1184
1185     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1186         /* Special case: -1 length restores whole IV */
1187         if (arg == -1) {
1188             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1189             gctx->iv_gen = 1;
1190             return 1;
1191         }
1192         /*
1193          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1194          * 8.
1195          */
1196         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1197             return 0;
1198         if (arg)
1199             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1200         if (c->encrypt && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1201             return 0;
1202         gctx->iv_gen = 1;
1203         return 1;
1204
1205     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1206         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1207             return 0;
1208         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
1209         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1210             arg = gctx->ivlen;
1211         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1212         /*
1213          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1214          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1215          */
1216         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
1217         gctx->iv_set = 1;
1218         return 1;
1219
1220     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1221         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || c->encrypt)
1222             return 0;
1223         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1224         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
1225         gctx->iv_set = 1;
1226         return 1;
1227
1228     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1229         /* Save the AAD for later use */
1230         if (arg != 13)
1231             return 0;
1232         memcpy(c->buf, ptr, arg);
1233         gctx->tls_aad_len = arg;
1234         {
1235             unsigned int len = c->buf[arg - 2] << 8 | c->buf[arg - 1];
1236             /* Correct length for explicit IV */
1237             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1238             /* If decrypting correct for tag too */
1239             if (!c->encrypt)
1240                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1241             c->buf[arg - 2] = len >> 8;
1242             c->buf[arg - 1] = len & 0xff;
1243         }
1244         /* Extra padding: tag appended to record */
1245         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1246
1247     case EVP_CTRL_COPY:
1248         {
1249             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1250             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = out->cipher_data;
1251             if (gctx->gcm.key) {
1252                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
1253                     return 0;
1254                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
1255             }
1256             if (gctx->iv == c->iv)
1257                 gctx_out->iv = out->iv;
1258             else {
1259                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
1260                 if (!gctx_out->iv)
1261                     return 0;
1262                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
1263             }
1264             return 1;
1265         }
1266
1267     default:
1268         return -1;
1269
1270     }
1271 }
1272
1273 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1274                             const unsigned char *iv, int enc)
1275 {
1276     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1277     if (!iv && !key)
1278         return 1;
1279     if (key) {
1280         do {
1281 # ifdef HWAES_CAPABLE
1282             if (HWAES_CAPABLE) {
1283                 HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1284                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1285                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
1286 #  ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
1287                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
1288 #  else
1289                 gctx->ctr = NULL;
1290 #  endif
1291                 break;
1292             } else
1293 # endif
1294 # ifdef BSAES_CAPABLE
1295             if (BSAES_CAPABLE) {
1296                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1297                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1298                                    (block128_f) AES_encrypt);
1299                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
1300                 break;
1301             } else
1302 # endif
1303 # ifdef VPAES_CAPABLE
1304             if (VPAES_CAPABLE) {
1305                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1306                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1307                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
1308                 gctx->ctr = NULL;
1309                 break;
1310             } else
1311 # endif
1312                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
1313
1314             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
1315             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
1316                                (block128_f) AES_encrypt);
1317 # ifdef AES_CTR_ASM
1318             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
1319 # else
1320             gctx->ctr = NULL;
1321 # endif
1322         } while (0);
1323
1324         /*
1325          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
1326          */
1327         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1328             iv = gctx->iv;
1329         if (iv) {
1330             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
1331             gctx->iv_set = 1;
1332         }
1333         gctx->key_set = 1;
1334     } else {
1335         /* If key set use IV, otherwise copy */
1336         if (gctx->key_set)
1337             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
1338         else
1339             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1340         gctx->iv_set = 1;
1341         gctx->iv_gen = 0;
1342     }
1343     return 1;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
1348  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
1349  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
1350  * and verify tag.
1351  */
1352
1353 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1354                               const unsigned char *in, size_t len)
1355 {
1356     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1357     int rv = -1;
1358     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
1359     if (out != in
1360         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1361         return -1;
1362     /*
1363      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
1364      * buffer.
1365      */
1366     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, ctx->encrypt ?
1367                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1368                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1369         goto err;
1370     /* Use saved AAD */
1371     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->tls_aad_len))
1372         goto err;
1373     /* Fix buffer and length to point to payload */
1374     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1375     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1376     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1377     if (ctx->encrypt) {
1378         /* Encrypt payload */
1379         if (gctx->ctr) {
1380             size_t bulk = 0;
1381 # if defined(AES_GCM_ASM)
1382             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1383                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1384                     return -1;
1385
1386                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
1387                                        gctx->gcm.key,
1388                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1389                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1390             }
1391 # endif
1392             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1393                                             in + bulk,
1394                                             out + bulk,
1395                                             len - bulk, gctx->ctr))
1396                 goto err;
1397         } else {
1398             size_t bulk = 0;
1399 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1400             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1401                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1402                     return -1;
1403
1404                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
1405                                        gctx->gcm.key,
1406                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1407                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1408             }
1409 # endif
1410             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
1411                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1412                 goto err;
1413         }
1414         out += len;
1415         /* Finally write tag */
1416         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1417         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1418     } else {
1419         /* Decrypt */
1420         if (gctx->ctr) {
1421             size_t bulk = 0;
1422 # if defined(AES_GCM_ASM)
1423             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1424                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1425                     return -1;
1426
1427                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
1428                                        gctx->gcm.key,
1429                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1430                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1431             }
1432 # endif
1433             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1434                                             in + bulk,
1435                                             out + bulk,
1436                                             len - bulk, gctx->ctr))
1437                 goto err;
1438         } else {
1439             size_t bulk = 0;
1440 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1441             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1442                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
1443                     return -1;
1444
1445                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
1446                                        gctx->gcm.key,
1447                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1448                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1449             }
1450 # endif
1451             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
1452                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1453                 goto err;
1454         }
1455         /* Retrieve tag */
1456         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1457         /* If tag mismatch wipe buffer */
1458         if (memcmp(ctx->buf, in + len, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1459             OPENSSL_cleanse(out, len);
1460             goto err;
1461         }
1462         rv = len;
1463     }
1464
1465  err:
1466     gctx->iv_set = 0;
1467     gctx->tls_aad_len = -1;
1468     return rv;
1469 }
1470
1471 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1472                           const unsigned char *in, size_t len)
1473 {
1474     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
1475     /* If not set up, return error */
1476     if (!gctx->key_set)
1477         return -1;
1478
1479     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1480         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1481
1482     if (!gctx->iv_set)
1483         return -1;
1484     if (in) {
1485         if (out == NULL) {
1486             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
1487                 return -1;
1488         } else if (ctx->encrypt) {
1489             if (gctx->ctr) {
1490                 size_t bulk = 0;
1491 # if defined(AES_GCM_ASM)
1492                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1493                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1494
1495                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1496                         return -1;
1497
1498                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
1499                                            out + res, len - res,
1500                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
1501                                            gctx->gcm.Xi.u);
1502                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1503                     bulk += res;
1504                 }
1505 # endif
1506                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1507                                                 in + bulk,
1508                                                 out + bulk,
1509                                                 len - bulk, gctx->ctr))
1510                     return -1;
1511             } else {
1512                 size_t bulk = 0;
1513 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1514                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1515                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1516
1517                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1518                         return -1;
1519
1520                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
1521                                            out + res, len - res,
1522                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
1523                                            gctx->gcm.Xi.u);
1524                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1525                     bulk += res;
1526                 }
1527 # endif
1528                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
1529                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1530                     return -1;
1531             }
1532         } else {
1533             if (gctx->ctr) {
1534                 size_t bulk = 0;
1535 # if defined(AES_GCM_ASM)
1536                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
1537                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1538
1539                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1540                         return -1;
1541
1542                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
1543                                            out + res, len - res,
1544                                            gctx->gcm.key,
1545                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1546                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1547                     bulk += res;
1548                 }
1549 # endif
1550                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
1551                                                 in + bulk,
1552                                                 out + bulk,
1553                                                 len - bulk, gctx->ctr))
1554                     return -1;
1555             } else {
1556                 size_t bulk = 0;
1557 # if defined(AES_GCM_ASM2)
1558                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
1559                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
1560
1561                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
1562                         return -1;
1563
1564                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
1565                                            out + res, len - res,
1566                                            gctx->gcm.key,
1567                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
1568                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
1569                     bulk += res;
1570                 }
1571 # endif
1572                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
1573                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
1574                     return -1;
1575             }
1576         }
1577         return len;
1578     } else {
1579         if (!ctx->encrypt) {
1580             if (gctx->taglen < 0)
1581                 return -1;
1582             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->taglen) != 0)
1583                 return -1;
1584             gctx->iv_set = 0;
1585             return 0;
1586         }
1587         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, 16);
1588         gctx->taglen = 16;
1589         /* Don't reuse the IV */
1590         gctx->iv_set = 0;
1591         return 0;
1592     }
1593
1594 }
1595
1596 # define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
1597                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
1598                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
1599                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
1600
1601 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
1602                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1603                     CUSTOM_FLAGS)
1604     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
1605                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1606                     CUSTOM_FLAGS)
1607     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
1608                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
1609                     CUSTOM_FLAGS)
1610
1611 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1612 {
1613     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = c->cipher_data;
1614     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
1615         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1616         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = out->cipher_data;
1617         if (xctx->xts.key1) {
1618             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
1619                 return 0;
1620             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
1621         }
1622         if (xctx->xts.key2) {
1623             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
1624                 return 0;
1625             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
1626         }
1627         return 1;
1628     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
1629         return -1;
1630     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
1631     xctx->xts.key1 = NULL;
1632     xctx->xts.key2 = NULL;
1633     return 1;
1634 }
1635
1636 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1637                             const unsigned char *iv, int enc)
1638 {
1639     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1640     if (!iv && !key)
1641         return 1;
1642
1643     if (key)
1644         do {
1645 # ifdef AES_XTS_ASM
1646             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
1647 # else
1648             xctx->stream = NULL;
1649 # endif
1650             /* key_len is two AES keys */
1651 # ifdef HWAES_CAPABLE
1652             if (HWAES_CAPABLE) {
1653                 if (enc) {
1654                     HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1655                                           &xctx->ks1.ks);
1656                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
1657                 } else {
1658                     HWAES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1659                                           &xctx->ks1.ks);
1660                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
1661                 }
1662
1663                 HWAES_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1664                                       ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1665                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
1666
1667                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1668                 break;
1669             } else
1670 # endif
1671 # ifdef BSAES_CAPABLE
1672             if (BSAES_CAPABLE)
1673                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
1674             else
1675 # endif
1676 # ifdef VPAES_CAPABLE
1677             if (VPAES_CAPABLE) {
1678                 if (enc) {
1679                     vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1680                                           &xctx->ks1.ks);
1681                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1682                 } else {
1683                     vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4,
1684                                           &xctx->ks1.ks);
1685                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
1686                 }
1687
1688                 vpaes_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1689                                       ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1690                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1691
1692                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1693                 break;
1694             } else
1695 # endif
1696                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
1697
1698             if (enc) {
1699                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
1700                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
1701             } else {
1702                 AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1.ks);
1703                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
1704             }
1705
1706             AES_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1707                                 ctx->key_len * 4, &xctx->ks2.ks);
1708             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
1709
1710             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1711         } while (0);
1712
1713     if (iv) {
1714         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
1715         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
1716     }
1717
1718     return 1;
1719 }
1720
1721 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1722                           const unsigned char *in, size_t len)
1723 {
1724     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1725     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
1726         return 0;
1727     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
1728         return 0;
1729     if (xctx->stream)
1730         (*xctx->stream) (in, out, len,
1731                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2, ctx->iv);
1732     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, ctx->iv, in, out, len,
1733                                    ctx->encrypt))
1734         return 0;
1735     return 1;
1736 }
1737
1738 # define aes_xts_cleanup NULL
1739
1740 # define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
1741                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
1742                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
1743
1744 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS,
1745                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1746     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS,
1747                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1748
1749 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1750 {
1751     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = c->cipher_data;
1752     switch (type) {
1753     case EVP_CTRL_INIT:
1754         cctx->key_set = 0;
1755         cctx->iv_set = 0;
1756         cctx->L = 8;
1757         cctx->M = 12;
1758         cctx->tag_set = 0;
1759         cctx->len_set = 0;
1760         return 1;
1761
1762     case EVP_CTRL_CCM_SET_IVLEN:
1763         arg = 15 - arg;
1764     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
1765         if (arg < 2 || arg > 8)
1766             return 0;
1767         cctx->L = arg;
1768         return 1;
1769
1770     case EVP_CTRL_CCM_SET_TAG:
1771         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
1772             return 0;
1773         if ((c->encrypt && ptr) || (!c->encrypt && !ptr))
1774             return 0;
1775         if (ptr) {
1776             cctx->tag_set = 1;
1777             memcpy(c->buf, ptr, arg);
1778         }
1779         cctx->M = arg;
1780         return 1;
1781
1782     case EVP_CTRL_CCM_GET_TAG:
1783         if (!c->encrypt || !cctx->tag_set)
1784             return 0;
1785         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
1786             return 0;
1787         cctx->tag_set = 0;
1788         cctx->iv_set = 0;
1789         cctx->len_set = 0;
1790         return 1;
1791
1792     case EVP_CTRL_COPY:
1793         {
1794             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1795             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = out->cipher_data;
1796             if (cctx->ccm.key) {
1797                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
1798                     return 0;
1799                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
1800             }
1801             return 1;
1802         }
1803
1804     default:
1805         return -1;
1806
1807     }
1808 }
1809
1810 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1811                             const unsigned char *iv, int enc)
1812 {
1813     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1814     if (!iv && !key)
1815         return 1;
1816     if (key)
1817         do {
1818 # ifdef HWAES_CAPABLE
1819             if (HWAES_CAPABLE) {
1820                 HWAES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1821
1822                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1823                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
1824                 cctx->str = NULL;
1825                 cctx->key_set = 1;
1826                 break;
1827             } else
1828 # endif
1829 # ifdef VPAES_CAPABLE
1830             if (VPAES_CAPABLE) {
1831                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1832                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1833                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
1834                 cctx->str = NULL;
1835                 cctx->key_set = 1;
1836                 break;
1837             }
1838 # endif
1839             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks.ks);
1840             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1841                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
1842             cctx->str = NULL;
1843             cctx->key_set = 1;
1844         } while (0);
1845     if (iv) {
1846         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
1847         cctx->iv_set = 1;
1848     }
1849     return 1;
1850 }
1851
1852 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1853                           const unsigned char *in, size_t len)
1854 {
1855     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1856     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
1857     /* If not set up, return error */
1858     if (!cctx->iv_set && !cctx->key_set)
1859         return -1;
1860     if (!ctx->encrypt && !cctx->tag_set)
1861         return -1;
1862     if (!out) {
1863         if (!in) {
1864             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1865                 return -1;
1866             cctx->len_set = 1;
1867             return len;
1868         }
1869         /* If have AAD need message length */
1870         if (!cctx->len_set && len)
1871             return -1;
1872         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
1873         return len;
1874     }
1875     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
1876     if (!in)
1877         return 0;
1878     /* If not set length yet do it */
1879     if (!cctx->len_set) {
1880         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1881             return -1;
1882         cctx->len_set = 1;
1883     }
1884     if (ctx->encrypt) {
1885         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1886                                                     cctx->str) :
1887             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
1888             return -1;
1889         cctx->tag_set = 1;
1890         return len;
1891     } else {
1892         int rv = -1;
1893         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1894                                                      cctx->str) :
1895             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
1896             unsigned char tag[16];
1897             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
1898                 if (!memcmp(tag, ctx->buf, cctx->M))
1899                     rv = len;
1900             }
1901         }
1902         if (rv == -1)
1903             OPENSSL_cleanse(out, len);
1904         cctx->iv_set = 0;
1905         cctx->tag_set = 0;
1906         cctx->len_set = 0;
1907         return rv;
1908     }
1909
1910 }
1911
1912 # define aes_ccm_cleanup NULL
1913
1914 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
1915                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1916     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
1917                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1918     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
1919                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1920 #endif
1921 typedef struct {
1922     union {
1923         double align;
1924         AES_KEY ks;
1925     } ks;
1926     /* Indicates if IV has been set */
1927     unsigned char *iv;
1928 } EVP_AES_WRAP_CTX;
1929
1930 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1931                              const unsigned char *iv, int enc)
1932 {
1933     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = ctx->cipher_data;
1934     if (!iv && !key)
1935         return 1;
1936     if (key) {
1937         if (ctx->encrypt)
1938             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &wctx->ks.ks);
1939         else
1940             AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &wctx->ks.ks);
1941         if (!iv)
1942             wctx->iv = NULL;
1943     }
1944     if (iv) {
1945         memcpy(ctx->iv, iv, 8);
1946         wctx->iv = ctx->iv;
1947     }
1948     return 1;
1949 }
1950
1951 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1952                            const unsigned char *in, size_t inlen)
1953 {
1954     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = ctx->cipher_data;
1955     size_t rv;
1956     if (!in)
1957         return 0;
1958     if (inlen % 8)
1959         return -1;
1960     if (ctx->encrypt && inlen < 8)
1961         return -1;
1962     if (!ctx->encrypt && inlen < 16)
1963         return -1;
1964     if (!out) {
1965         if (ctx->encrypt)
1966             return inlen + 8;
1967         else
1968             return inlen - 8;
1969     }
1970     if (ctx->encrypt)
1971         rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv, out, in, inlen,
1972                              (block128_f) AES_encrypt);
1973     else
1974         rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv, out, in, inlen,
1975                                (block128_f) AES_decrypt);
1976     return rv ? (int)rv : -1;
1977 }
1978
1979 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
1980                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
1981                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
1982
1983 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
1984     NID_id_aes128_wrap,
1985     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
1986     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
1987     NULL,
1988     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
1989     NULL, NULL, NULL, NULL
1990 };
1991
1992 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
1993 {
1994     return &aes_128_wrap;
1995 }
1996
1997 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
1998     NID_id_aes192_wrap,
1999     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
2000     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
2001     NULL,
2002     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
2003     NULL, NULL, NULL, NULL
2004 };
2005
2006 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
2007 {
2008     return &aes_192_wrap;
2009 }
2010
2011 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
2012     NID_id_aes256_wrap,
2013     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
2014     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
2015     NULL,
2016     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
2017     NULL, NULL, NULL, NULL
2018 };
2019
2020 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
2021 {
2022     return &aes_256_wrap;
2023 }