crypto/evp/e_aes.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <openssl/opensslconf.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include <openssl/evp.h>
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <assert.h>
  16 #include <openssl/aes.h>
  17 #include "internal/evp_int.h"
  18 #include "modes_lcl.h"
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include "evp_locl.h"
  21
  22 typedef struct {
  23     union {
  24         double align;
  25         AES_KEY ks;
  26     } ks;
  27     block128_f block;
  28     union {
  29         cbc128_f cbc;
  30         ctr128_f ctr;
  31     } stream;
  32 } EVP_AES_KEY;
  33
  34 typedef struct {
  35     union {
  36         double align;
  37         AES_KEY ks;
  38     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  39     int key_set;                /* Set if key initialised */
  40     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  41     GCM128_CONTEXT gcm;
  42     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  43     int ivlen;                  /* IV length */
  44     int taglen;
  45     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
  46     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  47     ctr128_f ctr;
  48 } EVP_AES_GCM_CTX;
  49
  50 typedef struct {
  51     union {
  52         double align;
  53         AES_KEY ks;
  54     } ks1, ks2;                 /* AES key schedules to use */
  55     XTS128_CONTEXT xts;
  56     void (*stream) (const unsigned char *in,
  57                     unsigned char *out, size_t length,
  58                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
  59                     const unsigned char iv[16]);
  60 } EVP_AES_XTS_CTX;
  61
  62 typedef struct {
  63     union {
  64         double align;
  65         AES_KEY ks;
  66     } ks;                       /* AES key schedule to use */
  67     int key_set;                /* Set if key initialised */
  68     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  69     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
  70     int len_set;                /* Set if message length set */
  71     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
  72     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  73     CCM128_CONTEXT ccm;
  74     ccm128_f str;
  75 } EVP_AES_CCM_CTX;
  76
  77 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
  78 typedef struct {
  79     union {
  80         double align;
  81         AES_KEY ks;
  82     } ksenc;                    /* AES key schedule to use for encryption */
  83     union {
  84         double align;
  85         AES_KEY ks;
  86     } ksdec;                    /* AES key schedule to use for decryption */
  87     int key_set;                /* Set if key initialised */
  88     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  89     OCB128_CONTEXT ocb;
  90     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  91     unsigned char tag[16];
  92     unsigned char data_buf[16]; /* Store partial data blocks */
  93     unsigned char aad_buf[16];  /* Store partial AAD blocks */
  94     int data_buf_len;
  95     int aad_buf_len;
  96     int ivlen;                  /* IV length */
  97     int taglen;
  98 } EVP_AES_OCB_CTX;
  99 #endif
 100
 101 #define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
 102
 103 #ifdef VPAES_ASM
 104 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 105                           AES_KEY *key);
 106 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 107                           AES_KEY *key);
 108
 109 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 110                    const AES_KEY *key);
 111 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 112                    const AES_KEY *key);
 113
 114 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 115                        unsigned char *out,
 116                        size_t length,
 117                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 118 #endif
 119 #ifdef BSAES_ASM
 120 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 121                        size_t length, const AES_KEY *key,
 122                        unsigned char ivec[16], int enc);
 123 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 124                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 125                                 const unsigned char ivec[16]);
 126 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 127                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 128                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 129 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 130                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 131                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 132 #endif
 133 #ifdef AES_CTR_ASM
 134 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 135                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
 136                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
 137 #endif
 138 #ifdef AES_XTS_ASM
 139 void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 140                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 141                      const unsigned char iv[16]);
 142 void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out, size_t len,
 143                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 144                      const unsigned char iv[16]);
 145 #endif
 146
 147 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
 148 # include "ppc_arch.h"
 149 # ifdef VPAES_ASM
 150 #  define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
 151 # endif
 152 # define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
 153 # define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
 154 # define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
 155 # define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
 156 # define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
 157 # define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
 158 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
 159 # define HWAES_xts_encrypt aes_p8_xts_encrypt
 160 # define HWAES_xts_decrypt aes_p8_xts_decrypt
 161 #endif
 162
 163 #if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
 164         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 165           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 166         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 167         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
 168
 169 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 170
 171 # ifdef VPAES_ASM
 172 #  define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 173 # endif
 174 # ifdef BSAES_ASM
 175 #  define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 176 # endif
 177 /*
 178  * AES-NI section
 179  */
 180 # define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 181
 182 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 183                           AES_KEY *key);
 184 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 185                           AES_KEY *key);
 186
 187 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 188                    const AES_KEY *key);
 189 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 190                    const AES_KEY *key);
 191
 192 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 193                        unsigned char *out,
 194                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 195 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 196                        unsigned char *out,
 197                        size_t length,
 198                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 199
 200 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 201                                 unsigned char *out,
 202                                 size_t blocks,
 203                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 204
 205 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 206                        unsigned char *out,
 207                        size_t length,
 208                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 209                        const unsigned char iv[16]);
 210
 211 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 212                        unsigned char *out,
 213                        size_t length,
 214                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 215                        const unsigned char iv[16]);
 216
 217 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 218                                 unsigned char *out,
 219                                 size_t blocks,
 220                                 const void *key,
 221                                 const unsigned char ivec[16],
 222                                 unsigned char cmac[16]);
 223
 224 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 225                                 unsigned char *out,
 226                                 size_t blocks,
 227                                 const void *key,
 228                                 const unsigned char ivec[16],
 229                                 unsigned char cmac[16]);
 230
 231 # if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
 232 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
 233                          unsigned char *out,
 234                          size_t len,
 235                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 236 #  define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
 237 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
 238                          unsigned char *out,
 239                          size_t len,
 240                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 241 #  define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
 242 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
 243                    size_t len);
 244 #  define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
 245                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 246 #  define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
 247                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 248 #  undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
 249 # endif
 250
 251 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 252                           const unsigned char *iv, int enc)
 253 {
 254     int ret, mode;
 255     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 256
 257     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 258     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 259         && !enc) {
 260         ret = aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 261                                     &dat->ks.ks);
 262         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 263         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 264             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 265     } else {
 266         ret = aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 267                                     &dat->ks.ks);
 268         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 269         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 270             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 271         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 272             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 273         else
 274             dat->stream.cbc = NULL;
 275     }
 276
 277     if (ret < 0) {
 278         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 279         return 0;
 280     }
 281
 282     return 1;
 283 }
 284
 285 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 286                             const unsigned char *in, size_t len)
 287 {
 288     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 289                       EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 290                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 291
 292     return 1;
 293 }
 294
 295 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 296                             const unsigned char *in, size_t len)
 297 {
 298     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
 299
 300     if (len < bl)
 301         return 1;
 302
 303     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 304                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 305
 306     return 1;
 307 }
 308
 309 # define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 310 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 311                             const unsigned char *in, size_t len);
 312
 313 # define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 314 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 315                             const unsigned char *in, size_t len);
 316
 317 # define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 318 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 319                              const unsigned char *in, size_t len);
 320
 321 # define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 322 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 323                              const unsigned char *in, size_t len);
 324
 325 # define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 326 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 327                             const unsigned char *in, size_t len);
 328
 329 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 330                               const unsigned char *iv, int enc)
 331 {
 332     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 333     if (!iv && !key)
 334         return 1;
 335     if (key) {
 336         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 337                               &gctx->ks.ks);
 338         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 339         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 340         /*
 341          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 342          */
 343         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 344             iv = gctx->iv;
 345         if (iv) {
 346             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 347             gctx->iv_set = 1;
 348         }
 349         gctx->key_set = 1;
 350     } else {
 351         /* If key set use IV, otherwise copy */
 352         if (gctx->key_set)
 353             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 354         else
 355             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 356         gctx->iv_set = 1;
 357         gctx->iv_gen = 0;
 358     }
 359     return 1;
 360 }
 361
 362 # define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 363 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 364                             const unsigned char *in, size_t len);
 365
 366 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 367                               const unsigned char *iv, int enc)
 368 {
 369     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 370     if (!iv && !key)
 371         return 1;
 372
 373     if (key) {
 374         /* key_len is two AES keys */
 375         if (enc) {
 376             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 377                                   &xctx->ks1.ks);
 378             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 379             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 380         } else {
 381             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 382                                   &xctx->ks1.ks);
 383             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 384             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 385         }
 386
 387         aesni_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 388                               EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 389                               &xctx->ks2.ks);
 390         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 391
 392         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 393     }
 394
 395     if (iv) {
 396         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 397         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 398     }
 399
 400     return 1;
 401 }
 402
 403 # define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 404 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 405                             const unsigned char *in, size_t len);
 406
 407 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 408                               const unsigned char *iv, int enc)
 409 {
 410     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 411     if (!iv && !key)
 412         return 1;
 413     if (key) {
 414         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 415                               &cctx->ks.ks);
 416         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 417                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 418         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 419             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 420         cctx->key_set = 1;
 421     }
 422     if (iv) {
 423         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 424         cctx->iv_set = 1;
 425     }
 426     return 1;
 427 }
 428
 429 # define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 430 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 431                             const unsigned char *in, size_t len);
 432
 433 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 434 void aesni_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 435                        size_t blocks, const void *key,
 436                        size_t start_block_num,
 437                        unsigned char offset_i[16],
 438                        const unsigned char L_[][16],
 439                        unsigned char checksum[16]);
 440 void aesni_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 441                        size_t blocks, const void *key,
 442                        size_t start_block_num,
 443                        unsigned char offset_i[16],
 444                        const unsigned char L_[][16],
 445                        unsigned char checksum[16]);
 446
 447 static int aesni_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 448                               const unsigned char *iv, int enc)
 449 {
 450     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 451     if (!iv && !key)
 452         return 1;
 453     if (key) {
 454         do {
 455             /*
 456              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 457              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 458              * decrypt for an encryption operation.
 459              */
 460             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 461                                   &octx->ksenc.ks);
 462             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 463                                   &octx->ksdec.ks);
 464             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 465                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 466                                     (block128_f) aesni_encrypt,
 467                                     (block128_f) aesni_decrypt,
 468                                     enc ? aesni_ocb_encrypt
 469                                         : aesni_ocb_decrypt))
 470                 return 0;
 471         }
 472         while (0);
 473
 474         /*
 475          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 476          */
 477         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 478             iv = octx->iv;
 479         if (iv) {
 480             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 481                 != 1)
 482                 return 0;
 483             octx->iv_set = 1;
 484         }
 485         octx->key_set = 1;
 486     } else {
 487         /* If key set use IV, otherwise copy */
 488         if (octx->key_set)
 489             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 490         else
 491             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 492         octx->iv_set = 1;
 493     }
 494     return 1;
 495 }
 496
 497 #  define aesni_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 498 static int aesni_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 499                             const unsigned char *in, size_t len);
 500 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 501
 502 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 503 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 504         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 505         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 506         aesni_init_key,                 \
 507         aesni_##mode##_cipher,          \
 508         NULL,                           \
 509         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 510         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 511 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 512         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 513         keylen/8,ivlen, \
 514         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 515         aes_init_key,                   \
 516         aes_##mode##_cipher,            \
 517         NULL,                           \
 518         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 519         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 520 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 521 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 522
 523 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 524 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 525         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 526         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 527         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 528         aesni_##mode##_init_key,        \
 529         aesni_##mode##_cipher,          \
 530         aes_##mode##_cleanup,           \
 531         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 532         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 533 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 534         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 535         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 536         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 537         aes_##mode##_init_key,          \
 538         aes_##mode##_cipher,            \
 539         aes_##mode##_cleanup,           \
 540         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 541         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 542 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 543 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 544
 545 #elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
 546
 547 # include "sparc_arch.h"
 548
 549 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
 550
 551 /*
 552  * Initial Fujitsu SPARC64 X support
 553  */
 554 # define HWAES_CAPABLE           (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FJAESX)
 555 # define HWAES_set_encrypt_key aes_fx_set_encrypt_key
 556 # define HWAES_set_decrypt_key aes_fx_set_decrypt_key
 557 # define HWAES_encrypt aes_fx_encrypt
 558 # define HWAES_decrypt aes_fx_decrypt
 559 # define HWAES_cbc_encrypt aes_fx_cbc_encrypt
 560 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_fx_ctr32_encrypt_blocks
 561
 562 # define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
 563
 564 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 565 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 566 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 567                     const AES_KEY *key);
 568 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 569                     const AES_KEY *key);
 570 /*
 571  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
 572  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
 573  * resources. Loading as much key material to registers allows to
 574  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
 575  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
 576  * non-key-length specific routines would require conditional branches
 577  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
 578  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
 579  * by multiple key-length specific subroutines, so why fight?
 580  */
 581 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 582                            size_t len, const AES_KEY *key,
 583                            unsigned char *ivec);
 584 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 585                            size_t len, const AES_KEY *key,
 586                            unsigned char *ivec);
 587 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 588                            size_t len, const AES_KEY *key,
 589                            unsigned char *ivec);
 590 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 591                            size_t len, const AES_KEY *key,
 592                            unsigned char *ivec);
 593 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 594                            size_t len, const AES_KEY *key,
 595                            unsigned char *ivec);
 596 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 597                            size_t len, const AES_KEY *key,
 598                            unsigned char *ivec);
 599 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 600                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 601                              unsigned char *ivec);
 602 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 603                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 604                              unsigned char *ivec);
 605 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 606                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 607                              unsigned char *ivec);
 608 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 609                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 610                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 611 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 612                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 613                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 614 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 615                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 616                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 617 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 618                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 619                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 620
 621 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 622                            const unsigned char *iv, int enc)
 623 {
 624     int ret, mode, bits;
 625     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 626
 627     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 628     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 629     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 630         && !enc) {
 631         ret = 0;
 632         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 633         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 634         switch (bits) {
 635         case 128:
 636             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 637                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
 638             break;
 639         case 192:
 640             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 641                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
 642             break;
 643         case 256:
 644             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 645                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
 646             break;
 647         default:
 648             ret = -1;
 649         }
 650     } else {
 651         ret = 0;
 652         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 653         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 654         switch (bits) {
 655         case 128:
 656             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 657                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
 658             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 659                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 660             else
 661                 dat->stream.cbc = NULL;
 662             break;
 663         case 192:
 664             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 665                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
 666             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 667                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 668             else
 669                 dat->stream.cbc = NULL;
 670             break;
 671         case 256:
 672             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 673                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
 674             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 675                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 676             else
 677                 dat->stream.cbc = NULL;
 678             break;
 679         default:
 680             ret = -1;
 681         }
 682     }
 683
 684     if (ret < 0) {
 685         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 686         return 0;
 687     }
 688
 689     return 1;
 690 }
 691
 692 # define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
 693 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 694                              const unsigned char *in, size_t len);
 695
 696 # define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
 697 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 698                              const unsigned char *in, size_t len);
 699
 700 # define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 701 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 702                              const unsigned char *in, size_t len);
 703
 704 # define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 705 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 706                              const unsigned char *in, size_t len);
 707
 708 # define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 709 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 710                               const unsigned char *in, size_t len);
 711
 712 # define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 713 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 714                               const unsigned char *in, size_t len);
 715
 716 # define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 717 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 718                              const unsigned char *in, size_t len);
 719
 720 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 721                                const unsigned char *iv, int enc)
 722 {
 723     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 724     if (!iv && !key)
 725         return 1;
 726     if (key) {
 727         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 728         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
 729         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 730                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
 731         switch (bits) {
 732         case 128:
 733             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 734             break;
 735         case 192:
 736             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 737             break;
 738         case 256:
 739             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 740             break;
 741         default:
 742             return 0;
 743         }
 744         /*
 745          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 746          */
 747         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 748             iv = gctx->iv;
 749         if (iv) {
 750             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 751             gctx->iv_set = 1;
 752         }
 753         gctx->key_set = 1;
 754     } else {
 755         /* If key set use IV, otherwise copy */
 756         if (gctx->key_set)
 757             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 758         else
 759             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 760         gctx->iv_set = 1;
 761         gctx->iv_gen = 0;
 762     }
 763     return 1;
 764 }
 765
 766 # define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 767 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 768                              const unsigned char *in, size_t len);
 769
 770 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 771                                const unsigned char *iv, int enc)
 772 {
 773     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 774     if (!iv && !key)
 775         return 1;
 776
 777     if (key) {
 778         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4;
 779         xctx->stream = NULL;
 780         /* key_len is two AES keys */
 781         if (enc) {
 782             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
 783             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 784             switch (bits) {
 785             case 128:
 786                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
 787                 break;
 788             case 256:
 789                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
 790                 break;
 791             default:
 792                 return 0;
 793             }
 794         } else {
 795             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 796                                    &xctx->ks1.ks);
 797             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 798             switch (bits) {
 799             case 128:
 800                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
 801                 break;
 802             case 256:
 803                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
 804                 break;
 805             default:
 806                 return 0;
 807             }
 808         }
 809
 810         aes_t4_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 811                                EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 812                                &xctx->ks2.ks);
 813         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 814
 815         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 816     }
 817
 818     if (iv) {
 819         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 820         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 821     }
 822
 823     return 1;
 824 }
 825
 826 # define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
 827 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 828                              const unsigned char *in, size_t len);
 829
 830 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 831                                const unsigned char *iv, int enc)
 832 {
 833     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 834     if (!iv && !key)
 835         return 1;
 836     if (key) {
 837         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 838         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
 839         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 840                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
 841         cctx->str = NULL;
 842         cctx->key_set = 1;
 843     }
 844     if (iv) {
 845         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 846         cctx->iv_set = 1;
 847     }
 848     return 1;
 849 }
 850
 851 # define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 852 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 853                              const unsigned char *in, size_t len);
 854
 855 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 856 static int aes_t4_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 857                                const unsigned char *iv, int enc)
 858 {
 859     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 860     if (!iv && !key)
 861         return 1;
 862     if (key) {
 863         do {
 864             /*
 865              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 866              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 867              * decrypt for an encryption operation.
 868              */
 869             aes_t4_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 870                                    &octx->ksenc.ks);
 871             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 872                                    &octx->ksdec.ks);
 873             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 874                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 875                                     (block128_f) aes_t4_encrypt,
 876                                     (block128_f) aes_t4_decrypt,
 877                                     NULL))
 878                 return 0;
 879         }
 880         while (0);
 881
 882         /*
 883          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 884          */
 885         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 886             iv = octx->iv;
 887         if (iv) {
 888             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 889                 != 1)
 890                 return 0;
 891             octx->iv_set = 1;
 892         }
 893         octx->key_set = 1;
 894     } else {
 895         /* If key set use IV, otherwise copy */
 896         if (octx->key_set)
 897             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 898         else
 899             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 900         octx->iv_set = 1;
 901     }
 902     return 1;
 903 }
 904
 905 #  define aes_t4_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 906 static int aes_t4_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 907                              const unsigned char *in, size_t len);
 908 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 909
 910 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 911 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 912         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 913         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 914         aes_t4_init_key,                \
 915         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 916         NULL,                           \
 917         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 918         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 919 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 920         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 921         keylen/8,ivlen, \
 922         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 923         aes_init_key,                   \
 924         aes_##mode##_cipher,            \
 925         NULL,                           \
 926         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 927         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 928 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 929 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 930
 931 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 932 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 933         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 934         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 935         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 936         aes_t4_##mode##_init_key,       \
 937         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 938         aes_##mode##_cleanup,           \
 939         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 940         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 941 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 942         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 943         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 944         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 945         aes_##mode##_init_key,          \
 946         aes_##mode##_cipher,            \
 947         aes_##mode##_cleanup,           \
 948         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 949         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 950 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 951 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 952
 953 #elif defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__)
 954 /*
 955  * IBM S390X support
 956  */
 957 # include "s390x_arch.h"
 958
 959 typedef struct {
 960     union {
 961         double align;
 962         /*-
 963          * KM-AES parameter block - begin
 964          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-06)
 965          */
 966         struct {
 967             unsigned char k[32];
 968         } param;
 969         /* KM-AES parameter block - end */
 970     } km;
 971     unsigned int fc;
 972 } S390X_AES_ECB_CTX;
 973
 974 typedef struct {
 975     union {
 976         double align;
 977         /*-
 978          * KMO-AES parameter block - begin
 979          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
 980          */
 981         struct {
 982             unsigned char cv[16];
 983             unsigned char k[32];
 984         } param;
 985         /* KMO-AES parameter block - end */
 986     } kmo;
 987     unsigned int fc;
 988
 989     int res;
 990 } S390X_AES_OFB_CTX;
 991
 992 typedef struct {
 993     union {
 994         double align;
 995         /*-
 996          * KMF-AES parameter block - begin
 997          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
 998          */
 999         struct {
1000             unsigned char cv[16];
1001             unsigned char k[32];
1002         } param;
1003         /* KMF-AES parameter block - end */
1004     } kmf;
1005     unsigned int fc;
1006
1007     int res;
1008 } S390X_AES_CFB_CTX;
1009
1010 typedef struct {
1011     union {
1012         double align;
1013         /*-
1014          * KMA-GCM-AES parameter block - begin
1015          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-11)
1016          */
1017         struct {
1018             unsigned char reserved[12];
1019             union {
1020                 unsigned int w;
1021                 unsigned char b[4];
1022             } cv;
1023             union {
1024                 unsigned long long g[2];
1025                 unsigned char b[16];
1026             } t;
1027             unsigned char h[16];
1028             unsigned long long taadl;
1029             unsigned long long tpcl;
1030             union {
1031                 unsigned long long g[2];
1032                 unsigned int w[4];
1033             } j0;
1034             unsigned char k[32];
1035         } param;
1036         /* KMA-GCM-AES parameter block - end */
1037     } kma;
1038     unsigned int fc;
1039     int key_set;
1040
1041     unsigned char *iv;
1042     int ivlen;
1043     int iv_set;
1044     int iv_gen;
1045
1046     int taglen;
1047
1048     unsigned char ares[16];
1049     unsigned char mres[16];
1050     unsigned char kres[16];
1051     int areslen;
1052     int mreslen;
1053     int kreslen;
1054
1055     int tls_aad_len;
1056 } S390X_AES_GCM_CTX;
1057
1058 typedef struct {
1059     union {
1060         double align;
1061         /*-
1062          * Padding is chosen so that ccm.kmac_param.k overlaps with key.k and
1063          * ccm.fc with key.k.rounds. Remember that on s390x, an AES_KEY's
1064          * rounds field is used to store the function code and that the key
1065          * schedule is not stored (if aes hardware support is detected).
1066          */
1067         struct {
1068             unsigned char pad[16];
1069             AES_KEY k;
1070         } key;
1071
1072         struct {
1073             /*-
1074              * KMAC-AES parameter block - begin
1075              * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1076              */
1077             struct {
1078                 union {
1079                     unsigned long long g[2];
1080                     unsigned char b[16];
1081                 } icv;
1082                 unsigned char k[32];
1083             } kmac_param;
1084             /* KMAC-AES paramater block - end */
1085
1086             union {
1087                 unsigned long long g[2];
1088                 unsigned char b[16];
1089             } nonce;
1090             union {
1091                 unsigned long long g[2];
1092                 unsigned char b[16];
1093             } buf;
1094
1095             unsigned long long blocks;
1096             int l;
1097             int m;
1098             int tls_aad_len;
1099             int iv_set;
1100             int tag_set;
1101             int len_set;
1102             int key_set;
1103
1104             unsigned char pad[140];
1105             unsigned int fc;
1106         } ccm;
1107     } aes;
1108 } S390X_AES_CCM_CTX;
1109
1110 /* Convert key size to function code: [16,24,32] -> [18,19,20]. */
1111 # define S390X_AES_FC(keylen)  (S390X_AES_128 + ((((keylen) << 3) - 128) >> 6))
1112
1113 /* Most modes of operation need km for partial block processing. */
1114 # define S390X_aes_128_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1115                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1116 # define S390X_aes_192_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1117                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1118 # define S390X_aes_256_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1119                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1120
1121 # define s390x_aes_init_key aes_init_key
1122 static int s390x_aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1123                               const unsigned char *iv, int enc);
1124
1125 # define S390X_aes_128_cbc_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1126 # define S390X_aes_192_cbc_CAPABLE      1
1127 # define S390X_aes_256_cbc_CAPABLE      1
1128 # define S390X_AES_CBC_CTX              EVP_AES_KEY
1129
1130 # define s390x_aes_cbc_init_key aes_init_key
1131
1132 # define s390x_aes_cbc_cipher aes_cbc_cipher
1133 static int s390x_aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1134                                 const unsigned char *in, size_t len);
1135
1136 # define S390X_aes_128_ecb_CAPABLE      S390X_aes_128_CAPABLE
1137 # define S390X_aes_192_ecb_CAPABLE      S390X_aes_192_CAPABLE
1138 # define S390X_aes_256_ecb_CAPABLE      S390X_aes_256_CAPABLE
1139
1140 static int s390x_aes_ecb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1141                                   const unsigned char *key,
1142                                   const unsigned char *iv, int enc)
1143 {
1144     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1145     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1146
1147     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1148     if (!enc)
1149         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1150
1151     memcpy(cctx->km.param.k, key, keylen);
1152     return 1;
1153 }
1154
1155 static int s390x_aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1156                                 const unsigned char *in, size_t len)
1157 {
1158     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1159
1160     s390x_km(in, len, out, cctx->fc, &cctx->km.param);
1161     return 1;
1162 }
1163
1164 # define S390X_aes_128_ofb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1165                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1166                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1167 # define S390X_aes_192_ofb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1168                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1169                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1170 # define S390X_aes_256_ofb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1171                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1172                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1173
1174 static int s390x_aes_ofb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1175                                   const unsigned char *key,
1176                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1177 {
1178     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1179     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1180     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1181     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1182
1183     memcpy(cctx->kmo.param.cv, iv, ivlen);
1184     memcpy(cctx->kmo.param.k, key, keylen);
1185     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1186     cctx->res = 0;
1187     return 1;
1188 }
1189
1190 static int s390x_aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1191                                 const unsigned char *in, size_t len)
1192 {
1193     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1194     int n = cctx->res;
1195     int rem;
1196
1197     while (n && len) {
1198         *out = *in ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1199         n = (n + 1) & 0xf;
1200         --len;
1201         ++in;
1202         ++out;
1203     }
1204
1205     rem = len & 0xf;
1206
1207     len &= ~(size_t)0xf;
1208     if (len) {
1209         s390x_kmo(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmo.param);
1210
1211         out += len;
1212         in += len;
1213     }
1214
1215     if (rem) {
1216         s390x_km(cctx->kmo.param.cv, 16, cctx->kmo.param.cv, cctx->fc,
1217                  cctx->kmo.param.k);
1218
1219         while (rem--) {
1220             out[n] = in[n] ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1221             ++n;
1222         }
1223     }
1224
1225     cctx->res = n;
1226     return 1;
1227 }
1228
1229 # define S390X_aes_128_cfb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1230                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1231                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1232 # define S390X_aes_192_cfb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1233                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1234                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1235 # define S390X_aes_256_cfb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1236                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1237                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1238
1239 static int s390x_aes_cfb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1240                                   const unsigned char *key,
1241                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1242 {
1243     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1244     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1245     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1246     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1247
1248     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1249     cctx->fc |= 16 << 24;   /* 16 bytes cipher feedback */
1250     if (!enc)
1251         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1252
1253     cctx->res = 0;
1254     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1255     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1256     return 1;
1257 }
1258
1259 static int s390x_aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1260                                 const unsigned char *in, size_t len)
1261 {
1262     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1263     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1264     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1265     int n = cctx->res;
1266     int rem;
1267     unsigned char tmp;
1268
1269     while (n && len) {
1270         tmp = *in;
1271         *out = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1272         cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? *out : tmp;
1273         n = (n + 1) & 0xf;
1274         --len;
1275         ++in;
1276         ++out;
1277     }
1278
1279     rem = len & 0xf;
1280
1281     len &= ~(size_t)0xf;
1282     if (len) {
1283         s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1284
1285         out += len;
1286         in += len;
1287     }
1288
1289     if (rem) {
1290         s390x_km(cctx->kmf.param.cv, 16, cctx->kmf.param.cv,
1291                  S390X_AES_FC(keylen), cctx->kmf.param.k);
1292
1293         while (rem--) {
1294             tmp = in[n];
1295             out[n] = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1296             cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? out[n] : tmp;
1297             ++n;
1298         }
1299     }
1300
1301     cctx->res = n;
1302     return 1;
1303 }
1304
1305 # define S390X_aes_128_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1306                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1307 # define S390X_aes_192_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1308                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1309 # define S390X_aes_256_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1310                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1311
1312 static int s390x_aes_cfb8_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1313                                    const unsigned char *key,
1314                                    const unsigned char *ivec, int enc)
1315 {
1316     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1317     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1318     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1319     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1320
1321     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1322     cctx->fc |= 1 << 24;   /* 1 byte cipher feedback */
1323     if (!enc)
1324         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1325
1326     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1327     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1328     return 1;
1329 }
1330
1331 static int s390x_aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1332                                  const unsigned char *in, size_t len)
1333 {
1334     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1335
1336     s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1337     return 1;
1338 }
1339
1340 # define S390X_aes_128_cfb1_CAPABLE     0
1341 # define S390X_aes_192_cfb1_CAPABLE     0
1342 # define S390X_aes_256_cfb1_CAPABLE     0
1343
1344 # define s390x_aes_cfb1_init_key aes_init_key
1345
1346 # define s390x_aes_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
1347 static int s390x_aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1348                                  const unsigned char *in, size_t len);
1349
1350 # define S390X_aes_128_ctr_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1351 # define S390X_aes_192_ctr_CAPABLE      1
1352 # define S390X_aes_256_ctr_CAPABLE      1
1353 # define S390X_AES_CTR_CTX              EVP_AES_KEY
1354
1355 # define s390x_aes_ctr_init_key aes_init_key
1356
1357 # define s390x_aes_ctr_cipher aes_ctr_cipher
1358 static int s390x_aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1359                                 const unsigned char *in, size_t len);
1360
1361 # define S390X_aes_128_gcm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1362                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1363                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1364 # define S390X_aes_192_gcm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1365                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1366                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1367 # define S390X_aes_256_gcm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1368                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1369                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1370
1371 /* iv + padding length for iv lenghts != 12 */
1372 # define S390X_gcm_ivpadlen(i)  ((((i) + 15) >> 4 << 4) + 16)
1373
1374 /*-
1375  * Process additional authenticated data. Returns 0 on success. Code is
1376  * big-endian.
1377  */
1378 static int s390x_aes_gcm_aad(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1379                              size_t len)
1380 {
1381     unsigned long long alen;
1382     int n, rem;
1383
1384     if (ctx->kma.param.tpcl)
1385         return -2;
1386
1387     alen = ctx->kma.param.taadl + len;
1388     if (alen > (U64(1) << 61) || (sizeof(len) == 8 && alen < len))
1389         return -1;
1390     ctx->kma.param.taadl = alen;
1391
1392     n = ctx->areslen;
1393     if (n) {
1394         while (n && len) {
1395             ctx->ares[n] = *aad;
1396             n = (n + 1) & 0xf;
1397             ++aad;
1398             --len;
1399         }
1400         /* ctx->ares contains a complete block if offset has wrapped around */
1401         if (!n) {
1402             s390x_kma(ctx->ares, 16, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1403             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1404         }
1405         ctx->areslen = n;
1406     }
1407
1408     rem = len & 0xf;
1409
1410     len &= ~0xf;
1411     if (len) {
1412         s390x_kma(aad, len, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1413         aad += len;
1414         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1415     }
1416
1417     if (rem) {
1418         ctx->areslen = rem;
1419
1420         do {
1421             --rem;
1422             ctx->ares[rem] = aad[rem];
1423         } while (rem);
1424     }
1425     return 0;
1426 }
1427
1428 /*-
1429  * En/de-crypt plain/cipher-text and authenticate ciphertext. Returns 0 for
1430  * success. Code is big-endian.
1431  */
1432 static int s390x_aes_gcm(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1433                          unsigned char *out, size_t len)
1434 {
1435     const unsigned char *inptr;
1436     unsigned long long mlen;
1437     union {
1438         unsigned int w[4];
1439         unsigned char b[16];
1440     } buf;
1441     size_t inlen;
1442     int n, rem, i;
1443
1444     mlen = ctx->kma.param.tpcl + len;
1445     if (mlen > ((U64(1) << 36) - 32) || (sizeof(len) == 8 && mlen < len))
1446         return -1;
1447     ctx->kma.param.tpcl = mlen;
1448
1449     n = ctx->mreslen;
1450     if (n) {
1451         inptr = in;
1452         inlen = len;
1453         while (n && inlen) {
1454             ctx->mres[n] = *inptr;
1455             n = (n + 1) & 0xf;
1456             ++inptr;
1457             --inlen;
1458         }
1459         /* ctx->mres contains a complete block if offset has wrapped around */
1460         if (!n) {
1461             s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, ctx->mres, 16, buf.b,
1462                       ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1463             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1464             ctx->areslen = 0;
1465
1466             /* previous call already encrypted/decrypted its remainder,
1467              * see comment below */
1468             n = ctx->mreslen;
1469             while (n) {
1470                 *out = buf.b[n];
1471                 n = (n + 1) & 0xf;
1472                 ++out;
1473                 ++in;
1474                 --len;
1475             }
1476             ctx->mreslen = 0;
1477         }
1478     }
1479
1480     rem = len & 0xf;
1481
1482     len &= ~0xf;
1483     if (len) {
1484         s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, in, len, out,
1485                   ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1486         in += len;
1487         out += len;
1488         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1489         ctx->areslen = 0;
1490     }
1491
1492     /*-
1493      * If there is a remainder, it has to be saved such that it can be
1494      * processed by kma later. However, we also have to do the for-now
1495      * unauthenticated encryption/decryption part here and now...
1496      */
1497     if (rem) {
1498         if (!ctx->mreslen) {
1499             buf.w[0] = ctx->kma.param.j0.w[0];
1500             buf.w[1] = ctx->kma.param.j0.w[1];
1501             buf.w[2] = ctx->kma.param.j0.w[2];
1502             buf.w[3] = ctx->kma.param.cv.w + 1;
1503             s390x_km(buf.b, 16, ctx->kres, ctx->fc & 0x1f, &ctx->kma.param.k);
1504         }
1505
1506         n = ctx->mreslen;
1507         for (i = 0; i < rem; i++) {
1508             ctx->mres[n + i] = in[i];
1509             out[i] = in[i] ^ ctx->kres[n + i];
1510         }
1511
1512         ctx->mreslen += rem;
1513     }
1514     return 0;
1515 }
1516
1517 /*-
1518  * Initialize context structure. Code is big-endian.
1519  */
1520 static void s390x_aes_gcm_setiv(S390X_AES_GCM_CTX *ctx,
1521                                 const unsigned char *iv)
1522 {
1523     ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1524     ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1525     ctx->kma.param.tpcl = 0;
1526     ctx->kma.param.taadl = 0;
1527     ctx->mreslen = 0;
1528     ctx->areslen = 0;
1529     ctx->kreslen = 0;
1530
1531     if (ctx->ivlen == 12) {
1532         memcpy(&ctx->kma.param.j0, iv, ctx->ivlen);
1533         ctx->kma.param.j0.w[3] = 1;
1534         ctx->kma.param.cv.w = 1;
1535     } else {
1536         /* ctx->iv has the right size and is already padded. */
1537         memcpy(ctx->iv, iv, ctx->ivlen);
1538         s390x_kma(ctx->iv, S390X_gcm_ivpadlen(ctx->ivlen), NULL, 0, NULL,
1539                   ctx->fc, &ctx->kma.param);
1540         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1541
1542         ctx->kma.param.j0.g[0] = ctx->kma.param.t.g[0];
1543         ctx->kma.param.j0.g[1] = ctx->kma.param.t.g[1];
1544         ctx->kma.param.cv.w = ctx->kma.param.j0.w[3];
1545         ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1546         ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1547     }
1548 }
1549
1550 /*-
1551  * Performs various operations on the context structure depending on control
1552  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
1553  * Code is big-endian.
1554  */
1555 static int s390x_aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1556 {
1557     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1558     S390X_AES_GCM_CTX *gctx_out;
1559     EVP_CIPHER_CTX *out;
1560     unsigned char *buf, *iv;
1561     int ivlen, enc, len;
1562
1563     switch (type) {
1564     case EVP_CTRL_INIT:
1565         ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
1566         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1567         gctx->key_set = 0;
1568         gctx->iv_set = 0;
1569         gctx->ivlen = ivlen;
1570         gctx->iv = iv;
1571         gctx->taglen = -1;
1572         gctx->iv_gen = 0;
1573         gctx->tls_aad_len = -1;
1574         return 1;
1575
1576     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
1577         if (arg <= 0)
1578             return 0;
1579
1580         if (arg != 12) {
1581             iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1582             len = S390X_gcm_ivpadlen(arg);
1583
1584             /* Allocate memory for iv if needed. */
1585             if (gctx->ivlen == 12 || len > S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen)) {
1586                 if (gctx->iv != iv)
1587                     OPENSSL_free(gctx->iv);
1588
1589                 gctx->iv = OPENSSL_malloc(len);
1590                 if (gctx->iv == NULL)
1591                     return 0;
1592             }
1593             /* Add padding. */
1594             memset(gctx->iv + arg, 0, len - arg - 8);
1595             *((unsigned long long *)(gctx->iv + len - 8)) = arg << 3;
1596         }
1597         gctx->ivlen = arg;
1598         return 1;
1599
1600     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
1601         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1602         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1603         if (arg <= 0 || arg > 16 || enc)
1604             return 0;
1605
1606         memcpy(buf, ptr, arg);
1607         gctx->taglen = arg;
1608         return 1;
1609
1610     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
1611         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1612         if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || gctx->taglen < 0)
1613             return 0;
1614
1615         memcpy(ptr, gctx->kma.param.t.b, arg);
1616         return 1;
1617
1618     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1619         /* Special case: -1 length restores whole iv */
1620         if (arg == -1) {
1621             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1622             gctx->iv_gen = 1;
1623             return 1;
1624         }
1625         /*
1626          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1627          * 8.
1628          */
1629         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1630             return 0;
1631
1632         if (arg)
1633             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1634
1635         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1636         if (enc && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1637             return 0;
1638
1639         gctx->iv_gen = 1;
1640         return 1;
1641
1642     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1643         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1644             return 0;
1645
1646         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1647
1648         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1649             arg = gctx->ivlen;
1650
1651         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1652         /*
1653          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1654          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1655          */
1656         (*(unsigned long long *)(gctx->iv + gctx->ivlen - 8))++;
1657         gctx->iv_set = 1;
1658         return 1;
1659
1660     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1661         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1662         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || enc)
1663             return 0;
1664
1665         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1666         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1667         gctx->iv_set = 1;
1668         return 1;
1669
1670     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1671         /* Save the aad for later use. */
1672         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1673             return 0;
1674
1675         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1676         memcpy(buf, ptr, arg);
1677         gctx->tls_aad_len = arg;
1678
1679         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
1680         /* Correct length for explicit iv. */
1681         if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1682             return 0;
1683         len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1684
1685         /* If decrypting correct for tag too. */
1686         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1687         if (!enc) {
1688             if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1689                 return 0;
1690             len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1691         }
1692         buf[arg - 2] = len >> 8;
1693         buf[arg - 1] = len & 0xff;
1694         /* Extra padding: tag appended to record. */
1695         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1696
1697     case EVP_CTRL_COPY:
1698         out = ptr;
1699         gctx_out = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, out);
1700         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1701
1702         if (gctx->iv == iv) {
1703             gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
1704         } else {
1705             len = S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen);
1706
1707             gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(len);
1708             if (gctx_out->iv == NULL)
1709                 return 0;
1710
1711             memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, len);
1712         }
1713         return 1;
1714
1715     default:
1716         return -1;
1717     }
1718 }
1719
1720 /*-
1721  * Set key and/or iv. Returns 1 on success. Otherwise 0 is returned.
1722  */
1723 static int s390x_aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1724                                   const unsigned char *key,
1725                                   const unsigned char *iv, int enc)
1726 {
1727     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1728     int keylen;
1729
1730     if (iv == NULL && key == NULL)
1731         return 1;
1732
1733     if (key != NULL) {
1734         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1735         memcpy(&gctx->kma.param.k, key, keylen);
1736
1737         /* Convert key size to function code. */
1738         gctx->fc = S390X_AES_128 + (((keylen << 3) - 128) >> 6);
1739         if (!enc)
1740             gctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1741
1742         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1743             iv = gctx->iv;
1744
1745         if (iv != NULL) {
1746             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1747             gctx->iv_set = 1;
1748         }
1749         gctx->key_set = 1;
1750     } else {
1751         if (gctx->key_set)
1752             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1753         else
1754             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1755
1756         gctx->iv_set = 1;
1757         gctx->iv_gen = 0;
1758     }
1759     return 1;
1760 }
1761
1762 /*-
1763  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1764  * if successful. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1765  */
1766 static int s390x_aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1767                                     const unsigned char *in, size_t len)
1768 {
1769     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1770     const unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1771     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1772     int rv = -1;
1773
1774     if (out != in || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1775         return -1;
1776
1777     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, enc ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
1778                                      : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1779                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1780         goto err;
1781
1782     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1783     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1784     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1785
1786     gctx->kma.param.taadl = gctx->tls_aad_len << 3;
1787     gctx->kma.param.tpcl = len << 3;
1788     s390x_kma(buf, gctx->tls_aad_len, in, len, out,
1789               gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1790
1791     if (enc) {
1792         memcpy(out + len, gctx->kma.param.t.b, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1793         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1794     } else {
1795         if (CRYPTO_memcmp(gctx->kma.param.t.b, in + len,
1796                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1797             OPENSSL_cleanse(out, len);
1798             goto err;
1799         }
1800         rv = len;
1801     }
1802 err:
1803     gctx->iv_set = 0;
1804     gctx->tls_aad_len = -1;
1805     return rv;
1806 }
1807
1808 /*-
1809  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1810  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1811  * ciphertext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1812  * written on success. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1813  */
1814 static int s390x_aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1815                                 const unsigned char *in, size_t len)
1816 {
1817     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1818     unsigned char *buf, tmp[16];
1819     int enc;
1820
1821     if (!gctx->key_set)
1822         return -1;
1823
1824     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1825         return s390x_aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1826
1827     if (!gctx->iv_set)
1828         return -1;
1829
1830     if (in != NULL) {
1831         if (out == NULL) {
1832             if (s390x_aes_gcm_aad(gctx, in, len))
1833                 return -1;
1834         } else {
1835             if (s390x_aes_gcm(gctx, in, out, len))
1836                 return -1;
1837         }
1838         return len;
1839     } else {
1840         gctx->kma.param.taadl <<= 3;
1841         gctx->kma.param.tpcl <<= 3;
1842         s390x_kma(gctx->ares, gctx->areslen, gctx->mres, gctx->mreslen, tmp,
1843                   gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1844         /* recall that we already did en-/decrypt gctx->mres
1845          * and returned it to caller... */
1846         OPENSSL_cleanse(tmp, gctx->mreslen);
1847         gctx->iv_set = 0;
1848
1849         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1850         if (enc) {
1851             gctx->taglen = 16;
1852         } else {
1853             if (gctx->taglen < 0)
1854                 return -1;
1855
1856             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1857             if (CRYPTO_memcmp(buf, gctx->kma.param.t.b, gctx->taglen))
1858                 return -1;
1859         }
1860         return 0;
1861     }
1862 }
1863
1864 static int s390x_aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1865 {
1866     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1867     const unsigned char *iv;
1868
1869     if (gctx == NULL)
1870         return 0;
1871
1872     iv = EVP_CIPHER_CTX_iv(c);
1873     if (iv != gctx->iv)
1874         OPENSSL_free(gctx->iv);
1875
1876     OPENSSL_cleanse(gctx, sizeof(*gctx));
1877     return 1;
1878 }
1879
1880 # define S390X_AES_XTS_CTX              EVP_AES_XTS_CTX
1881 # define S390X_aes_128_xts_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1882 # define S390X_aes_256_xts_CAPABLE      1
1883
1884 # define s390x_aes_xts_init_key aes_xts_init_key
1885 static int s390x_aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1886                                   const unsigned char *key,
1887                                   const unsigned char *iv, int enc);
1888 # define s390x_aes_xts_cipher aes_xts_cipher
1889 static int s390x_aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1890                                 const unsigned char *in, size_t len);
1891 # define s390x_aes_xts_ctrl aes_xts_ctrl
1892 static int s390x_aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
1893 # define s390x_aes_xts_cleanup aes_xts_cleanup
1894
1895 # define S390X_aes_128_ccm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1896                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1897                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1898 # define S390X_aes_192_ccm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1899                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1900                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1901 # define S390X_aes_256_ccm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1902                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1903                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1904
1905 # define S390X_CCM_AAD_FLAG     0x40
1906
1907 /*-
1908  * Set nonce and length fields. Code is big-endian.
1909  */
1910 static inline void s390x_aes_ccm_setiv(S390X_AES_CCM_CTX *ctx,
1911                                           const unsigned char *nonce,
1912                                           size_t mlen)
1913 {
1914     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] &= ~S390X_CCM_AAD_FLAG;
1915     ctx->aes.ccm.nonce.g[1] = mlen;
1916     memcpy(ctx->aes.ccm.nonce.b + 1, nonce, 15 - ctx->aes.ccm.l);
1917 }
1918
1919 /*-
1920  * Process additional authenticated data. Code is big-endian.
1921  */
1922 static void s390x_aes_ccm_aad(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1923                               size_t alen)
1924 {
1925     unsigned char *ptr;
1926     int i, rem;
1927
1928     if (!alen)
1929         return;
1930
1931     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] |= S390X_CCM_AAD_FLAG;
1932
1933     /* Suppress 'type-punned pointer dereference' warning. */
1934     ptr = ctx->aes.ccm.buf.b;
1935
1936     if (alen < ((1 << 16) - (1 << 8))) {
1937         *(uint16_t *)ptr = alen;
1938         i = 2;
1939     } else if (sizeof(alen) == 8
1940                && alen >= (size_t)1 << (32 % (sizeof(alen) * 8))) {
1941         *(uint16_t *)ptr = 0xffff;
1942         *(uint64_t *)(ptr + 2) = alen;
1943         i = 10;
1944     } else {
1945         *(uint16_t *)ptr = 0xfffe;
1946         *(uint32_t *)(ptr + 2) = alen;
1947         i = 6;
1948     }
1949
1950     while (i < 16 && alen) {
1951         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = *aad;
1952         ++aad;
1953         --alen;
1954         ++i;
1955     }
1956     while (i < 16) {
1957         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = 0;
1958         ++i;
1959     }
1960
1961     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] = 0;
1962     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] = 0;
1963     s390x_kmac(ctx->aes.ccm.nonce.b, 32, ctx->aes.ccm.fc,
1964                &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1965     ctx->aes.ccm.blocks += 2;
1966
1967     rem = alen & 0xf;
1968     alen &= ~0xf;
1969     if (alen) {
1970         s390x_kmac(aad, alen, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1971         ctx->aes.ccm.blocks += alen >> 4;
1972         aad += alen;
1973     }
1974     if (rem) {
1975         for (i = 0; i < rem; i++)
1976             ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= aad[i];
1977
1978         s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1979                  ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1980                  ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1981         ctx->aes.ccm.blocks++;
1982     }
1983 }
1984
1985 /*-
1986  * En/de-crypt plain/cipher-text. Compute tag from plaintext. Returns 0 for
1987  * success.
1988  */
1989 static int s390x_aes_ccm(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1990                          unsigned char *out, size_t len, int enc)
1991 {
1992     size_t n, rem;
1993     unsigned int i, l, num;
1994     unsigned char flags;
1995
1996     flags = ctx->aes.ccm.nonce.b[0];
1997     if (!(flags & S390X_CCM_AAD_FLAG)) {
1998         s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b,
1999                  ctx->aes.ccm.fc, ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2000         ctx->aes.ccm.blocks++;
2001     }
2002     l = flags & 0x7;
2003     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = l;
2004
2005     /*-
2006      * Reconstruct length from encoded length field
2007      * and initialize it with counter value.
2008      */
2009     n = 0;
2010     for (i = 15 - l; i < 15; i++) {
2011         n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[i];
2012         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2013         n <<= 8;
2014     }
2015     n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[15];
2016     ctx->aes.ccm.nonce.b[15] = 1;
2017
2018     if (n != len)
2019         return -1;              /* length mismatch */
2020
2021     if (enc) {
2022         /* Two operations per block plus one for tag encryption */
2023         ctx->aes.ccm.blocks += (((len + 15) >> 4) << 1) + 1;
2024         if (ctx->aes.ccm.blocks > (1ULL << 61))
2025             return -2;          /* too much data */
2026     }
2027
2028     num = 0;
2029     rem = len & 0xf;
2030     len &= ~0xf;
2031
2032     if (enc) {
2033         /* mac-then-encrypt */
2034         if (len)
2035             s390x_kmac(in, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2036         if (rem) {
2037             for (i = 0; i < rem; i++)
2038                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= in[len + i];
2039
2040             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2041                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2042                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2043         }
2044
2045         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2046                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2047                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2048     } else {
2049         /* decrypt-then-mac */
2050         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2051                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2052                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2053
2054         if (len)
2055             s390x_kmac(out, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2056         if (rem) {
2057             for (i = 0; i < rem; i++)
2058                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= out[len + i];
2059
2060             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2061                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2062                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2063         }
2064     }
2065     /* encrypt tag */
2066     for (i = 15 - l; i < 16; i++)
2067         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2068
2069     s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.buf.b, ctx->aes.ccm.fc,
2070              ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2071     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[0];
2072     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[1];
2073
2074     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = flags;    /* restore flags field */
2075     return 0;
2076 }
2077
2078 /*-
2079  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
2080  * if successful. Otherwise -1 is returned.
2081  */
2082 static int s390x_aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2083                                     const unsigned char *in, size_t len)
2084 {
2085     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2086     unsigned char *ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2087     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2088     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2089
2090     if (out != in
2091             || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->aes.ccm.m))
2092         return -1;
2093
2094     if (enc) {
2095         /* Set explicit iv (sequence number). */
2096         memcpy(out, buf, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2097     }
2098
2099     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2100     /*-
2101      * Get explicit iv (sequence number). We already have fixed iv
2102      * (server/client_write_iv) here.
2103      */
2104     memcpy(ivec + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2105     s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2106
2107     /* Process aad (sequence number|type|version|length) */
2108     s390x_aes_ccm_aad(cctx, buf, cctx->aes.ccm.tls_aad_len);
2109
2110     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2111     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2112
2113     if (enc) {
2114         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2115             return -1;
2116
2117         memcpy(out + len, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2118         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2119     } else {
2120         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2121             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, in + len,
2122                                cctx->aes.ccm.m))
2123                 return len;
2124         }
2125
2126         OPENSSL_cleanse(out, len);
2127         return -1;
2128     }
2129 }
2130
2131 /*-
2132  * Set key and flag field and/or iv. Returns 1 if successful. Otherwise 0 is
2133  * returned.
2134  */
2135 static int s390x_aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
2136                                   const unsigned char *key,
2137                                   const unsigned char *iv, int enc)
2138 {
2139     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2140     unsigned char *ivec;
2141     int keylen;
2142
2143     if (iv == NULL && key == NULL)
2144         return 1;
2145
2146     if (key != NULL) {
2147         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
2148         /* Convert key size to function code. */
2149         cctx->aes.ccm.fc = S390X_AES_128 + (((keylen << 3) - 128) >> 6);
2150         memcpy(cctx->aes.ccm.kmac_param.k, key, keylen);
2151
2152         /* Store encoded m and l. */
2153         cctx->aes.ccm.nonce.b[0] = ((cctx->aes.ccm.l - 1) & 0x7)
2154                                  | (((cctx->aes.ccm.m - 2) >> 1) & 0x7) << 3;
2155         memset(cctx->aes.ccm.nonce.b + 1, 0,
2156                sizeof(cctx->aes.ccm.nonce.b));
2157         cctx->aes.ccm.blocks = 0;
2158
2159         cctx->aes.ccm.key_set = 1;
2160     }
2161
2162     if (iv != NULL) {
2163         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2164         memcpy(ivec, iv, 15 - cctx->aes.ccm.l);
2165
2166         cctx->aes.ccm.iv_set = 1;
2167     }
2168
2169     return 1;
2170 }
2171
2172 /*-
2173  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
2174  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
2175  * plaintext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
2176  * written on success. Otherwise -1 is returned.
2177  */
2178 static int s390x_aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2179                                 const unsigned char *in, size_t len)
2180 {
2181     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2182     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2183     int rv;
2184     unsigned char *buf, *ivec;
2185
2186     if (!cctx->aes.ccm.key_set)
2187         return -1;
2188
2189     if (cctx->aes.ccm.tls_aad_len >= 0)
2190         return s390x_aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
2191
2192     /*-
2193      * Final(): Does not return any data. Recall that ccm is mac-then-encrypt
2194      * so integrity must be checked already at Update() i.e., before
2195      * potentially corrupted data is output.
2196      */
2197     if (in == NULL && out != NULL)
2198         return 0;
2199
2200     if (!cctx->aes.ccm.iv_set)
2201         return -1;
2202
2203     if (!enc && !cctx->aes.ccm.tag_set)
2204         return -1;
2205
2206     if (out == NULL) {
2207         /* Update(): Pass message length. */
2208         if (in == NULL) {
2209             ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2210             s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2211
2212             cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2213             return len;
2214         }
2215
2216         /* Update(): Process aad. */
2217         if (!cctx->aes.ccm.len_set && len)
2218             return -1;
2219
2220         s390x_aes_ccm_aad(cctx, in, len);
2221         return len;
2222     }
2223
2224     /* Update(): Process message. */
2225
2226     if (!cctx->aes.ccm.len_set) {
2227         /*-
2228          * In case message length was not previously set explicitely via
2229          * Update(), set it now.
2230          */
2231         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2232         s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2233
2234         cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2235     }
2236
2237     if (enc) {
2238         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2239             return -1;
2240
2241         cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2242         return len;
2243     } else {
2244         rv = -1;
2245
2246         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2247             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2248             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, buf,
2249                                cctx->aes.ccm.m))
2250                 rv = len;
2251         }
2252
2253         if (rv == -1)
2254             OPENSSL_cleanse(out, len);
2255
2256         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2257         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2258         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2259         return rv;
2260     }
2261 }
2262
2263 /*-
2264  * Performs various operations on the context structure depending on control
2265  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
2266  * Code is big-endian.
2267  */
2268 static int s390x_aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2269 {
2270     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, c);
2271     unsigned char *buf, *iv;
2272     int enc, len;
2273
2274     switch (type) {
2275     case EVP_CTRL_INIT:
2276         cctx->aes.ccm.key_set = 0;
2277         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2278         cctx->aes.ccm.l = 8;
2279         cctx->aes.ccm.m = 12;
2280         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2281         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2282         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = -1;
2283         return 1;
2284
2285     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2286         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2287             return 0;
2288
2289         /* Save the aad for later use. */
2290         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2291         memcpy(buf, ptr, arg);
2292         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = arg;
2293
2294         len = *(uint16_t *)(buf + arg - 2);
2295         if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2296             return 0;
2297
2298         /* Correct length for explicit iv. */
2299         len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2300
2301         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2302         if (!enc) {
2303             if (len < cctx->aes.ccm.m)
2304                 return 0;
2305
2306             /* Correct length for tag. */
2307             len -= cctx->aes.ccm.m;
2308         }
2309
2310         *(uint16_t *)(buf + arg - 2) = len;
2311         /* Extra padding: tag appended to record. */
2312         return cctx->aes.ccm.m;
2313
2314     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
2315         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
2316             return 0;
2317
2318         /* Copy to first part of the iv. */
2319         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2320         memcpy(iv, ptr, arg);
2321         return 1;
2322
2323     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2324         arg = 15 - arg;
2325         /* fall-through */
2326
2327     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
2328         if (arg < 2 || arg > 8)
2329             return 0;
2330
2331         cctx->aes.ccm.l = arg;
2332         return 1;
2333
2334     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2335         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
2336             return 0;
2337
2338         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2339         if (enc && ptr)
2340             return 0;
2341
2342         if (ptr) {
2343             cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2344             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2345             memcpy(buf, ptr, arg);
2346         }
2347
2348         cctx->aes.ccm.m = arg;
2349         return 1;
2350
2351     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2352         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2353         if (!enc || !cctx->aes.ccm.tag_set)
2354             return 0;
2355
2356         if(arg < cctx->aes.ccm.m)
2357             return 0;
2358
2359         memcpy(ptr, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2360         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2361         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2362         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2363         return 1;
2364
2365     case EVP_CTRL_COPY:
2366         return 1;
2367
2368     default:
2369         return -1;
2370     }
2371 }
2372
2373 # define s390x_aes_ccm_cleanup aes_ccm_cleanup
2374
2375 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
2376 #  define S390X_AES_OCB_CTX             EVP_AES_OCB_CTX
2377 #  define S390X_aes_128_ocb_CAPABLE     0
2378 #  define S390X_aes_192_ocb_CAPABLE     0
2379 #  define S390X_aes_256_ocb_CAPABLE     0
2380
2381 #  define s390x_aes_ocb_init_key aes_ocb_init_key
2382 static int s390x_aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2383                                   const unsigned char *iv, int enc);
2384 #  define s390x_aes_ocb_cipher aes_ocb_cipher
2385 static int s390x_aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2386                                 const unsigned char *in, size_t len);
2387 #  define s390x_aes_ocb_cleanup aes_ocb_cleanup
2388 static int s390x_aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
2389 #  define s390x_aes_ocb_ctrl aes_ocb_ctrl
2390 static int s390x_aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
2391 # endif
2392
2393 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,    \
2394                               MODE,flags)                               \
2395 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2396     nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,                                 \
2397     keylen / 8,                                                         \
2398     ivlen,                                                              \
2399     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2400     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2401     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2402     NULL,                                                               \
2403     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2404     NULL,                                                               \
2405     NULL,                                                               \
2406     NULL,                                                               \
2407     NULL                                                                \
2408 };                                                                      \
2409 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2410     nid##_##keylen##_##nmode,                                           \
2411     blocksize,                                                          \
2412     keylen / 8,                                                         \
2413     ivlen,                                                              \
2414     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2415     aes_init_key,                                                       \
2416     aes_##mode##_cipher,                                                \
2417     NULL,                                                               \
2418     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2419     NULL,                                                               \
2420     NULL,                                                               \
2421     NULL,                                                               \
2422     NULL                                                                \
2423 };                                                                      \
2424 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2425 {                                                                       \
2426     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2427            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2428 }
2429
2430 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags)\
2431 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2432     nid##_##keylen##_##mode,                                            \
2433     blocksize,                                                          \
2434     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2435     ivlen,                                                              \
2436     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2437     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2438     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2439     s390x_aes_##mode##_cleanup,                                         \
2440     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2441     NULL,                                                               \
2442     NULL,                                                               \
2443     s390x_aes_##mode##_ctrl,                                            \
2444     NULL                                                                \
2445 };                                                                      \
2446 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2447     nid##_##keylen##_##mode,blocksize,                                  \
2448     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2449     ivlen,                                                              \
2450     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2451     aes_##mode##_init_key,                                              \
2452     aes_##mode##_cipher,                                                \
2453     aes_##mode##_cleanup,                                               \
2454     sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),                                       \
2455     NULL,                                                               \
2456     NULL,                                                               \
2457     aes_##mode##_ctrl,                                                  \
2458     NULL                                                                \
2459 };                                                                      \
2460 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2461 {                                                                       \
2462     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2463            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2464 }
2465
2466 #else
2467
2468 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
2469 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2470         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
2471         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2472         aes_init_key,                   \
2473         aes_##mode##_cipher,            \
2474         NULL,                           \
2475         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
2476         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
2477 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2478 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2479
2480 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
2481 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2482         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
2483         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
2484         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2485         aes_##mode##_init_key,          \
2486         aes_##mode##_cipher,            \
2487         aes_##mode##_cleanup,           \
2488         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
2489         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
2490 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2491 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2492
2493 #endif
2494
2495 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
2496 # include "arm_arch.h"
2497 # if __ARM_MAX_ARCH__>=7
2498 #  if defined(BSAES_ASM)
2499 #   define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2500 #  endif
2501 #  if defined(VPAES_ASM)
2502 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2503 #  endif
2504 #  define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
2505 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
2506 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
2507 #  define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
2508 #  define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
2509 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
2510 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
2511 # endif
2512 #endif
2513
2514 #if defined(HWAES_CAPABLE)
2515 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2516                           AES_KEY *key);
2517 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2518                           AES_KEY *key);
2519 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2520                    const AES_KEY *key);
2521 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2522                    const AES_KEY *key);
2523 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2524                        size_t length, const AES_KEY *key,
2525                        unsigned char *ivec, const int enc);
2526 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2527                                 size_t len, const AES_KEY *key,
2528                                 const unsigned char ivec[16]);
2529 void HWAES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2530                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2531                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2532 void HWAES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2533                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2534                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2535 #endif
2536
2537 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
2538         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
2539         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
2540         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2541         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2542         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
2543         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
2544         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
2545
2546 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2547                         const unsigned char *iv, int enc)
2548 {
2549     int ret, mode;
2550     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2551
2552     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
2553     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2554         && !enc) {
2555 #ifdef HWAES_CAPABLE
2556         if (HWAES_CAPABLE) {
2557             ret = HWAES_set_decrypt_key(key,
2558                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2559                                         &dat->ks.ks);
2560             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
2561             dat->stream.cbc = NULL;
2562 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2563             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2564                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2565 # endif
2566         } else
2567 #endif
2568 #ifdef BSAES_CAPABLE
2569         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
2570             ret = AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2571                                       &dat->ks.ks);
2572             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2573             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
2574         } else
2575 #endif
2576 #ifdef VPAES_CAPABLE
2577         if (VPAES_CAPABLE) {
2578             ret = vpaes_set_decrypt_key(key,
2579                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2580                                         &dat->ks.ks);
2581             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
2582             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2583                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2584         } else
2585 #endif
2586         {
2587             ret = AES_set_decrypt_key(key,
2588                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2589                                       &dat->ks.ks);
2590             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2591             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2592                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2593         }
2594     } else
2595 #ifdef HWAES_CAPABLE
2596     if (HWAES_CAPABLE) {
2597         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2598                                     &dat->ks.ks);
2599         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
2600         dat->stream.cbc = NULL;
2601 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2602         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2603             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2604         else
2605 # endif
2606 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2607         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2608             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2609         else
2610 # endif
2611             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
2612     } else
2613 #endif
2614 #ifdef BSAES_CAPABLE
2615     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
2616         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2617                                   &dat->ks.ks);
2618         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2619         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2620     } else
2621 #endif
2622 #ifdef VPAES_CAPABLE
2623     if (VPAES_CAPABLE) {
2624         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2625                                     &dat->ks.ks);
2626         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
2627         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2628             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2629     } else
2630 #endif
2631     {
2632         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2633                                   &dat->ks.ks);
2634         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2635         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2636             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2637 #ifdef AES_CTR_ASM
2638         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2639             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2640 #endif
2641     }
2642
2643     if (ret < 0) {
2644         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
2645         return 0;
2646     }
2647
2648     return 1;
2649 }
2650
2651 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2652                           const unsigned char *in, size_t len)
2653 {
2654     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2655
2656     if (dat->stream.cbc)
2657         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
2658                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2659                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
2660     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
2661         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2662                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2663     else
2664         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
2665                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2666
2667     return 1;
2668 }
2669
2670 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2671                           const unsigned char *in, size_t len)
2672 {
2673     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
2674     size_t i;
2675     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2676
2677     if (len < bl)
2678         return 1;
2679
2680     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
2681         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
2682
2683     return 1;
2684 }
2685
2686 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2687                           const unsigned char *in, size_t len)
2688 {
2689     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2690
2691     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2692     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2693                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
2694     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2695     return 1;
2696 }
2697
2698 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2699                           const unsigned char *in, size_t len)
2700 {
2701     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2702
2703     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2704     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2705                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2706                           EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2707     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2708     return 1;
2709 }
2710
2711 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2712                            const unsigned char *in, size_t len)
2713 {
2714     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2715
2716     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2717     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2718                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2719                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2720     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2721     return 1;
2722 }
2723
2724 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2725                            const unsigned char *in, size_t len)
2726 {
2727     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2728
2729     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
2730         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2731         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2732                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2733                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2734         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2735         return 1;
2736     }
2737
2738     while (len >= MAXBITCHUNK) {
2739         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2740         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
2741                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2742                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2743         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2744         len -= MAXBITCHUNK;
2745         out += MAXBITCHUNK;
2746         in  += MAXBITCHUNK;
2747     }
2748     if (len) {
2749         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2750         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
2751                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2752                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2753         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2754     }
2755
2756     return 1;
2757 }
2758
2759 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2760                           const unsigned char *in, size_t len)
2761 {
2762     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2763     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2764
2765     if (dat->stream.ctr)
2766         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
2767                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2768                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2769                                     &num, dat->stream.ctr);
2770     else
2771         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2772                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2773                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
2774                               dat->block);
2775     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2776     return 1;
2777 }
2778
2779 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, 0)
2780     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, 0)
2781     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, 0)
2782
2783 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
2784 {
2785     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2786     if (gctx == NULL)
2787         return 0;
2788     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
2789     if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2790         OPENSSL_free(gctx->iv);
2791     return 1;
2792 }
2793
2794 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
2795 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
2796 {
2797     int n = 8;
2798     unsigned char c;
2799
2800     do {
2801         --n;
2802         c = counter[n];
2803         ++c;
2804         counter[n] = c;
2805         if (c)
2806             return;
2807     } while (n);
2808 }
2809
2810 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2811 {
2812     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2813     switch (type) {
2814     case EVP_CTRL_INIT:
2815         gctx->key_set = 0;
2816         gctx->iv_set = 0;
2817         gctx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
2818         gctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2819         gctx->taglen = -1;
2820         gctx->iv_gen = 0;
2821         gctx->tls_aad_len = -1;
2822         return 1;
2823
2824     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2825         if (arg <= 0)
2826             return 0;
2827         /* Allocate memory for IV if needed */
2828         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
2829             if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2830                 OPENSSL_free(gctx->iv);
2831             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
2832             if (gctx->iv == NULL)
2833                 return 0;
2834         }
2835         gctx->ivlen = arg;
2836         return 1;
2837
2838     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2839         if (arg <= 0 || arg > 16 || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2840             return 0;
2841         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2842         gctx->taglen = arg;
2843         return 1;
2844
2845     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2846         if (arg <= 0 || arg > 16 || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2847             || gctx->taglen < 0)
2848             return 0;
2849         memcpy(ptr, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), arg);
2850         return 1;
2851
2852     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
2853         /* Special case: -1 length restores whole IV */
2854         if (arg == -1) {
2855             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
2856             gctx->iv_gen = 1;
2857             return 1;
2858         }
2859         /*
2860          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
2861          * 8.
2862          */
2863         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
2864             return 0;
2865         if (arg)
2866             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
2867         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)
2868             && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
2869             return 0;
2870         gctx->iv_gen = 1;
2871         return 1;
2872
2873     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
2874         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
2875             return 0;
2876         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2877         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
2878             arg = gctx->ivlen;
2879         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
2880         /*
2881          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
2882          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
2883          */
2884         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
2885         gctx->iv_set = 1;
2886         return 1;
2887
2888     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
2889         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0
2890             || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
2891             return 0;
2892         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
2893         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2894         gctx->iv_set = 1;
2895         return 1;
2896
2897     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2898         /* Save the AAD for later use */
2899         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2900             return 0;
2901         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
2902         gctx->tls_aad_len = arg;
2903         {
2904             unsigned int len =
2905                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
2906                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
2907             /* Correct length for explicit IV */
2908             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2909                 return 0;
2910             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2911             /* If decrypting correct for tag too */
2912             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
2913                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
2914                     return 0;
2915                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2916             }
2917             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
2918             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
2919         }
2920         /* Extra padding: tag appended to record */
2921         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2922
2923     case EVP_CTRL_COPY:
2924         {
2925             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
2926             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,out);
2927             if (gctx->gcm.key) {
2928                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
2929                     return 0;
2930                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
2931             }
2932             if (gctx->iv == EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2933                 gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
2934             else {
2935                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
2936                 if (gctx_out->iv == NULL)
2937                     return 0;
2938                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
2939             }
2940             return 1;
2941         }
2942
2943     default:
2944         return -1;
2945
2946     }
2947 }
2948
2949 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2950                             const unsigned char *iv, int enc)
2951 {
2952     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
2953     if (!iv && !key)
2954         return 1;
2955     if (key) {
2956         do {
2957 #ifdef HWAES_CAPABLE
2958             if (HWAES_CAPABLE) {
2959                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2960                                       &gctx->ks.ks);
2961                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2962                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
2963 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2964                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2965 # else
2966                 gctx->ctr = NULL;
2967 # endif
2968                 break;
2969             } else
2970 #endif
2971 #ifdef BSAES_CAPABLE
2972             if (BSAES_CAPABLE) {
2973                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2974                                     &gctx->ks.ks);
2975                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2976                                    (block128_f) AES_encrypt);
2977                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2978                 break;
2979             } else
2980 #endif
2981 #ifdef VPAES_CAPABLE
2982             if (VPAES_CAPABLE) {
2983                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2984                                       &gctx->ks.ks);
2985                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2986                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
2987                 gctx->ctr = NULL;
2988                 break;
2989             } else
2990 #endif
2991                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
2992
2993             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2994                                 &gctx->ks.ks);
2995             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2996                                (block128_f) AES_encrypt);
2997 #ifdef AES_CTR_ASM
2998             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2999 #else
3000             gctx->ctr = NULL;
3001 #endif
3002         } while (0);
3003
3004         /*
3005          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
3006          */
3007         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
3008             iv = gctx->iv;
3009         if (iv) {
3010             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3011             gctx->iv_set = 1;
3012         }
3013         gctx->key_set = 1;
3014     } else {
3015         /* If key set use IV, otherwise copy */
3016         if (gctx->key_set)
3017             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3018         else
3019             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
3020         gctx->iv_set = 1;
3021         gctx->iv_gen = 0;
3022     }
3023     return 1;
3024 }
3025
3026 /*
3027  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
3028  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
3029  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
3030  * and verify tag.
3031  */
3032
3033 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3034                               const unsigned char *in, size_t len)
3035 {
3036     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3037     int rv = -1;
3038     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3039     if (out != in
3040         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
3041         return -1;
3042     /*
3043      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
3044      * buffer.
3045      */
3046     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) ?
3047                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
3048                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
3049         goto err;
3050     /* Use saved AAD */
3051     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3052                           gctx->tls_aad_len))
3053         goto err;
3054     /* Fix buffer and length to point to payload */
3055     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3056     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3057     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3058     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3059         /* Encrypt payload */
3060         if (gctx->ctr) {
3061             size_t bulk = 0;
3062 #if defined(AES_GCM_ASM)
3063             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3064                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3065                     return -1;
3066
3067                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3068                                        gctx->gcm.key,
3069                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3070                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3071             }
3072 #endif
3073             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3074                                             in + bulk,
3075                                             out + bulk,
3076                                             len - bulk, gctx->ctr))
3077                 goto err;
3078         } else {
3079             size_t bulk = 0;
3080 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3081             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3082                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3083                     return -1;
3084
3085                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3086                                        gctx->gcm.key,
3087                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3088                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3089             }
3090 #endif
3091             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3092                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3093                 goto err;
3094         }
3095         out += len;
3096         /* Finally write tag */
3097         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3098         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3099     } else {
3100         /* Decrypt */
3101         if (gctx->ctr) {
3102             size_t bulk = 0;
3103 #if defined(AES_GCM_ASM)
3104             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3105                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3106                     return -1;
3107
3108                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3109                                        gctx->gcm.key,
3110                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3111                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3112             }
3113 #endif
3114             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3115                                             in + bulk,
3116                                             out + bulk,
3117                                             len - bulk, gctx->ctr))
3118                 goto err;
3119         } else {
3120             size_t bulk = 0;
3121 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3122             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3123                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3124                     return -1;
3125
3126                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3127                                        gctx->gcm.key,
3128                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3129                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3130             }
3131 #endif
3132             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3133                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3134                 goto err;
3135         }
3136         /* Retrieve tag */
3137         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3138                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3139         /* If tag mismatch wipe buffer */
3140         if (CRYPTO_memcmp(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), in + len,
3141                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
3142             OPENSSL_cleanse(out, len);
3143             goto err;
3144         }
3145         rv = len;
3146     }
3147
3148  err:
3149     gctx->iv_set = 0;
3150     gctx->tls_aad_len = -1;
3151     return rv;
3152 }
3153
3154 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3155                           const unsigned char *in, size_t len)
3156 {
3157     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3158     /* If not set up, return error */
3159     if (!gctx->key_set)
3160         return -1;
3161
3162     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
3163         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3164
3165     if (!gctx->iv_set)
3166         return -1;
3167     if (in) {
3168         if (out == NULL) {
3169             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
3170                 return -1;
3171         } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3172             if (gctx->ctr) {
3173                 size_t bulk = 0;
3174 #if defined(AES_GCM_ASM)
3175                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3176                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3177
3178                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3179                         return -1;
3180
3181                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3182                                            out + res, len - res,
3183                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3184                                            gctx->gcm.Xi.u);
3185                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3186                     bulk += res;
3187                 }
3188 #endif
3189                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3190                                                 in + bulk,
3191                                                 out + bulk,
3192                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3193                     return -1;
3194             } else {
3195                 size_t bulk = 0;
3196 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3197                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3198                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3199
3200                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3201                         return -1;
3202
3203                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3204                                            out + res, len - res,
3205                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3206                                            gctx->gcm.Xi.u);
3207                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3208                     bulk += res;
3209                 }
3210 #endif
3211                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3212                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3213                     return -1;
3214             }
3215         } else {
3216             if (gctx->ctr) {
3217                 size_t bulk = 0;
3218 #if defined(AES_GCM_ASM)
3219                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3220                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3221
3222                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3223                         return -1;
3224
3225                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3226                                            out + res, len - res,
3227                                            gctx->gcm.key,
3228                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3229                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3230                     bulk += res;
3231                 }
3232 #endif
3233                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3234                                                 in + bulk,
3235                                                 out + bulk,
3236                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3237                     return -1;
3238             } else {
3239                 size_t bulk = 0;
3240 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3241                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3242                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3243
3244                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3245                         return -1;
3246
3247                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3248                                            out + res, len - res,
3249                                            gctx->gcm.key,
3250                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3251                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3252                     bulk += res;
3253                 }
3254 #endif
3255                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3256                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3257                     return -1;
3258             }
3259         }
3260         return len;
3261     } else {
3262         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3263             if (gctx->taglen < 0)
3264                 return -1;
3265             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm,
3266                                      EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3267                                      gctx->taglen) != 0)
3268                 return -1;
3269             gctx->iv_set = 0;
3270             return 0;
3271         }
3272         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), 16);
3273         gctx->taglen = 16;
3274         /* Don't reuse the IV */
3275         gctx->iv_set = 0;
3276         return 0;
3277     }
3278
3279 }
3280
3281 #define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
3282                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3283                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3284                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3285
3286 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
3287                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3288     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
3289                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3290     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
3291                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3292
3293 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3294 {
3295     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,c);
3296     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
3297         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3298         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,out);
3299         if (xctx->xts.key1) {
3300             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
3301                 return 0;
3302             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
3303         }
3304         if (xctx->xts.key2) {
3305             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
3306                 return 0;
3307             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
3308         }
3309         return 1;
3310     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
3311         return -1;
3312     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
3313     xctx->xts.key1 = NULL;
3314     xctx->xts.key2 = NULL;
3315     return 1;
3316 }
3317
3318 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3319                             const unsigned char *iv, int enc)
3320 {
3321     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3322     if (!iv && !key)
3323         return 1;
3324
3325     if (key)
3326         do {
3327 #ifdef AES_XTS_ASM
3328             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
3329 #else
3330             xctx->stream = NULL;
3331 #endif
3332             /* key_len is two AES keys */
3333 #ifdef HWAES_CAPABLE
3334             if (HWAES_CAPABLE) {
3335                 if (enc) {
3336                     HWAES_set_encrypt_key(key,
3337                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3338                                           &xctx->ks1.ks);
3339                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3340 # ifdef HWAES_xts_encrypt
3341                     xctx->stream = HWAES_xts_encrypt;
3342 # endif
3343                 } else {
3344                     HWAES_set_decrypt_key(key,
3345                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3346                                           &xctx->ks1.ks);
3347                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
3348 # ifdef HWAES_xts_decrypt
3349                     xctx->stream = HWAES_xts_decrypt;
3350 #endif
3351                 }
3352
3353                 HWAES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3354                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3355                                       &xctx->ks2.ks);
3356                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3357
3358                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3359                 break;
3360             } else
3361 #endif
3362 #ifdef BSAES_CAPABLE
3363             if (BSAES_CAPABLE)
3364                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
3365             else
3366 #endif
3367 #ifdef VPAES_CAPABLE
3368             if (VPAES_CAPABLE) {
3369                 if (enc) {
3370                     vpaes_set_encrypt_key(key,
3371                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3372                                           &xctx->ks1.ks);
3373                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3374                 } else {
3375                     vpaes_set_decrypt_key(key,
3376                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3377                                           &xctx->ks1.ks);
3378                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
3379                 }
3380
3381                 vpaes_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3382                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3383                                       &xctx->ks2.ks);
3384                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3385
3386                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3387                 break;
3388             } else
3389 #endif
3390                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3391
3392             if (enc) {
3393                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3394                                     &xctx->ks1.ks);
3395                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
3396             } else {
3397                 AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3398                                     &xctx->ks1.ks);
3399                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
3400             }
3401
3402             AES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3403                                 EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3404                                 &xctx->ks2.ks);
3405             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
3406
3407             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3408         } while (0);
3409
3410     if (iv) {
3411         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
3412         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
3413     }
3414
3415     return 1;
3416 }
3417
3418 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3419                           const unsigned char *in, size_t len)
3420 {
3421     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3422     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
3423         return 0;
3424     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
3425         return 0;
3426     if (xctx->stream)
3427         (*xctx->stream) (in, out, len,
3428                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3429                          EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx));
3430     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3431                                    in, out, len,
3432                                    EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)))
3433         return 0;
3434     return 1;
3435 }
3436
3437 #define aes_xts_cleanup NULL
3438
3439 #define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
3440                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3441                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3442
3443 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3444     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3445
3446 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3447 {
3448     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,c);
3449     switch (type) {
3450     case EVP_CTRL_INIT:
3451         cctx->key_set = 0;
3452         cctx->iv_set = 0;
3453         cctx->L = 8;
3454         cctx->M = 12;
3455         cctx->tag_set = 0;
3456         cctx->len_set = 0;
3457         cctx->tls_aad_len = -1;
3458         return 1;
3459
3460     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
3461         /* Save the AAD for later use */
3462         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
3463             return 0;
3464         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3465         cctx->tls_aad_len = arg;
3466         {
3467             uint16_t len =
3468                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
3469                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
3470             /* Correct length for explicit IV */
3471             if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
3472                 return 0;
3473             len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3474             /* If decrypting correct for tag too */
3475             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
3476                 if (len < cctx->M)
3477                     return 0;
3478                 len -= cctx->M;
3479             }
3480             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
3481             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
3482         }
3483         /* Extra padding: tag appended to record */
3484         return cctx->M;
3485
3486     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
3487         /* Sanity check length */
3488         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
3489             return 0;
3490         /* Just copy to first part of IV */
3491         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c), ptr, arg);
3492         return 1;
3493
3494     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3495         arg = 15 - arg;
3496         /* fall thru */
3497     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
3498         if (arg < 2 || arg > 8)
3499             return 0;
3500         cctx->L = arg;
3501         return 1;
3502
3503     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3504         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
3505             return 0;
3506         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) && ptr)
3507             return 0;
3508         if (ptr) {
3509             cctx->tag_set = 1;
3510             memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3511         }
3512         cctx->M = arg;
3513         return 1;
3514
3515     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3516         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) || !cctx->tag_set)
3517             return 0;
3518         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
3519             return 0;
3520         cctx->tag_set = 0;
3521         cctx->iv_set = 0;
3522         cctx->len_set = 0;
3523         return 1;
3524
3525     case EVP_CTRL_COPY:
3526         {
3527             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3528             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,out);
3529             if (cctx->ccm.key) {
3530                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
3531                     return 0;
3532                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
3533             }
3534             return 1;
3535         }
3536
3537     default:
3538         return -1;
3539
3540     }
3541 }
3542
3543 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3544                             const unsigned char *iv, int enc)
3545 {
3546     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3547     if (!iv && !key)
3548         return 1;
3549     if (key)
3550         do {
3551 #ifdef HWAES_CAPABLE
3552             if (HWAES_CAPABLE) {
3553                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3554                                       &cctx->ks.ks);
3555
3556                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3557                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
3558                 cctx->str = NULL;
3559                 cctx->key_set = 1;
3560                 break;
3561             } else
3562 #endif
3563 #ifdef VPAES_CAPABLE
3564             if (VPAES_CAPABLE) {
3565                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3566                                       &cctx->ks.ks);
3567                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3568                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
3569                 cctx->str = NULL;
3570                 cctx->key_set = 1;
3571                 break;
3572             }
3573 #endif
3574             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3575                                 &cctx->ks.ks);
3576             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3577                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
3578             cctx->str = NULL;
3579             cctx->key_set = 1;
3580         } while (0);
3581     if (iv) {
3582         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
3583         cctx->iv_set = 1;
3584     }
3585     return 1;
3586 }
3587
3588 static int aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3589                               const unsigned char *in, size_t len)
3590 {
3591     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3592     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3593     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3594     if (out != in || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->M))
3595         return -1;
3596     /* If encrypting set explicit IV from sequence number (start of AAD) */
3597     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3598         memcpy(out, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3599                EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3600     /* Get rest of IV from explicit IV */
3601     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx) + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in,
3602            EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3603     /* Correct length value */
3604     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3605     if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 15 - cctx->L,
3606                             len))
3607             return -1;
3608     /* Use saved AAD */
3609     CRYPTO_ccm128_aad(ccm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), cctx->tls_aad_len);
3610     /* Fix buffer to point to payload */
3611     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3612     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3613     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3614         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3615                                                     cctx->str) :
3616             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3617             return -1;
3618         if (!CRYPTO_ccm128_tag(ccm, out + len, cctx->M))
3619             return -1;
3620         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3621     } else {
3622         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3623                                                      cctx->str) :
3624             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3625             unsigned char tag[16];
3626             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3627                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, in + len, cctx->M))
3628                     return len;
3629             }
3630         }
3631         OPENSSL_cleanse(out, len);
3632         return -1;
3633     }
3634 }
3635
3636 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3637                           const unsigned char *in, size_t len)
3638 {
3639     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3640     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3641     /* If not set up, return error */
3642     if (!cctx->key_set)
3643         return -1;
3644
3645     if (cctx->tls_aad_len >= 0)
3646         return aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3647
3648     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
3649     if (in == NULL && out != NULL)
3650         return 0;
3651
3652     if (!cctx->iv_set)
3653         return -1;
3654
3655     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && !cctx->tag_set)
3656         return -1;
3657     if (!out) {
3658         if (!in) {
3659             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3660                                     15 - cctx->L, len))
3661                 return -1;
3662             cctx->len_set = 1;
3663             return len;
3664         }
3665         /* If have AAD need message length */
3666         if (!cctx->len_set && len)
3667             return -1;
3668         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
3669         return len;
3670     }
3671     /* If not set length yet do it */
3672     if (!cctx->len_set) {
3673         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3674                                 15 - cctx->L, len))
3675             return -1;
3676         cctx->len_set = 1;
3677     }
3678     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3679         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3680                                                     cctx->str) :
3681             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3682             return -1;
3683         cctx->tag_set = 1;
3684         return len;
3685     } else {
3686         int rv = -1;
3687         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3688                                                      cctx->str) :
3689             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3690             unsigned char tag[16];
3691             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3692                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3693                                    cctx->M))
3694                     rv = len;
3695             }
3696         }
3697         if (rv == -1)
3698             OPENSSL_cleanse(out, len);
3699         cctx->iv_set = 0;
3700         cctx->tag_set = 0;
3701         cctx->len_set = 0;
3702         return rv;
3703     }
3704 }
3705
3706 #define aes_ccm_cleanup NULL
3707
3708 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
3709                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3710     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
3711                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3712     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
3713                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3714
3715 typedef struct {
3716     union {
3717         double align;
3718         AES_KEY ks;
3719     } ks;
3720     /* Indicates if IV has been set */
3721     unsigned char *iv;
3722 } EVP_AES_WRAP_CTX;
3723
3724 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3725                              const unsigned char *iv, int enc)
3726 {
3727     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3728     if (!iv && !key)
3729         return 1;
3730     if (key) {
3731         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3732             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3733                                 &wctx->ks.ks);
3734         else
3735             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3736                                 &wctx->ks.ks);
3737         if (!iv)
3738             wctx->iv = NULL;
3739     }
3740     if (iv) {
3741         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
3742         wctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
3743     }
3744     return 1;
3745 }
3746
3747 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3748                            const unsigned char *in, size_t inlen)
3749 {
3750     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3751     size_t rv;
3752     /* AES wrap with padding has IV length of 4, without padding 8 */
3753     int pad = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx) == 4;
3754     /* No final operation so always return zero length */
3755     if (!in)
3756         return 0;
3757     /* Input length must always be non-zero */
3758     if (!inlen)
3759         return -1;
3760     /* If decrypting need at least 16 bytes and multiple of 8 */
3761     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && (inlen < 16 || inlen & 0x7))
3762         return -1;
3763     /* If not padding input must be multiple of 8 */
3764     if (!pad && inlen & 0x7)
3765         return -1;
3766     if (is_partially_overlapping(out, in, inlen)) {
3767         EVPerr(EVP_F_AES_WRAP_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
3768         return 0;
3769     }
3770     if (!out) {
3771         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3772             /* If padding round up to multiple of 8 */
3773             if (pad)
3774                 inlen = (inlen + 7) / 8 * 8;
3775             /* 8 byte prefix */
3776             return inlen + 8;
3777         } else {
3778             /*
3779              * If not padding output will be exactly 8 bytes smaller than
3780              * input. If padding it will be at least 8 bytes smaller but we
3781              * don't know how much.
3782              */
3783             return inlen - 8;
3784         }
3785     }
3786     if (pad) {
3787         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3788             rv = CRYPTO_128_wrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3789                                      out, in, inlen,
3790                                      (block128_f) AES_encrypt);
3791         else
3792             rv = CRYPTO_128_unwrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3793                                        out, in, inlen,
3794                                        (block128_f) AES_decrypt);
3795     } else {
3796         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3797             rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3798                                  out, in, inlen, (block128_f) AES_encrypt);
3799         else
3800             rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3801                                    out, in, inlen, (block128_f) AES_decrypt);
3802     }
3803     return rv ? (int)rv : -1;
3804 }
3805
3806 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
3807                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3808                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
3809
3810 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
3811     NID_id_aes128_wrap,
3812     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
3813     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3814     NULL,
3815     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3816     NULL, NULL, NULL, NULL
3817 };
3818
3819 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
3820 {
3821     return &aes_128_wrap;
3822 }
3823
3824 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
3825     NID_id_aes192_wrap,
3826     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
3827     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3828     NULL,
3829     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3830     NULL, NULL, NULL, NULL
3831 };
3832
3833 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
3834 {
3835     return &aes_192_wrap;
3836 }
3837
3838 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
3839     NID_id_aes256_wrap,
3840     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
3841     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3842     NULL,
3843     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3844     NULL, NULL, NULL, NULL
3845 };
3846
3847 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
3848 {
3849     return &aes_256_wrap;
3850 }
3851
3852 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap_pad = {
3853     NID_id_aes128_wrap_pad,
3854     8, 16, 4, WRAP_FLAGS,
3855     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3856     NULL,
3857     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3858     NULL, NULL, NULL, NULL
3859 };
3860
3861 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap_pad(void)
3862 {
3863     return &aes_128_wrap_pad;
3864 }
3865
3866 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap_pad = {
3867     NID_id_aes192_wrap_pad,
3868     8, 24, 4, WRAP_FLAGS,
3869     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3870     NULL,
3871     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3872     NULL, NULL, NULL, NULL
3873 };
3874
3875 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap_pad(void)
3876 {
3877     return &aes_192_wrap_pad;
3878 }
3879
3880 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap_pad = {
3881     NID_id_aes256_wrap_pad,
3882     8, 32, 4, WRAP_FLAGS,
3883     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3884     NULL,
3885     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3886     NULL, NULL, NULL, NULL
3887 };
3888
3889 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap_pad(void)
3890 {
3891     return &aes_256_wrap_pad;
3892 }
3893
3894 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
3895 static int aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3896 {
3897     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
3898     EVP_CIPHER_CTX *newc;
3899     EVP_AES_OCB_CTX *new_octx;
3900
3901     switch (type) {
3902     case EVP_CTRL_INIT:
3903         octx->key_set = 0;
3904         octx->iv_set = 0;
3905         octx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
3906         octx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
3907         octx->taglen = 16;
3908         octx->data_buf_len = 0;
3909         octx->aad_buf_len = 0;
3910         return 1;
3911
3912     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3913         /* IV len must be 1 to 15 */
3914         if (arg <= 0 || arg > 15)
3915             return 0;
3916
3917         octx->ivlen = arg;
3918         return 1;
3919
3920     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3921         if (!ptr) {
3922             /* Tag len must be 0 to 16 */
3923             if (arg < 0 || arg > 16)
3924                 return 0;
3925
3926             octx->taglen = arg;
3927             return 1;
3928         }
3929         if (arg != octx->taglen || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3930             return 0;
3931         memcpy(octx->tag, ptr, arg);
3932         return 1;
3933
3934     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3935         if (arg != octx->taglen || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3936             return 0;
3937
3938         memcpy(ptr, octx->tag, arg);
3939         return 1;
3940
3941     case EVP_CTRL_COPY:
3942         newc = (EVP_CIPHER_CTX *)ptr;
3943         new_octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,newc);
3944         return CRYPTO_ocb128_copy_ctx(&new_octx->ocb, &octx->ocb,
3945                                       &new_octx->ksenc.ks,
3946                                       &new_octx->ksdec.ks);
3947
3948     default:
3949         return -1;
3950
3951     }
3952 }
3953
3954 # ifdef HWAES_CAPABLE
3955 #  ifdef HWAES_ocb_encrypt
3956 void HWAES_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3957                        size_t blocks, const void *key,
3958                        size_t start_block_num,
3959                        unsigned char offset_i[16],
3960                        const unsigned char L_[][16],
3961                        unsigned char checksum[16]);
3962 #  else
3963 #    define HWAES_ocb_encrypt ((ocb128_f)NULL)
3964 #  endif
3965 #  ifdef HWAES_ocb_decrypt
3966 void HWAES_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3967                        size_t blocks, const void *key,
3968                        size_t start_block_num,
3969                        unsigned char offset_i[16],
3970                        const unsigned char L_[][16],
3971                        unsigned char checksum[16]);
3972 #  else
3973 #    define HWAES_ocb_decrypt ((ocb128_f)NULL)
3974 #  endif
3975 # endif
3976
3977 static int aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3978                             const unsigned char *iv, int enc)
3979 {
3980     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
3981     if (!iv && !key)
3982         return 1;
3983     if (key) {
3984         do {
3985             /*
3986              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
3987              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
3988              * decrypt for an encryption operation.
3989              */
3990 # ifdef HWAES_CAPABLE
3991             if (HWAES_CAPABLE) {
3992                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3993                                       &octx->ksenc.ks);
3994                 HWAES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3995                                       &octx->ksdec.ks);
3996                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
3997                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
3998                                         (block128_f) HWAES_encrypt,
3999                                         (block128_f) HWAES_decrypt,
4000                                         enc ? HWAES_ocb_encrypt
4001                                             : HWAES_ocb_decrypt))
4002                     return 0;
4003                 break;
4004             }
4005 # endif
4006 # ifdef VPAES_CAPABLE
4007             if (VPAES_CAPABLE) {
4008                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4009                                       &octx->ksenc.ks);
4010                 vpaes_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4011                                       &octx->ksdec.ks);
4012                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4013                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4014                                         (block128_f) vpaes_encrypt,
4015                                         (block128_f) vpaes_decrypt,
4016                                         NULL))
4017                     return 0;
4018                 break;
4019             }
4020 # endif
4021             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4022                                 &octx->ksenc.ks);
4023             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4024                                 &octx->ksdec.ks);
4025             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4026                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4027                                     (block128_f) AES_encrypt,
4028                                     (block128_f) AES_decrypt,
4029                                     NULL))
4030                 return 0;
4031         }
4032         while (0);
4033
4034         /*
4035          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
4036          */
4037         if (iv == NULL && octx->iv_set)
4038             iv = octx->iv;
4039         if (iv) {
4040             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
4041                 != 1)
4042                 return 0;
4043             octx->iv_set = 1;
4044         }
4045         octx->key_set = 1;
4046     } else {
4047         /* If key set use IV, otherwise copy */
4048         if (octx->key_set)
4049             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
4050         else
4051             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
4052         octx->iv_set = 1;
4053     }
4054     return 1;
4055 }
4056
4057 static int aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
4058                           const unsigned char *in, size_t len)
4059 {
4060     unsigned char *buf;
4061     int *buf_len;
4062     int written_len = 0;
4063     size_t trailing_len;
4064     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
4065
4066     /* If IV or Key not set then return error */
4067     if (!octx->iv_set)
4068         return -1;
4069
4070     if (!octx->key_set)
4071         return -1;
4072
4073     if (in != NULL) {
4074         /*
4075          * Need to ensure we are only passing full blocks to low level OCB
4076          * routines. We do it here rather than in EVP_EncryptUpdate/
4077          * EVP_DecryptUpdate because we need to pass full blocks of AAD too
4078          * and those routines don't support that
4079          */
4080
4081         /* Are we dealing with AAD or normal data here? */
4082         if (out == NULL) {
4083             buf = octx->aad_buf;
4084             buf_len = &(octx->aad_buf_len);
4085         } else {
4086             buf = octx->data_buf;
4087             buf_len = &(octx->data_buf_len);
4088
4089             if (is_partially_overlapping(out + *buf_len, in, len)) {
4090                 EVPerr(EVP_F_AES_OCB_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
4091                 return 0;
4092             }
4093         }
4094
4095         /*
4096          * If we've got a partially filled buffer from a previous call then
4097          * use that data first
4098          */
4099         if (*buf_len > 0) {
4100             unsigned int remaining;
4101
4102             remaining = AES_BLOCK_SIZE - (*buf_len);
4103             if (remaining > len) {
4104                 memcpy(buf + (*buf_len), in, len);
4105                 *(buf_len) += len;
4106                 return 0;
4107             }
4108             memcpy(buf + (*buf_len), in, remaining);
4109
4110             /*
4111              * If we get here we've filled the buffer, so process it
4112              */
4113             len -= remaining;
4114             in += remaining;
4115             if (out == NULL) {
4116                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, buf, AES_BLOCK_SIZE))
4117                     return -1;
4118             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4119                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, buf, out,
4120                                            AES_BLOCK_SIZE))
4121                     return -1;
4122             } else {
4123                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, buf, out,
4124                                            AES_BLOCK_SIZE))
4125                     return -1;
4126             }
4127             written_len = AES_BLOCK_SIZE;
4128             *buf_len = 0;
4129             if (out != NULL)
4130                 out += AES_BLOCK_SIZE;
4131         }
4132
4133         /* Do we have a partial block to handle at the end? */
4134         trailing_len = len % AES_BLOCK_SIZE;
4135
4136         /*
4137          * If we've got some full blocks to handle, then process these first
4138          */
4139         if (len != trailing_len) {
4140             if (out == NULL) {
4141                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, in, len - trailing_len))
4142                     return -1;
4143             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4144                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt
4145                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4146                     return -1;
4147             } else {
4148                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt
4149                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4150                     return -1;
4151             }
4152             written_len += len - trailing_len;
4153             in += len - trailing_len;
4154         }
4155
4156         /* Handle any trailing partial block */
4157         if (trailing_len > 0) {
4158             memcpy(buf, in, trailing_len);
4159             *buf_len = trailing_len;
4160         }
4161
4162         return written_len;
4163     } else {
4164         /*
4165          * First of all empty the buffer of any partial block that we might
4166          * have been provided - both for data and AAD
4167          */
4168         if (octx->data_buf_len > 0) {
4169             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4170                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4171                                            octx->data_buf_len))
4172                     return -1;
4173             } else {
4174                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4175                                            octx->data_buf_len))
4176                     return -1;
4177             }
4178             written_len = octx->data_buf_len;
4179             octx->data_buf_len = 0;
4180         }
4181         if (octx->aad_buf_len > 0) {
4182             if (!CRYPTO_ocb128_aad
4183                 (&octx->ocb, octx->aad_buf, octx->aad_buf_len))
4184                 return -1;
4185             octx->aad_buf_len = 0;
4186         }
4187         /* If decrypting then verify */
4188         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4189             if (octx->taglen < 0)
4190                 return -1;
4191             if (CRYPTO_ocb128_finish(&octx->ocb,
4192                                      octx->tag, octx->taglen) != 0)
4193                 return -1;
4194             octx->iv_set = 0;
4195             return written_len;
4196         }
4197         /* If encrypting then just get the tag */
4198         if (CRYPTO_ocb128_tag(&octx->ocb, octx->tag, 16) != 1)
4199             return -1;
4200         /* Don't reuse the IV */
4201         octx->iv_set = 0;
4202         return written_len;
4203     }
4204 }
4205
4206 static int aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
4207 {
4208     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
4209     CRYPTO_ocb128_cleanup(&octx->ocb);
4210     return 1;
4211 }
4212
4213 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 16, 12, ocb, OCB,
4214                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4215 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 16, 12, ocb, OCB,
4216                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4217 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 16, 12, ocb, OCB,
4218                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4219 #endif                         /* OPENSSL_NO_OCB */