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 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
 148 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
 149 {
 150     int n = 8;
 151     unsigned char c;
 152
 153     do {
 154         --n;
 155         c = counter[n];
 156         ++c;
 157         counter[n] = c;
 158         if (c)
 159             return;
 160     } while (n);
 161 }
 162
 163 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) || defined(_ARCH_PPC))
 164 # include "ppc_arch.h"
 165 # ifdef VPAES_ASM
 166 #  define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC)
 167 # endif
 168 # define HWAES_CAPABLE  (OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207)
 169 # define HWAES_set_encrypt_key aes_p8_set_encrypt_key
 170 # define HWAES_set_decrypt_key aes_p8_set_decrypt_key
 171 # define HWAES_encrypt aes_p8_encrypt
 172 # define HWAES_decrypt aes_p8_decrypt
 173 # define HWAES_cbc_encrypt aes_p8_cbc_encrypt
 174 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_p8_ctr32_encrypt_blocks
 175 # define HWAES_xts_encrypt aes_p8_xts_encrypt
 176 # define HWAES_xts_decrypt aes_p8_xts_decrypt
 177 #endif
 178
 179 #if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
 180         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 181           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 182         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 183         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
 184
 185 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
 186
 187 # ifdef VPAES_ASM
 188 #  define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 189 # endif
 190 # ifdef BSAES_ASM
 191 #  define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 192 # endif
 193 /*
 194  * AES-NI section
 195  */
 196 # define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 197
 198 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 199                           AES_KEY *key);
 200 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 201                           AES_KEY *key);
 202
 203 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 204                    const AES_KEY *key);
 205 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 206                    const AES_KEY *key);
 207
 208 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 209                        unsigned char *out,
 210                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 211 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 212                        unsigned char *out,
 213                        size_t length,
 214                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 215
 216 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 217                                 unsigned char *out,
 218                                 size_t blocks,
 219                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 220
 221 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 222                        unsigned char *out,
 223                        size_t length,
 224                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 225                        const unsigned char iv[16]);
 226
 227 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 228                        unsigned char *out,
 229                        size_t length,
 230                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 231                        const unsigned char iv[16]);
 232
 233 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 234                                 unsigned char *out,
 235                                 size_t blocks,
 236                                 const void *key,
 237                                 const unsigned char ivec[16],
 238                                 unsigned char cmac[16]);
 239
 240 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 241                                 unsigned char *out,
 242                                 size_t blocks,
 243                                 const void *key,
 244                                 const unsigned char ivec[16],
 245                                 unsigned char cmac[16]);
 246
 247 # if defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)
 248 size_t aesni_gcm_encrypt(const unsigned char *in,
 249                          unsigned char *out,
 250                          size_t len,
 251                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 252 #  define AES_gcm_encrypt aesni_gcm_encrypt
 253 size_t aesni_gcm_decrypt(const unsigned char *in,
 254                          unsigned char *out,
 255                          size_t len,
 256                          const void *key, unsigned char ivec[16], u64 *Xi);
 257 #  define AES_gcm_decrypt aesni_gcm_decrypt
 258 void gcm_ghash_avx(u64 Xi[2], const u128 Htable[16], const u8 *in,
 259                    size_t len);
 260 #  define AES_GCM_ASM(gctx)       (gctx->ctr==aesni_ctr32_encrypt_blocks && \
 261                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 262 #  define AES_GCM_ASM2(gctx)      (gctx->gcm.block==(block128_f)aesni_encrypt && \
 263                                  gctx->gcm.ghash==gcm_ghash_avx)
 264 #  undef AES_GCM_ASM2          /* minor size optimization */
 265 # endif
 266
 267 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 268                           const unsigned char *iv, int enc)
 269 {
 270     int ret, mode;
 271     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 272
 273     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 274     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 275         && !enc) {
 276         ret = aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 277                                     &dat->ks.ks);
 278         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 279         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 280             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 281     } else {
 282         ret = aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 283                                     &dat->ks.ks);
 284         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 285         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 286             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 287         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 288             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 289         else
 290             dat->stream.cbc = NULL;
 291     }
 292
 293     if (ret < 0) {
 294         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 295         return 0;
 296     }
 297
 298     return 1;
 299 }
 300
 301 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 302                             const unsigned char *in, size_t len)
 303 {
 304     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 305                       EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 306                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 307
 308     return 1;
 309 }
 310
 311 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 312                             const unsigned char *in, size_t len)
 313 {
 314     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
 315
 316     if (len < bl)
 317         return 1;
 318
 319     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, &EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx)->ks.ks,
 320                       EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
 321
 322     return 1;
 323 }
 324
 325 # define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 326 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 327                             const unsigned char *in, size_t len);
 328
 329 # define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 330 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 331                             const unsigned char *in, size_t len);
 332
 333 # define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 334 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 335                              const unsigned char *in, size_t len);
 336
 337 # define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 338 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 339                              const unsigned char *in, size_t len);
 340
 341 # define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 342 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 343                             const unsigned char *in, size_t len);
 344
 345 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 346                               const unsigned char *iv, int enc)
 347 {
 348     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 349     if (!iv && !key)
 350         return 1;
 351     if (key) {
 352         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 353                               &gctx->ks.ks);
 354         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 355         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 356         /*
 357          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 358          */
 359         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 360             iv = gctx->iv;
 361         if (iv) {
 362             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 363             gctx->iv_set = 1;
 364         }
 365         gctx->key_set = 1;
 366     } else {
 367         /* If key set use IV, otherwise copy */
 368         if (gctx->key_set)
 369             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 370         else
 371             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 372         gctx->iv_set = 1;
 373         gctx->iv_gen = 0;
 374     }
 375     return 1;
 376 }
 377
 378 # define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 379 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 380                             const unsigned char *in, size_t len);
 381
 382 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 383                               const unsigned char *iv, int enc)
 384 {
 385     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 386     if (!iv && !key)
 387         return 1;
 388
 389     if (key) {
 390         /* key_len is two AES keys */
 391         if (enc) {
 392             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 393                                   &xctx->ks1.ks);
 394             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 395             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 396         } else {
 397             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 398                                   &xctx->ks1.ks);
 399             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 400             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 401         }
 402
 403         aesni_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 404                               EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 405                               &xctx->ks2.ks);
 406         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 407
 408         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 409     }
 410
 411     if (iv) {
 412         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 413         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 414     }
 415
 416     return 1;
 417 }
 418
 419 # define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 420 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 421                             const unsigned char *in, size_t len);
 422
 423 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 424                               const unsigned char *iv, int enc)
 425 {
 426     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 427     if (!iv && !key)
 428         return 1;
 429     if (key) {
 430         aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 431                               &cctx->ks.ks);
 432         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 433                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 434         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 435             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 436         cctx->key_set = 1;
 437     }
 438     if (iv) {
 439         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 440         cctx->iv_set = 1;
 441     }
 442     return 1;
 443 }
 444
 445 # define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 446 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 447                             const unsigned char *in, size_t len);
 448
 449 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 450 void aesni_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 451                        size_t blocks, const void *key,
 452                        size_t start_block_num,
 453                        unsigned char offset_i[16],
 454                        const unsigned char L_[][16],
 455                        unsigned char checksum[16]);
 456 void aesni_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 457                        size_t blocks, const void *key,
 458                        size_t start_block_num,
 459                        unsigned char offset_i[16],
 460                        const unsigned char L_[][16],
 461                        unsigned char checksum[16]);
 462
 463 static int aesni_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 464                               const unsigned char *iv, int enc)
 465 {
 466     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 467     if (!iv && !key)
 468         return 1;
 469     if (key) {
 470         do {
 471             /*
 472              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 473              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 474              * decrypt for an encryption operation.
 475              */
 476             aesni_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 477                                   &octx->ksenc.ks);
 478             aesni_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 479                                   &octx->ksdec.ks);
 480             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 481                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 482                                     (block128_f) aesni_encrypt,
 483                                     (block128_f) aesni_decrypt,
 484                                     enc ? aesni_ocb_encrypt
 485                                         : aesni_ocb_decrypt))
 486                 return 0;
 487         }
 488         while (0);
 489
 490         /*
 491          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 492          */
 493         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 494             iv = octx->iv;
 495         if (iv) {
 496             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 497                 != 1)
 498                 return 0;
 499             octx->iv_set = 1;
 500         }
 501         octx->key_set = 1;
 502     } else {
 503         /* If key set use IV, otherwise copy */
 504         if (octx->key_set)
 505             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 506         else
 507             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 508         octx->iv_set = 1;
 509     }
 510     return 1;
 511 }
 512
 513 #  define aesni_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 514 static int aesni_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 515                             const unsigned char *in, size_t len);
 516 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 517
 518 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 519 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 520         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 521         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 522         aesni_init_key,                 \
 523         aesni_##mode##_cipher,          \
 524         NULL,                           \
 525         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 526         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 527 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 528         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 529         keylen/8,ivlen, \
 530         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 531         aes_init_key,                   \
 532         aes_##mode##_cipher,            \
 533         NULL,                           \
 534         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 535         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 536 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 537 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 538
 539 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 540 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 541         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 542         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 543         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 544         aesni_##mode##_init_key,        \
 545         aesni_##mode##_cipher,          \
 546         aes_##mode##_cleanup,           \
 547         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 548         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 549 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 550         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 551         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 552         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 553         aes_##mode##_init_key,          \
 554         aes_##mode##_cipher,            \
 555         aes_##mode##_cleanup,           \
 556         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 557         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 558 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 559 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 560
 561 #elif   defined(AES_ASM) && (defined(__sparc) || defined(__sparc__))
 562
 563 # include "sparc_arch.h"
 564
 565 extern unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[];
 566
 567 /*
 568  * Initial Fujitsu SPARC64 X support
 569  */
 570 # define HWAES_CAPABLE           (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FJAESX)
 571 # define HWAES_set_encrypt_key aes_fx_set_encrypt_key
 572 # define HWAES_set_decrypt_key aes_fx_set_decrypt_key
 573 # define HWAES_encrypt aes_fx_encrypt
 574 # define HWAES_decrypt aes_fx_decrypt
 575 # define HWAES_cbc_encrypt aes_fx_cbc_encrypt
 576 # define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_fx_ctr32_encrypt_blocks
 577
 578 # define SPARC_AES_CAPABLE       (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & CFR_AES)
 579
 580 void aes_t4_set_encrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 581 void aes_t4_set_decrypt_key(const unsigned char *key, int bits, AES_KEY *ks);
 582 void aes_t4_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 583                     const AES_KEY *key);
 584 void aes_t4_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 585                     const AES_KEY *key);
 586 /*
 587  * Key-length specific subroutines were chosen for following reason.
 588  * Each SPARC T4 core can execute up to 8 threads which share core's
 589  * resources. Loading as much key material to registers allows to
 590  * minimize references to shared memory interface, as well as amount
 591  * of instructions in inner loops [much needed on T4]. But then having
 592  * non-key-length specific routines would require conditional branches
 593  * either in inner loops or on subroutines' entries. Former is hardly
 594  * acceptable, while latter means code size increase to size occupied
 595  * by multiple key-length specific subroutines, so why fight?
 596  */
 597 void aes128_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 598                            size_t len, const AES_KEY *key,
 599                            unsigned char *ivec);
 600 void aes128_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 601                            size_t len, const AES_KEY *key,
 602                            unsigned char *ivec);
 603 void aes192_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 604                            size_t len, const AES_KEY *key,
 605                            unsigned char *ivec);
 606 void aes192_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 607                            size_t len, const AES_KEY *key,
 608                            unsigned char *ivec);
 609 void aes256_t4_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 610                            size_t len, const AES_KEY *key,
 611                            unsigned char *ivec);
 612 void aes256_t4_cbc_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 613                            size_t len, const AES_KEY *key,
 614                            unsigned char *ivec);
 615 void aes128_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 616                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 617                              unsigned char *ivec);
 618 void aes192_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 619                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 620                              unsigned char *ivec);
 621 void aes256_t4_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 622                              size_t blocks, const AES_KEY *key,
 623                              unsigned char *ivec);
 624 void aes128_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 625                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 626                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 627 void aes128_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 628                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 629                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 630 void aes256_t4_xts_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 631                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 632                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 633 void aes256_t4_xts_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 634                            size_t blocks, const AES_KEY *key1,
 635                            const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec);
 636
 637 static int aes_t4_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 638                            const unsigned char *iv, int enc)
 639 {
 640     int ret, mode, bits;
 641     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
 642
 643     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
 644     bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 645     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 646         && !enc) {
 647         ret = 0;
 648         aes_t4_set_decrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 649         dat->block = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 650         switch (bits) {
 651         case 128:
 652             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 653                 (cbc128_f) aes128_t4_cbc_decrypt : NULL;
 654             break;
 655         case 192:
 656             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 657                 (cbc128_f) aes192_t4_cbc_decrypt : NULL;
 658             break;
 659         case 256:
 660             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 661                 (cbc128_f) aes256_t4_cbc_decrypt : NULL;
 662             break;
 663         default:
 664             ret = -1;
 665         }
 666     } else {
 667         ret = 0;
 668         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &dat->ks.ks);
 669         dat->block = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 670         switch (bits) {
 671         case 128:
 672             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 673                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes128_t4_cbc_encrypt;
 674             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 675                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 676             else
 677                 dat->stream.cbc = NULL;
 678             break;
 679         case 192:
 680             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 681                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes192_t4_cbc_encrypt;
 682             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 683                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 684             else
 685                 dat->stream.cbc = NULL;
 686             break;
 687         case 256:
 688             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 689                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) aes256_t4_cbc_encrypt;
 690             else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 691                 dat->stream.ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 692             else
 693                 dat->stream.cbc = NULL;
 694             break;
 695         default:
 696             ret = -1;
 697         }
 698     }
 699
 700     if (ret < 0) {
 701         EVPerr(EVP_F_AES_T4_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 702         return 0;
 703     }
 704
 705     return 1;
 706 }
 707
 708 # define aes_t4_cbc_cipher aes_cbc_cipher
 709 static int aes_t4_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 710                              const unsigned char *in, size_t len);
 711
 712 # define aes_t4_ecb_cipher aes_ecb_cipher
 713 static int aes_t4_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 714                              const unsigned char *in, size_t len);
 715
 716 # define aes_t4_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 717 static int aes_t4_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 718                              const unsigned char *in, size_t len);
 719
 720 # define aes_t4_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 721 static int aes_t4_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 722                              const unsigned char *in, size_t len);
 723
 724 # define aes_t4_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 725 static int aes_t4_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 726                               const unsigned char *in, size_t len);
 727
 728 # define aes_t4_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 729 static int aes_t4_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 730                               const unsigned char *in, size_t len);
 731
 732 # define aes_t4_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 733 static int aes_t4_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 734                              const unsigned char *in, size_t len);
 735
 736 static int aes_t4_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 737                                const unsigned char *iv, int enc)
 738 {
 739     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
 740     if (!iv && !key)
 741         return 1;
 742     if (key) {
 743         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 744         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &gctx->ks.ks);
 745         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 746                            (block128_f) aes_t4_encrypt);
 747         switch (bits) {
 748         case 128:
 749             gctx->ctr = (ctr128_f) aes128_t4_ctr32_encrypt;
 750             break;
 751         case 192:
 752             gctx->ctr = (ctr128_f) aes192_t4_ctr32_encrypt;
 753             break;
 754         case 256:
 755             gctx->ctr = (ctr128_f) aes256_t4_ctr32_encrypt;
 756             break;
 757         default:
 758             return 0;
 759         }
 760         /*
 761          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 762          */
 763         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 764             iv = gctx->iv;
 765         if (iv) {
 766             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 767             gctx->iv_set = 1;
 768         }
 769         gctx->key_set = 1;
 770     } else {
 771         /* If key set use IV, otherwise copy */
 772         if (gctx->key_set)
 773             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 774         else
 775             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 776         gctx->iv_set = 1;
 777         gctx->iv_gen = 0;
 778     }
 779     return 1;
 780 }
 781
 782 # define aes_t4_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 783 static int aes_t4_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 784                              const unsigned char *in, size_t len);
 785
 786 static int aes_t4_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 787                                const unsigned char *iv, int enc)
 788 {
 789     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
 790     if (!iv && !key)
 791         return 1;
 792
 793     if (key) {
 794         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4;
 795         xctx->stream = NULL;
 796         /* key_len is two AES keys */
 797         if (enc) {
 798             aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &xctx->ks1.ks);
 799             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 800             switch (bits) {
 801             case 128:
 802                 xctx->stream = aes128_t4_xts_encrypt;
 803                 break;
 804             case 256:
 805                 xctx->stream = aes256_t4_xts_encrypt;
 806                 break;
 807             default:
 808                 return 0;
 809             }
 810         } else {
 811             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 812                                    &xctx->ks1.ks);
 813             xctx->xts.block1 = (block128_f) aes_t4_decrypt;
 814             switch (bits) {
 815             case 128:
 816                 xctx->stream = aes128_t4_xts_decrypt;
 817                 break;
 818             case 256:
 819                 xctx->stream = aes256_t4_xts_decrypt;
 820                 break;
 821             default:
 822                 return 0;
 823             }
 824         }
 825
 826         aes_t4_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
 827                                EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
 828                                &xctx->ks2.ks);
 829         xctx->xts.block2 = (block128_f) aes_t4_encrypt;
 830
 831         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 832     }
 833
 834     if (iv) {
 835         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 836         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
 837     }
 838
 839     return 1;
 840 }
 841
 842 # define aes_t4_xts_cipher aes_xts_cipher
 843 static int aes_t4_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 844                              const unsigned char *in, size_t len);
 845
 846 static int aes_t4_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 847                                const unsigned char *iv, int enc)
 848 {
 849     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
 850     if (!iv && !key)
 851         return 1;
 852     if (key) {
 853         int bits = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8;
 854         aes_t4_set_encrypt_key(key, bits, &cctx->ks.ks);
 855         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 856                            &cctx->ks, (block128_f) aes_t4_encrypt);
 857         cctx->str = NULL;
 858         cctx->key_set = 1;
 859     }
 860     if (iv) {
 861         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
 862         cctx->iv_set = 1;
 863     }
 864     return 1;
 865 }
 866
 867 # define aes_t4_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 868 static int aes_t4_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 869                              const unsigned char *in, size_t len);
 870
 871 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
 872 static int aes_t4_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 873                                const unsigned char *iv, int enc)
 874 {
 875     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
 876     if (!iv && !key)
 877         return 1;
 878     if (key) {
 879         do {
 880             /*
 881              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
 882              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
 883              * decrypt for an encryption operation.
 884              */
 885             aes_t4_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 886                                    &octx->ksenc.ks);
 887             aes_t4_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 888                                    &octx->ksdec.ks);
 889             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
 890                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
 891                                     (block128_f) aes_t4_encrypt,
 892                                     (block128_f) aes_t4_decrypt,
 893                                     NULL))
 894                 return 0;
 895         }
 896         while (0);
 897
 898         /*
 899          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
 900          */
 901         if (iv == NULL && octx->iv_set)
 902             iv = octx->iv;
 903         if (iv) {
 904             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
 905                 != 1)
 906                 return 0;
 907             octx->iv_set = 1;
 908         }
 909         octx->key_set = 1;
 910     } else {
 911         /* If key set use IV, otherwise copy */
 912         if (octx->key_set)
 913             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
 914         else
 915             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
 916         octx->iv_set = 1;
 917     }
 918     return 1;
 919 }
 920
 921 #  define aes_t4_ocb_cipher aes_ocb_cipher
 922 static int aes_t4_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 923                              const unsigned char *in, size_t len);
 924 # endif                        /* OPENSSL_NO_OCB */
 925
 926 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 927 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 928         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 929         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 930         aes_t4_init_key,                \
 931         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 932         NULL,                           \
 933         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 934         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 935 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 936         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 937         keylen/8,ivlen, \
 938         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 939         aes_init_key,                   \
 940         aes_##mode##_cipher,            \
 941         NULL,                           \
 942         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 943         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 944 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 945 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 946
 947 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 948 static const EVP_CIPHER aes_t4_##keylen##_##mode = { \
 949         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 950         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 951         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 952         aes_t4_##mode##_init_key,       \
 953         aes_t4_##mode##_cipher,         \
 954         aes_##mode##_cleanup,           \
 955         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 956         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 957 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 958         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 959         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 960         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 961         aes_##mode##_init_key,          \
 962         aes_##mode##_cipher,            \
 963         aes_##mode##_cleanup,           \
 964         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 965         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 966 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 967 { return SPARC_AES_CAPABLE?&aes_t4_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 968
 969 #elif defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__)
 970 /*
 971  * IBM S390X support
 972  */
 973 # include "s390x_arch.h"
 974
 975 typedef struct {
 976     union {
 977         double align;
 978         /*-
 979          * KM-AES parameter block - begin
 980          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-06)
 981          */
 982         struct {
 983             unsigned char k[32];
 984         } param;
 985         /* KM-AES parameter block - end */
 986     } km;
 987     unsigned int fc;
 988 } S390X_AES_ECB_CTX;
 989
 990 typedef struct {
 991     union {
 992         double align;
 993         /*-
 994          * KMO-AES parameter block - begin
 995          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
 996          */
 997         struct {
 998             unsigned char cv[16];
 999             unsigned char k[32];
1000         } param;
1001         /* KMO-AES parameter block - end */
1002     } kmo;
1003     unsigned int fc;
1004
1005     int res;
1006 } S390X_AES_OFB_CTX;
1007
1008 typedef struct {
1009     union {
1010         double align;
1011         /*-
1012          * KMF-AES parameter block - begin
1013          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1014          */
1015         struct {
1016             unsigned char cv[16];
1017             unsigned char k[32];
1018         } param;
1019         /* KMF-AES parameter block - end */
1020     } kmf;
1021     unsigned int fc;
1022
1023     int res;
1024 } S390X_AES_CFB_CTX;
1025
1026 typedef struct {
1027     union {
1028         double align;
1029         /*-
1030          * KMA-GCM-AES parameter block - begin
1031          * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-11)
1032          */
1033         struct {
1034             unsigned char reserved[12];
1035             union {
1036                 unsigned int w;
1037                 unsigned char b[4];
1038             } cv;
1039             union {
1040                 unsigned long long g[2];
1041                 unsigned char b[16];
1042             } t;
1043             unsigned char h[16];
1044             unsigned long long taadl;
1045             unsigned long long tpcl;
1046             union {
1047                 unsigned long long g[2];
1048                 unsigned int w[4];
1049             } j0;
1050             unsigned char k[32];
1051         } param;
1052         /* KMA-GCM-AES parameter block - end */
1053     } kma;
1054     unsigned int fc;
1055     int key_set;
1056
1057     unsigned char *iv;
1058     int ivlen;
1059     int iv_set;
1060     int iv_gen;
1061
1062     int taglen;
1063
1064     unsigned char ares[16];
1065     unsigned char mres[16];
1066     unsigned char kres[16];
1067     int areslen;
1068     int mreslen;
1069     int kreslen;
1070
1071     int tls_aad_len;
1072 } S390X_AES_GCM_CTX;
1073
1074 typedef struct {
1075     union {
1076         double align;
1077         /*-
1078          * Padding is chosen so that ccm.kmac_param.k overlaps with key.k and
1079          * ccm.fc with key.k.rounds. Remember that on s390x, an AES_KEY's
1080          * rounds field is used to store the function code and that the key
1081          * schedule is not stored (if aes hardware support is detected).
1082          */
1083         struct {
1084             unsigned char pad[16];
1085             AES_KEY k;
1086         } key;
1087
1088         struct {
1089             /*-
1090              * KMAC-AES parameter block - begin
1091              * (see z/Architecture Principles of Operation >= SA22-7832-08)
1092              */
1093             struct {
1094                 union {
1095                     unsigned long long g[2];
1096                     unsigned char b[16];
1097                 } icv;
1098                 unsigned char k[32];
1099             } kmac_param;
1100             /* KMAC-AES paramater block - end */
1101
1102             union {
1103                 unsigned long long g[2];
1104                 unsigned char b[16];
1105             } nonce;
1106             union {
1107                 unsigned long long g[2];
1108                 unsigned char b[16];
1109             } buf;
1110
1111             unsigned long long blocks;
1112             int l;
1113             int m;
1114             int tls_aad_len;
1115             int iv_set;
1116             int tag_set;
1117             int len_set;
1118             int key_set;
1119
1120             unsigned char pad[140];
1121             unsigned int fc;
1122         } ccm;
1123     } aes;
1124 } S390X_AES_CCM_CTX;
1125
1126 /* Convert key size to function code: [16,24,32] -> [18,19,20]. */
1127 # define S390X_AES_FC(keylen)  (S390X_AES_128 + ((((keylen) << 3) - 128) >> 6))
1128
1129 /* Most modes of operation need km for partial block processing. */
1130 # define S390X_aes_128_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1131                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1132 # define S390X_aes_192_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1133                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1134 # define S390X_aes_256_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.km[0] &      \
1135                                 S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1136
1137 # define s390x_aes_init_key aes_init_key
1138 static int s390x_aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1139                               const unsigned char *iv, int enc);
1140
1141 # define S390X_aes_128_cbc_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1142 # define S390X_aes_192_cbc_CAPABLE      1
1143 # define S390X_aes_256_cbc_CAPABLE      1
1144 # define S390X_AES_CBC_CTX              EVP_AES_KEY
1145
1146 # define s390x_aes_cbc_init_key aes_init_key
1147
1148 # define s390x_aes_cbc_cipher aes_cbc_cipher
1149 static int s390x_aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1150                                 const unsigned char *in, size_t len);
1151
1152 # define S390X_aes_128_ecb_CAPABLE      S390X_aes_128_CAPABLE
1153 # define S390X_aes_192_ecb_CAPABLE      S390X_aes_192_CAPABLE
1154 # define S390X_aes_256_ecb_CAPABLE      S390X_aes_256_CAPABLE
1155
1156 static int s390x_aes_ecb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1157                                   const unsigned char *key,
1158                                   const unsigned char *iv, int enc)
1159 {
1160     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1161     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1162
1163     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1164     if (!enc)
1165         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1166
1167     memcpy(cctx->km.param.k, key, keylen);
1168     return 1;
1169 }
1170
1171 static int s390x_aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1172                                 const unsigned char *in, size_t len)
1173 {
1174     S390X_AES_ECB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_ECB_CTX, ctx);
1175
1176     s390x_km(in, len, out, cctx->fc, &cctx->km.param);
1177     return 1;
1178 }
1179
1180 # define S390X_aes_128_ofb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1181                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1182                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1183 # define S390X_aes_192_ofb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1184                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1185                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1186 # define S390X_aes_256_ofb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1187                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmo[0] &        \
1188                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1189
1190 static int s390x_aes_ofb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1191                                   const unsigned char *key,
1192                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1193 {
1194     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1195     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1196     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1197     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1198
1199     memcpy(cctx->kmo.param.cv, iv, ivlen);
1200     memcpy(cctx->kmo.param.k, key, keylen);
1201     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1202     cctx->res = 0;
1203     return 1;
1204 }
1205
1206 static int s390x_aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1207                                 const unsigned char *in, size_t len)
1208 {
1209     S390X_AES_OFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_OFB_CTX, ctx);
1210     int n = cctx->res;
1211     int rem;
1212
1213     while (n && len) {
1214         *out = *in ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1215         n = (n + 1) & 0xf;
1216         --len;
1217         ++in;
1218         ++out;
1219     }
1220
1221     rem = len & 0xf;
1222
1223     len &= ~(size_t)0xf;
1224     if (len) {
1225         s390x_kmo(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmo.param);
1226
1227         out += len;
1228         in += len;
1229     }
1230
1231     if (rem) {
1232         s390x_km(cctx->kmo.param.cv, 16, cctx->kmo.param.cv, cctx->fc,
1233                  cctx->kmo.param.k);
1234
1235         while (rem--) {
1236             out[n] = in[n] ^ cctx->kmo.param.cv[n];
1237             ++n;
1238         }
1239     }
1240
1241     cctx->res = n;
1242     return 1;
1243 }
1244
1245 # define S390X_aes_128_cfb_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1246                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1247                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1248 # define S390X_aes_192_cfb_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1249                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1250                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1251 # define S390X_aes_256_cfb_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1252                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1253                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1254
1255 static int s390x_aes_cfb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1256                                   const unsigned char *key,
1257                                   const unsigned char *ivec, int enc)
1258 {
1259     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1260     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1261     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1262     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1263
1264     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1265     cctx->fc |= 16 << 24;   /* 16 bytes cipher feedback */
1266     if (!enc)
1267         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1268
1269     cctx->res = 0;
1270     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1271     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1272     return 1;
1273 }
1274
1275 static int s390x_aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1276                                 const unsigned char *in, size_t len)
1277 {
1278     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1279     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1280     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1281     int n = cctx->res;
1282     int rem;
1283     unsigned char tmp;
1284
1285     while (n && len) {
1286         tmp = *in;
1287         *out = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1288         cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? *out : tmp;
1289         n = (n + 1) & 0xf;
1290         --len;
1291         ++in;
1292         ++out;
1293     }
1294
1295     rem = len & 0xf;
1296
1297     len &= ~(size_t)0xf;
1298     if (len) {
1299         s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1300
1301         out += len;
1302         in += len;
1303     }
1304
1305     if (rem) {
1306         s390x_km(cctx->kmf.param.cv, 16, cctx->kmf.param.cv,
1307                  S390X_AES_FC(keylen), cctx->kmf.param.k);
1308
1309         while (rem--) {
1310             tmp = in[n];
1311             out[n] = cctx->kmf.param.cv[n] ^ tmp;
1312             cctx->kmf.param.cv[n] = enc ? out[n] : tmp;
1313             ++n;
1314         }
1315     }
1316
1317     cctx->res = n;
1318     return 1;
1319 }
1320
1321 # define S390X_aes_128_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1322                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128))
1323 # define S390X_aes_192_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1324                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192))
1325 # define S390X_aes_256_cfb8_CAPABLE (OPENSSL_s390xcap_P.kmf[0] &        \
1326                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256))
1327
1328 static int s390x_aes_cfb8_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1329                                    const unsigned char *key,
1330                                    const unsigned char *ivec, int enc)
1331 {
1332     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1333     const unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx);
1334     const int keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1335     const int ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
1336
1337     cctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1338     cctx->fc |= 1 << 24;   /* 1 byte cipher feedback */
1339     if (!enc)
1340         cctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1341
1342     memcpy(cctx->kmf.param.cv, iv, ivlen);
1343     memcpy(cctx->kmf.param.k, key, keylen);
1344     return 1;
1345 }
1346
1347 static int s390x_aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1348                                  const unsigned char *in, size_t len)
1349 {
1350     S390X_AES_CFB_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CFB_CTX, ctx);
1351
1352     s390x_kmf(in, len, out, cctx->fc, &cctx->kmf.param);
1353     return 1;
1354 }
1355
1356 # define S390X_aes_128_cfb1_CAPABLE     0
1357 # define S390X_aes_192_cfb1_CAPABLE     0
1358 # define S390X_aes_256_cfb1_CAPABLE     0
1359
1360 # define s390x_aes_cfb1_init_key aes_init_key
1361
1362 # define s390x_aes_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
1363 static int s390x_aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1364                                  const unsigned char *in, size_t len);
1365
1366 # define S390X_aes_128_ctr_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1367 # define S390X_aes_192_ctr_CAPABLE      1
1368 # define S390X_aes_256_ctr_CAPABLE      1
1369 # define S390X_AES_CTR_CTX              EVP_AES_KEY
1370
1371 # define s390x_aes_ctr_init_key aes_init_key
1372
1373 # define s390x_aes_ctr_cipher aes_ctr_cipher
1374 static int s390x_aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1375                                 const unsigned char *in, size_t len);
1376
1377 # define S390X_aes_128_gcm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1378                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1379                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1380 # define S390X_aes_192_gcm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1381                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1382                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1383 # define S390X_aes_256_gcm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1384                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kma[0] &        \
1385                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1386
1387 /* iv + padding length for iv lenghts != 12 */
1388 # define S390X_gcm_ivpadlen(i)  ((((i) + 15) >> 4 << 4) + 16)
1389
1390 /*-
1391  * Process additional authenticated data. Returns 0 on success. Code is
1392  * big-endian.
1393  */
1394 static int s390x_aes_gcm_aad(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1395                              size_t len)
1396 {
1397     unsigned long long alen;
1398     int n, rem;
1399
1400     if (ctx->kma.param.tpcl)
1401         return -2;
1402
1403     alen = ctx->kma.param.taadl + len;
1404     if (alen > (U64(1) << 61) || (sizeof(len) == 8 && alen < len))
1405         return -1;
1406     ctx->kma.param.taadl = alen;
1407
1408     n = ctx->areslen;
1409     if (n) {
1410         while (n && len) {
1411             ctx->ares[n] = *aad;
1412             n = (n + 1) & 0xf;
1413             ++aad;
1414             --len;
1415         }
1416         /* ctx->ares contains a complete block if offset has wrapped around */
1417         if (!n) {
1418             s390x_kma(ctx->ares, 16, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1419             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1420         }
1421         ctx->areslen = n;
1422     }
1423
1424     rem = len & 0xf;
1425
1426     len &= ~(size_t)0xf;
1427     if (len) {
1428         s390x_kma(aad, len, NULL, 0, NULL, ctx->fc, &ctx->kma.param);
1429         aad += len;
1430         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1431     }
1432
1433     if (rem) {
1434         ctx->areslen = rem;
1435
1436         do {
1437             --rem;
1438             ctx->ares[rem] = aad[rem];
1439         } while (rem);
1440     }
1441     return 0;
1442 }
1443
1444 /*-
1445  * En/de-crypt plain/cipher-text and authenticate ciphertext. Returns 0 for
1446  * success. Code is big-endian.
1447  */
1448 static int s390x_aes_gcm(S390X_AES_GCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
1449                          unsigned char *out, size_t len)
1450 {
1451     const unsigned char *inptr;
1452     unsigned long long mlen;
1453     union {
1454         unsigned int w[4];
1455         unsigned char b[16];
1456     } buf;
1457     size_t inlen;
1458     int n, rem, i;
1459
1460     mlen = ctx->kma.param.tpcl + len;
1461     if (mlen > ((U64(1) << 36) - 32) || (sizeof(len) == 8 && mlen < len))
1462         return -1;
1463     ctx->kma.param.tpcl = mlen;
1464
1465     n = ctx->mreslen;
1466     if (n) {
1467         inptr = in;
1468         inlen = len;
1469         while (n && inlen) {
1470             ctx->mres[n] = *inptr;
1471             n = (n + 1) & 0xf;
1472             ++inptr;
1473             --inlen;
1474         }
1475         /* ctx->mres contains a complete block if offset has wrapped around */
1476         if (!n) {
1477             s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, ctx->mres, 16, buf.b,
1478                       ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1479             ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1480             ctx->areslen = 0;
1481
1482             /* previous call already encrypted/decrypted its remainder,
1483              * see comment below */
1484             n = ctx->mreslen;
1485             while (n) {
1486                 *out = buf.b[n];
1487                 n = (n + 1) & 0xf;
1488                 ++out;
1489                 ++in;
1490                 --len;
1491             }
1492             ctx->mreslen = 0;
1493         }
1494     }
1495
1496     rem = len & 0xf;
1497
1498     len &= ~(size_t)0xf;
1499     if (len) {
1500         s390x_kma(ctx->ares, ctx->areslen, in, len, out,
1501                   ctx->fc | S390X_KMA_LAAD, &ctx->kma.param);
1502         in += len;
1503         out += len;
1504         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1505         ctx->areslen = 0;
1506     }
1507
1508     /*-
1509      * If there is a remainder, it has to be saved such that it can be
1510      * processed by kma later. However, we also have to do the for-now
1511      * unauthenticated encryption/decryption part here and now...
1512      */
1513     if (rem) {
1514         if (!ctx->mreslen) {
1515             buf.w[0] = ctx->kma.param.j0.w[0];
1516             buf.w[1] = ctx->kma.param.j0.w[1];
1517             buf.w[2] = ctx->kma.param.j0.w[2];
1518             buf.w[3] = ctx->kma.param.cv.w + 1;
1519             s390x_km(buf.b, 16, ctx->kres, ctx->fc & 0x1f, &ctx->kma.param.k);
1520         }
1521
1522         n = ctx->mreslen;
1523         for (i = 0; i < rem; i++) {
1524             ctx->mres[n + i] = in[i];
1525             out[i] = in[i] ^ ctx->kres[n + i];
1526         }
1527
1528         ctx->mreslen += rem;
1529     }
1530     return 0;
1531 }
1532
1533 /*-
1534  * Initialize context structure. Code is big-endian.
1535  */
1536 static void s390x_aes_gcm_setiv(S390X_AES_GCM_CTX *ctx,
1537                                 const unsigned char *iv)
1538 {
1539     ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1540     ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1541     ctx->kma.param.tpcl = 0;
1542     ctx->kma.param.taadl = 0;
1543     ctx->mreslen = 0;
1544     ctx->areslen = 0;
1545     ctx->kreslen = 0;
1546
1547     if (ctx->ivlen == 12) {
1548         memcpy(&ctx->kma.param.j0, iv, ctx->ivlen);
1549         ctx->kma.param.j0.w[3] = 1;
1550         ctx->kma.param.cv.w = 1;
1551     } else {
1552         /* ctx->iv has the right size and is already padded. */
1553         memcpy(ctx->iv, iv, ctx->ivlen);
1554         s390x_kma(ctx->iv, S390X_gcm_ivpadlen(ctx->ivlen), NULL, 0, NULL,
1555                   ctx->fc, &ctx->kma.param);
1556         ctx->fc |= S390X_KMA_HS;
1557
1558         ctx->kma.param.j0.g[0] = ctx->kma.param.t.g[0];
1559         ctx->kma.param.j0.g[1] = ctx->kma.param.t.g[1];
1560         ctx->kma.param.cv.w = ctx->kma.param.j0.w[3];
1561         ctx->kma.param.t.g[0] = 0;
1562         ctx->kma.param.t.g[1] = 0;
1563     }
1564 }
1565
1566 /*-
1567  * Performs various operations on the context structure depending on control
1568  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
1569  * Code is big-endian.
1570  */
1571 static int s390x_aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1572 {
1573     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1574     S390X_AES_GCM_CTX *gctx_out;
1575     EVP_CIPHER_CTX *out;
1576     unsigned char *buf, *iv;
1577     int ivlen, enc, len;
1578
1579     switch (type) {
1580     case EVP_CTRL_INIT:
1581         ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
1582         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1583         gctx->key_set = 0;
1584         gctx->iv_set = 0;
1585         gctx->ivlen = ivlen;
1586         gctx->iv = iv;
1587         gctx->taglen = -1;
1588         gctx->iv_gen = 0;
1589         gctx->tls_aad_len = -1;
1590         return 1;
1591
1592     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
1593         if (arg <= 0)
1594             return 0;
1595
1596         if (arg != 12) {
1597             iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1598             len = S390X_gcm_ivpadlen(arg);
1599
1600             /* Allocate memory for iv if needed. */
1601             if (gctx->ivlen == 12 || len > S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen)) {
1602                 if (gctx->iv != iv)
1603                     OPENSSL_free(gctx->iv);
1604
1605                 if ((gctx->iv = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
1606                     EVPerr(EVP_F_S390X_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1607                     return 0;
1608                 }
1609             }
1610             /* Add padding. */
1611             memset(gctx->iv + arg, 0, len - arg - 8);
1612             *((unsigned long long *)(gctx->iv + len - 8)) = arg << 3;
1613         }
1614         gctx->ivlen = arg;
1615         return 1;
1616
1617     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
1618         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1619         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1620         if (arg <= 0 || arg > 16 || enc)
1621             return 0;
1622
1623         memcpy(buf, ptr, arg);
1624         gctx->taglen = arg;
1625         return 1;
1626
1627     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
1628         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1629         if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || gctx->taglen < 0)
1630             return 0;
1631
1632         memcpy(ptr, gctx->kma.param.t.b, arg);
1633         return 1;
1634
1635     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
1636         /* Special case: -1 length restores whole iv */
1637         if (arg == -1) {
1638             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
1639             gctx->iv_gen = 1;
1640             return 1;
1641         }
1642         /*
1643          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
1644          * 8.
1645          */
1646         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
1647             return 0;
1648
1649         if (arg)
1650             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
1651
1652         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1653         if (enc && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
1654             return 0;
1655
1656         gctx->iv_gen = 1;
1657         return 1;
1658
1659     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
1660         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
1661             return 0;
1662
1663         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1664
1665         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
1666             arg = gctx->ivlen;
1667
1668         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
1669         /*
1670          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
1671          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
1672          */
1673         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
1674         gctx->iv_set = 1;
1675         return 1;
1676
1677     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
1678         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1679         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || enc)
1680             return 0;
1681
1682         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
1683         s390x_aes_gcm_setiv(gctx, gctx->iv);
1684         gctx->iv_set = 1;
1685         return 1;
1686
1687     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
1688         /* Save the aad for later use. */
1689         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
1690             return 0;
1691
1692         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
1693         memcpy(buf, ptr, arg);
1694         gctx->tls_aad_len = arg;
1695
1696         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
1697         /* Correct length for explicit iv. */
1698         if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
1699             return 0;
1700         len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1701
1702         /* If decrypting correct for tag too. */
1703         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
1704         if (!enc) {
1705             if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
1706                 return 0;
1707             len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1708         }
1709         buf[arg - 2] = len >> 8;
1710         buf[arg - 1] = len & 0xff;
1711         /* Extra padding: tag appended to record. */
1712         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1713
1714     case EVP_CTRL_COPY:
1715         out = ptr;
1716         gctx_out = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, out);
1717         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
1718
1719         if (gctx->iv == iv) {
1720             gctx_out->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(out);
1721         } else {
1722             len = S390X_gcm_ivpadlen(gctx->ivlen);
1723
1724             if ((gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
1725                 EVPerr(EVP_F_S390X_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1726                 return 0;
1727             }
1728
1729             memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, len);
1730         }
1731         return 1;
1732
1733     default:
1734         return -1;
1735     }
1736 }
1737
1738 /*-
1739  * Set key and/or iv. Returns 1 on success. Otherwise 0 is returned.
1740  */
1741 static int s390x_aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1742                                   const unsigned char *key,
1743                                   const unsigned char *iv, int enc)
1744 {
1745     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1746     int keylen;
1747
1748     if (iv == NULL && key == NULL)
1749         return 1;
1750
1751     if (key != NULL) {
1752         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
1753         memcpy(&gctx->kma.param.k, key, keylen);
1754
1755         gctx->fc = S390X_AES_FC(keylen);
1756         if (!enc)
1757             gctx->fc |= S390X_DECRYPT;
1758
1759         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
1760             iv = gctx->iv;
1761
1762         if (iv != NULL) {
1763             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1764             gctx->iv_set = 1;
1765         }
1766         gctx->key_set = 1;
1767     } else {
1768         if (gctx->key_set)
1769             s390x_aes_gcm_setiv(gctx, iv);
1770         else
1771             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
1772
1773         gctx->iv_set = 1;
1774         gctx->iv_gen = 0;
1775     }
1776     return 1;
1777 }
1778
1779 /*-
1780  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
1781  * if successful. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1782  */
1783 static int s390x_aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1784                                     const unsigned char *in, size_t len)
1785 {
1786     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1787     const unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1788     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1789     int rv = -1;
1790
1791     if (out != in || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
1792         return -1;
1793
1794     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, enc ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
1795                                      : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
1796                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
1797         goto err;
1798
1799     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1800     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
1801     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1802
1803     gctx->kma.param.taadl = gctx->tls_aad_len << 3;
1804     gctx->kma.param.tpcl = len << 3;
1805     s390x_kma(buf, gctx->tls_aad_len, in, len, out,
1806               gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1807
1808     if (enc) {
1809         memcpy(out + len, gctx->kma.param.t.b, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
1810         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
1811     } else {
1812         if (CRYPTO_memcmp(gctx->kma.param.t.b, in + len,
1813                           EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
1814             OPENSSL_cleanse(out, len);
1815             goto err;
1816         }
1817         rv = len;
1818     }
1819 err:
1820     gctx->iv_set = 0;
1821     gctx->tls_aad_len = -1;
1822     return rv;
1823 }
1824
1825 /*-
1826  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
1827  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
1828  * ciphertext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
1829  * written on success. Otherwise -1 is returned. Code is big-endian.
1830  */
1831 static int s390x_aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1832                                 const unsigned char *in, size_t len)
1833 {
1834     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, ctx);
1835     unsigned char *buf, tmp[16];
1836     int enc;
1837
1838     if (!gctx->key_set)
1839         return -1;
1840
1841     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
1842         return s390x_aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
1843
1844     if (!gctx->iv_set)
1845         return -1;
1846
1847     if (in != NULL) {
1848         if (out == NULL) {
1849             if (s390x_aes_gcm_aad(gctx, in, len))
1850                 return -1;
1851         } else {
1852             if (s390x_aes_gcm(gctx, in, out, len))
1853                 return -1;
1854         }
1855         return len;
1856     } else {
1857         gctx->kma.param.taadl <<= 3;
1858         gctx->kma.param.tpcl <<= 3;
1859         s390x_kma(gctx->ares, gctx->areslen, gctx->mres, gctx->mreslen, tmp,
1860                   gctx->fc | S390X_KMA_LAAD | S390X_KMA_LPC, &gctx->kma.param);
1861         /* recall that we already did en-/decrypt gctx->mres
1862          * and returned it to caller... */
1863         OPENSSL_cleanse(tmp, gctx->mreslen);
1864         gctx->iv_set = 0;
1865
1866         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
1867         if (enc) {
1868             gctx->taglen = 16;
1869         } else {
1870             if (gctx->taglen < 0)
1871                 return -1;
1872
1873             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
1874             if (CRYPTO_memcmp(buf, gctx->kma.param.t.b, gctx->taglen))
1875                 return -1;
1876         }
1877         return 0;
1878     }
1879 }
1880
1881 static int s390x_aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
1882 {
1883     S390X_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_GCM_CTX, c);
1884     const unsigned char *iv;
1885
1886     if (gctx == NULL)
1887         return 0;
1888
1889     iv = EVP_CIPHER_CTX_iv(c);
1890     if (iv != gctx->iv)
1891         OPENSSL_free(gctx->iv);
1892
1893     OPENSSL_cleanse(gctx, sizeof(*gctx));
1894     return 1;
1895 }
1896
1897 # define S390X_AES_XTS_CTX              EVP_AES_XTS_CTX
1898 # define S390X_aes_128_xts_CAPABLE      1       /* checked by callee */
1899 # define S390X_aes_256_xts_CAPABLE      1
1900
1901 # define s390x_aes_xts_init_key aes_xts_init_key
1902 static int s390x_aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
1903                                   const unsigned char *key,
1904                                   const unsigned char *iv, int enc);
1905 # define s390x_aes_xts_cipher aes_xts_cipher
1906 static int s390x_aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1907                                 const unsigned char *in, size_t len);
1908 # define s390x_aes_xts_ctrl aes_xts_ctrl
1909 static int s390x_aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
1910 # define s390x_aes_xts_cleanup aes_xts_cleanup
1911
1912 # define S390X_aes_128_ccm_CAPABLE (S390X_aes_128_CAPABLE &&            \
1913                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1914                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_128)))
1915 # define S390X_aes_192_ccm_CAPABLE (S390X_aes_192_CAPABLE &&            \
1916                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1917                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_192)))
1918 # define S390X_aes_256_ccm_CAPABLE (S390X_aes_256_CAPABLE &&            \
1919                                     (OPENSSL_s390xcap_P.kmac[0] &       \
1920                                      S390X_CAPBIT(S390X_AES_256)))
1921
1922 # define S390X_CCM_AAD_FLAG     0x40
1923
1924 /*-
1925  * Set nonce and length fields. Code is big-endian.
1926  */
1927 static inline void s390x_aes_ccm_setiv(S390X_AES_CCM_CTX *ctx,
1928                                           const unsigned char *nonce,
1929                                           size_t mlen)
1930 {
1931     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] &= ~S390X_CCM_AAD_FLAG;
1932     ctx->aes.ccm.nonce.g[1] = mlen;
1933     memcpy(ctx->aes.ccm.nonce.b + 1, nonce, 15 - ctx->aes.ccm.l);
1934 }
1935
1936 /*-
1937  * Process additional authenticated data. Code is big-endian.
1938  */
1939 static void s390x_aes_ccm_aad(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *aad,
1940                               size_t alen)
1941 {
1942     unsigned char *ptr;
1943     int i, rem;
1944
1945     if (!alen)
1946         return;
1947
1948     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] |= S390X_CCM_AAD_FLAG;
1949
1950     /* Suppress 'type-punned pointer dereference' warning. */
1951     ptr = ctx->aes.ccm.buf.b;
1952
1953     if (alen < ((1 << 16) - (1 << 8))) {
1954         *(uint16_t *)ptr = alen;
1955         i = 2;
1956     } else if (sizeof(alen) == 8
1957                && alen >= (size_t)1 << (32 % (sizeof(alen) * 8))) {
1958         *(uint16_t *)ptr = 0xffff;
1959         *(uint64_t *)(ptr + 2) = alen;
1960         i = 10;
1961     } else {
1962         *(uint16_t *)ptr = 0xfffe;
1963         *(uint32_t *)(ptr + 2) = alen;
1964         i = 6;
1965     }
1966
1967     while (i < 16 && alen) {
1968         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = *aad;
1969         ++aad;
1970         --alen;
1971         ++i;
1972     }
1973     while (i < 16) {
1974         ctx->aes.ccm.buf.b[i] = 0;
1975         ++i;
1976     }
1977
1978     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] = 0;
1979     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] = 0;
1980     s390x_kmac(ctx->aes.ccm.nonce.b, 32, ctx->aes.ccm.fc,
1981                &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1982     ctx->aes.ccm.blocks += 2;
1983
1984     rem = alen & 0xf;
1985     alen &= ~(size_t)0xf;
1986     if (alen) {
1987         s390x_kmac(aad, alen, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
1988         ctx->aes.ccm.blocks += alen >> 4;
1989         aad += alen;
1990     }
1991     if (rem) {
1992         for (i = 0; i < rem; i++)
1993             ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= aad[i];
1994
1995         s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
1996                  ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
1997                  ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
1998         ctx->aes.ccm.blocks++;
1999     }
2000 }
2001
2002 /*-
2003  * En/de-crypt plain/cipher-text. Compute tag from plaintext. Returns 0 for
2004  * success.
2005  */
2006 static int s390x_aes_ccm(S390X_AES_CCM_CTX *ctx, const unsigned char *in,
2007                          unsigned char *out, size_t len, int enc)
2008 {
2009     size_t n, rem;
2010     unsigned int i, l, num;
2011     unsigned char flags;
2012
2013     flags = ctx->aes.ccm.nonce.b[0];
2014     if (!(flags & S390X_CCM_AAD_FLAG)) {
2015         s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b,
2016                  ctx->aes.ccm.fc, ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2017         ctx->aes.ccm.blocks++;
2018     }
2019     l = flags & 0x7;
2020     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = l;
2021
2022     /*-
2023      * Reconstruct length from encoded length field
2024      * and initialize it with counter value.
2025      */
2026     n = 0;
2027     for (i = 15 - l; i < 15; i++) {
2028         n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[i];
2029         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2030         n <<= 8;
2031     }
2032     n |= ctx->aes.ccm.nonce.b[15];
2033     ctx->aes.ccm.nonce.b[15] = 1;
2034
2035     if (n != len)
2036         return -1;              /* length mismatch */
2037
2038     if (enc) {
2039         /* Two operations per block plus one for tag encryption */
2040         ctx->aes.ccm.blocks += (((len + 15) >> 4) << 1) + 1;
2041         if (ctx->aes.ccm.blocks > (1ULL << 61))
2042             return -2;          /* too much data */
2043     }
2044
2045     num = 0;
2046     rem = len & 0xf;
2047     len &= ~(size_t)0xf;
2048
2049     if (enc) {
2050         /* mac-then-encrypt */
2051         if (len)
2052             s390x_kmac(in, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2053         if (rem) {
2054             for (i = 0; i < rem; i++)
2055                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= in[len + i];
2056
2057             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2058                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2059                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2060         }
2061
2062         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2063                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2064                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2065     } else {
2066         /* decrypt-then-mac */
2067         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len + rem, &ctx->aes.key.k,
2068                                     ctx->aes.ccm.nonce.b, ctx->aes.ccm.buf.b,
2069                                     &num, (ctr128_f)AES_ctr32_encrypt);
2070
2071         if (len)
2072             s390x_kmac(out, len, ctx->aes.ccm.fc, &ctx->aes.ccm.kmac_param);
2073         if (rem) {
2074             for (i = 0; i < rem; i++)
2075                 ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b[i] ^= out[len + i];
2076
2077             s390x_km(ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, 16,
2078                      ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, ctx->aes.ccm.fc,
2079                      ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2080         }
2081     }
2082     /* encrypt tag */
2083     for (i = 15 - l; i < 16; i++)
2084         ctx->aes.ccm.nonce.b[i] = 0;
2085
2086     s390x_km(ctx->aes.ccm.nonce.b, 16, ctx->aes.ccm.buf.b, ctx->aes.ccm.fc,
2087              ctx->aes.ccm.kmac_param.k);
2088     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[0] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[0];
2089     ctx->aes.ccm.kmac_param.icv.g[1] ^= ctx->aes.ccm.buf.g[1];
2090
2091     ctx->aes.ccm.nonce.b[0] = flags;    /* restore flags field */
2092     return 0;
2093 }
2094
2095 /*-
2096  * En/de-crypt and authenticate TLS packet. Returns the number of bytes written
2097  * if successful. Otherwise -1 is returned.
2098  */
2099 static int s390x_aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2100                                     const unsigned char *in, size_t len)
2101 {
2102     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2103     unsigned char *ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2104     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2105     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2106
2107     if (out != in
2108             || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->aes.ccm.m))
2109         return -1;
2110
2111     if (enc) {
2112         /* Set explicit iv (sequence number). */
2113         memcpy(out, buf, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2114     }
2115
2116     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2117     /*-
2118      * Get explicit iv (sequence number). We already have fixed iv
2119      * (server/client_write_iv) here.
2120      */
2121     memcpy(ivec + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in, EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
2122     s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2123
2124     /* Process aad (sequence number|type|version|length) */
2125     s390x_aes_ccm_aad(cctx, buf, cctx->aes.ccm.tls_aad_len);
2126
2127     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2128     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2129
2130     if (enc) {
2131         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2132             return -1;
2133
2134         memcpy(out + len, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2135         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->aes.ccm.m;
2136     } else {
2137         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2138             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, in + len,
2139                                cctx->aes.ccm.m))
2140                 return len;
2141         }
2142
2143         OPENSSL_cleanse(out, len);
2144         return -1;
2145     }
2146 }
2147
2148 /*-
2149  * Set key and flag field and/or iv. Returns 1 if successful. Otherwise 0 is
2150  * returned.
2151  */
2152 static int s390x_aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
2153                                   const unsigned char *key,
2154                                   const unsigned char *iv, int enc)
2155 {
2156     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2157     unsigned char *ivec;
2158     int keylen;
2159
2160     if (iv == NULL && key == NULL)
2161         return 1;
2162
2163     if (key != NULL) {
2164         keylen = EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx);
2165         cctx->aes.ccm.fc = S390X_AES_FC(keylen);
2166         memcpy(cctx->aes.ccm.kmac_param.k, key, keylen);
2167
2168         /* Store encoded m and l. */
2169         cctx->aes.ccm.nonce.b[0] = ((cctx->aes.ccm.l - 1) & 0x7)
2170                                  | (((cctx->aes.ccm.m - 2) >> 1) & 0x7) << 3;
2171         memset(cctx->aes.ccm.nonce.b + 1, 0,
2172                sizeof(cctx->aes.ccm.nonce.b));
2173         cctx->aes.ccm.blocks = 0;
2174
2175         cctx->aes.ccm.key_set = 1;
2176     }
2177
2178     if (iv != NULL) {
2179         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2180         memcpy(ivec, iv, 15 - cctx->aes.ccm.l);
2181
2182         cctx->aes.ccm.iv_set = 1;
2183     }
2184
2185     return 1;
2186 }
2187
2188 /*-
2189  * Called from EVP layer to initialize context, process additional
2190  * authenticated data, en/de-crypt plain/cipher-text and authenticate
2191  * plaintext or process a TLS packet, depending on context. Returns bytes
2192  * written on success. Otherwise -1 is returned.
2193  */
2194 static int s390x_aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2195                                 const unsigned char *in, size_t len)
2196 {
2197     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, ctx);
2198     const int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
2199     int rv;
2200     unsigned char *buf, *ivec;
2201
2202     if (!cctx->aes.ccm.key_set)
2203         return -1;
2204
2205     if (cctx->aes.ccm.tls_aad_len >= 0)
2206         return s390x_aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
2207
2208     /*-
2209      * Final(): Does not return any data. Recall that ccm is mac-then-encrypt
2210      * so integrity must be checked already at Update() i.e., before
2211      * potentially corrupted data is output.
2212      */
2213     if (in == NULL && out != NULL)
2214         return 0;
2215
2216     if (!cctx->aes.ccm.iv_set)
2217         return -1;
2218
2219     if (!enc && !cctx->aes.ccm.tag_set)
2220         return -1;
2221
2222     if (out == NULL) {
2223         /* Update(): Pass message length. */
2224         if (in == NULL) {
2225             ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2226             s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2227
2228             cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2229             return len;
2230         }
2231
2232         /* Update(): Process aad. */
2233         if (!cctx->aes.ccm.len_set && len)
2234             return -1;
2235
2236         s390x_aes_ccm_aad(cctx, in, len);
2237         return len;
2238     }
2239
2240     /* Update(): Process message. */
2241
2242     if (!cctx->aes.ccm.len_set) {
2243         /*-
2244          * In case message length was not previously set explicitely via
2245          * Update(), set it now.
2246          */
2247         ivec = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
2248         s390x_aes_ccm_setiv(cctx, ivec, len);
2249
2250         cctx->aes.ccm.len_set = 1;
2251     }
2252
2253     if (enc) {
2254         if (s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc))
2255             return -1;
2256
2257         cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2258         return len;
2259     } else {
2260         rv = -1;
2261
2262         if (!s390x_aes_ccm(cctx, in, out, len, enc)) {
2263             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
2264             if (!CRYPTO_memcmp(cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, buf,
2265                                cctx->aes.ccm.m))
2266                 rv = len;
2267         }
2268
2269         if (rv == -1)
2270             OPENSSL_cleanse(out, len);
2271
2272         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2273         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2274         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2275         return rv;
2276     }
2277 }
2278
2279 /*-
2280  * Performs various operations on the context structure depending on control
2281  * type. Returns 1 for success, 0 for failure and -1 for unknown control type.
2282  * Code is big-endian.
2283  */
2284 static int s390x_aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2285 {
2286     S390X_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(S390X_AES_CCM_CTX, c);
2287     unsigned char *buf, *iv;
2288     int enc, len;
2289
2290     switch (type) {
2291     case EVP_CTRL_INIT:
2292         cctx->aes.ccm.key_set = 0;
2293         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2294         cctx->aes.ccm.l = 8;
2295         cctx->aes.ccm.m = 12;
2296         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2297         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2298         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = -1;
2299         return 1;
2300
2301     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2302         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2303             return 0;
2304
2305         /* Save the aad for later use. */
2306         buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2307         memcpy(buf, ptr, arg);
2308         cctx->aes.ccm.tls_aad_len = arg;
2309
2310         len = buf[arg - 2] << 8 | buf[arg - 1];
2311         if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2312             return 0;
2313
2314         /* Correct length for explicit iv. */
2315         len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2316
2317         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2318         if (!enc) {
2319             if (len < cctx->aes.ccm.m)
2320                 return 0;
2321
2322             /* Correct length for tag. */
2323             len -= cctx->aes.ccm.m;
2324         }
2325
2326         buf[arg - 2] = len >> 8;
2327         buf[arg - 1] = len & 0xff;
2328
2329         /* Extra padding: tag appended to record. */
2330         return cctx->aes.ccm.m;
2331
2332     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
2333         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
2334             return 0;
2335
2336         /* Copy to first part of the iv. */
2337         iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
2338         memcpy(iv, ptr, arg);
2339         return 1;
2340
2341     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2342         arg = 15 - arg;
2343         /* fall-through */
2344
2345     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
2346         if (arg < 2 || arg > 8)
2347             return 0;
2348
2349         cctx->aes.ccm.l = arg;
2350         return 1;
2351
2352     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2353         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
2354             return 0;
2355
2356         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2357         if (enc && ptr)
2358             return 0;
2359
2360         if (ptr) {
2361             cctx->aes.ccm.tag_set = 1;
2362             buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
2363             memcpy(buf, ptr, arg);
2364         }
2365
2366         cctx->aes.ccm.m = arg;
2367         return 1;
2368
2369     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2370         enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
2371         if (!enc || !cctx->aes.ccm.tag_set)
2372             return 0;
2373
2374         if(arg < cctx->aes.ccm.m)
2375             return 0;
2376
2377         memcpy(ptr, cctx->aes.ccm.kmac_param.icv.b, cctx->aes.ccm.m);
2378         cctx->aes.ccm.tag_set = 0;
2379         cctx->aes.ccm.iv_set = 0;
2380         cctx->aes.ccm.len_set = 0;
2381         return 1;
2382
2383     case EVP_CTRL_COPY:
2384         return 1;
2385
2386     default:
2387         return -1;
2388     }
2389 }
2390
2391 # define s390x_aes_ccm_cleanup aes_ccm_cleanup
2392
2393 # ifndef OPENSSL_NO_OCB
2394 #  define S390X_AES_OCB_CTX             EVP_AES_OCB_CTX
2395 #  define S390X_aes_128_ocb_CAPABLE     0
2396 #  define S390X_aes_192_ocb_CAPABLE     0
2397 #  define S390X_aes_256_ocb_CAPABLE     0
2398
2399 #  define s390x_aes_ocb_init_key aes_ocb_init_key
2400 static int s390x_aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2401                                   const unsigned char *iv, int enc);
2402 #  define s390x_aes_ocb_cipher aes_ocb_cipher
2403 static int s390x_aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2404                                 const unsigned char *in, size_t len);
2405 #  define s390x_aes_ocb_cleanup aes_ocb_cleanup
2406 static int s390x_aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
2407 #  define s390x_aes_ocb_ctrl aes_ocb_ctrl
2408 static int s390x_aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *, int type, int arg, void *ptr);
2409 # endif
2410
2411 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,    \
2412                               MODE,flags)                               \
2413 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2414     nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,                                 \
2415     keylen / 8,                                                         \
2416     ivlen,                                                              \
2417     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2418     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2419     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2420     NULL,                                                               \
2421     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2422     NULL,                                                               \
2423     NULL,                                                               \
2424     NULL,                                                               \
2425     NULL                                                                \
2426 };                                                                      \
2427 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2428     nid##_##keylen##_##nmode,                                           \
2429     blocksize,                                                          \
2430     keylen / 8,                                                         \
2431     ivlen,                                                              \
2432     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2433     aes_init_key,                                                       \
2434     aes_##mode##_cipher,                                                \
2435     NULL,                                                               \
2436     sizeof(EVP_AES_KEY),                                                \
2437     NULL,                                                               \
2438     NULL,                                                               \
2439     NULL,                                                               \
2440     NULL                                                                \
2441 };                                                                      \
2442 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2443 {                                                                       \
2444     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2445            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2446 }
2447
2448 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags)\
2449 static const EVP_CIPHER s390x_aes_##keylen##_##mode = {                 \
2450     nid##_##keylen##_##mode,                                            \
2451     blocksize,                                                          \
2452     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2453     ivlen,                                                              \
2454     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2455     s390x_aes_##mode##_init_key,                                        \
2456     s390x_aes_##mode##_cipher,                                          \
2457     s390x_aes_##mode##_cleanup,                                         \
2458     sizeof(S390X_AES_##MODE##_CTX),                                     \
2459     NULL,                                                               \
2460     NULL,                                                               \
2461     s390x_aes_##mode##_ctrl,                                            \
2462     NULL                                                                \
2463 };                                                                      \
2464 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = {                       \
2465     nid##_##keylen##_##mode,blocksize,                                  \
2466     (EVP_CIPH_##MODE##_MODE == EVP_CIPH_XTS_MODE ? 2 : 1) * keylen / 8, \
2467     ivlen,                                                              \
2468     flags | EVP_CIPH_##MODE##_MODE,                                     \
2469     aes_##mode##_init_key,                                              \
2470     aes_##mode##_cipher,                                                \
2471     aes_##mode##_cleanup,                                               \
2472     sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),                                       \
2473     NULL,                                                               \
2474     NULL,                                                               \
2475     aes_##mode##_ctrl,                                                  \
2476     NULL                                                                \
2477 };                                                                      \
2478 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void)                       \
2479 {                                                                       \
2480     return S390X_aes_##keylen##_##mode##_CAPABLE ?                      \
2481            &s390x_aes_##keylen##_##mode : &aes_##keylen##_##mode;       \
2482 }
2483
2484 #else
2485
2486 # define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
2487 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2488         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
2489         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2490         aes_init_key,                   \
2491         aes_##mode##_cipher,            \
2492         NULL,                           \
2493         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
2494         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
2495 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2496 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2497
2498 # define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
2499 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
2500         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
2501         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
2502         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
2503         aes_##mode##_init_key,          \
2504         aes_##mode##_cipher,            \
2505         aes_##mode##_cleanup,           \
2506         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
2507         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
2508 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
2509 { return &aes_##keylen##_##mode; }
2510
2511 #endif
2512
2513 #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && (defined(__arm__) || defined(__arm) || defined(__aarch64__))
2514 # include "arm_arch.h"
2515 # if __ARM_MAX_ARCH__>=7
2516 #  if defined(BSAES_ASM)
2517 #   define BSAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2518 #  endif
2519 #  if defined(VPAES_ASM)
2520 #   define VPAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_NEON)
2521 #  endif
2522 #  define HWAES_CAPABLE (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_AES)
2523 #  define HWAES_set_encrypt_key aes_v8_set_encrypt_key
2524 #  define HWAES_set_decrypt_key aes_v8_set_decrypt_key
2525 #  define HWAES_encrypt aes_v8_encrypt
2526 #  define HWAES_decrypt aes_v8_decrypt
2527 #  define HWAES_cbc_encrypt aes_v8_cbc_encrypt
2528 #  define HWAES_ctr32_encrypt_blocks aes_v8_ctr32_encrypt_blocks
2529 # endif
2530 #endif
2531
2532 #if defined(HWAES_CAPABLE)
2533 int HWAES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2534                           AES_KEY *key);
2535 int HWAES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
2536                           AES_KEY *key);
2537 void HWAES_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2538                    const AES_KEY *key);
2539 void HWAES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2540                    const AES_KEY *key);
2541 void HWAES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2542                        size_t length, const AES_KEY *key,
2543                        unsigned char *ivec, const int enc);
2544 void HWAES_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
2545                                 size_t len, const AES_KEY *key,
2546                                 const unsigned char ivec[16]);
2547 void HWAES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2548                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2549                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2550 void HWAES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
2551                        size_t len, const AES_KEY *key1,
2552                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
2553 #endif
2554
2555 #define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
2556         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
2557         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
2558         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2559         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
2560         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
2561         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
2562         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
2563
2564 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
2565                         const unsigned char *iv, int enc)
2566 {
2567     int ret, mode;
2568     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2569
2570     mode = EVP_CIPHER_CTX_mode(ctx);
2571     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2572         && !enc) {
2573 #ifdef HWAES_CAPABLE
2574         if (HWAES_CAPABLE) {
2575             ret = HWAES_set_decrypt_key(key,
2576                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2577                                         &dat->ks.ks);
2578             dat->block = (block128_f) HWAES_decrypt;
2579             dat->stream.cbc = NULL;
2580 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2581             if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2582                 dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2583 # endif
2584         } else
2585 #endif
2586 #ifdef BSAES_CAPABLE
2587         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
2588             ret = AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2589                                       &dat->ks.ks);
2590             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2591             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
2592         } else
2593 #endif
2594 #ifdef VPAES_CAPABLE
2595         if (VPAES_CAPABLE) {
2596             ret = vpaes_set_decrypt_key(key,
2597                                         EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2598                                         &dat->ks.ks);
2599             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
2600             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2601                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2602         } else
2603 #endif
2604         {
2605             ret = AES_set_decrypt_key(key,
2606                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2607                                       &dat->ks.ks);
2608             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
2609             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2610                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2611         }
2612     } else
2613 #ifdef HWAES_CAPABLE
2614     if (HWAES_CAPABLE) {
2615         ret = HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2616                                     &dat->ks.ks);
2617         dat->block = (block128_f) HWAES_encrypt;
2618         dat->stream.cbc = NULL;
2619 # ifdef HWAES_cbc_encrypt
2620         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
2621             dat->stream.cbc = (cbc128_f) HWAES_cbc_encrypt;
2622         else
2623 # endif
2624 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2625         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2626             dat->stream.ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2627         else
2628 # endif
2629             (void)0;            /* terminate potentially open 'else' */
2630     } else
2631 #endif
2632 #ifdef BSAES_CAPABLE
2633     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
2634         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2635                                   &dat->ks.ks);
2636         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2637         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2638     } else
2639 #endif
2640 #ifdef VPAES_CAPABLE
2641     if (VPAES_CAPABLE) {
2642         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2643                                     &dat->ks.ks);
2644         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
2645         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2646             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
2647     } else
2648 #endif
2649     {
2650         ret = AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
2651                                   &dat->ks.ks);
2652         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
2653         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
2654             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
2655 #ifdef AES_CTR_ASM
2656         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
2657             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2658 #endif
2659     }
2660
2661     if (ret < 0) {
2662         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
2663         return 0;
2664     }
2665
2666     return 1;
2667 }
2668
2669 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2670                           const unsigned char *in, size_t len)
2671 {
2672     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2673
2674     if (dat->stream.cbc)
2675         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks,
2676                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2677                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx));
2678     else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
2679         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2680                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2681     else
2682         CRYPTO_cbc128_decrypt(in, out, len, &dat->ks,
2683                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), dat->block);
2684
2685     return 1;
2686 }
2687
2688 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2689                           const unsigned char *in, size_t len)
2690 {
2691     size_t bl = EVP_CIPHER_CTX_block_size(ctx);
2692     size_t i;
2693     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2694
2695     if (len < bl)
2696         return 1;
2697
2698     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
2699         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
2700
2701     return 1;
2702 }
2703
2704 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2705                           const unsigned char *in, size_t len)
2706 {
2707     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2708
2709     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2710     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2711                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num, dat->block);
2712     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2713     return 1;
2714 }
2715
2716 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2717                           const unsigned char *in, size_t len)
2718 {
2719     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2720
2721     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2722     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2723                           EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2724                           EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2725     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2726     return 1;
2727 }
2728
2729 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2730                            const unsigned char *in, size_t len)
2731 {
2732     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2733
2734     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2735     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2736                             EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2737                             EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2738     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2739     return 1;
2740 }
2741
2742 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2743                            const unsigned char *in, size_t len)
2744 {
2745     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2746
2747     if (EVP_CIPHER_CTX_test_flags(ctx, EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS)) {
2748         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2749         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2750                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2751                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2752         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2753         return 1;
2754     }
2755
2756     while (len >= MAXBITCHUNK) {
2757         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2758         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
2759                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2760                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2761         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2762         len -= MAXBITCHUNK;
2763         out += MAXBITCHUNK;
2764         in  += MAXBITCHUNK;
2765     }
2766     if (len) {
2767         int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2768         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
2769                                 EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), &num,
2770                                 EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx), dat->block);
2771         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2772     }
2773
2774     return 1;
2775 }
2776
2777 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
2778                           const unsigned char *in, size_t len)
2779 {
2780     unsigned int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
2781     EVP_AES_KEY *dat = EVP_C_DATA(EVP_AES_KEY,ctx);
2782
2783     if (dat->stream.ctr)
2784         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
2785                                     EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2786                                     EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
2787                                     &num, dat->stream.ctr);
2788     else
2789         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
2790                               EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
2791                               EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), &num,
2792                               dat->block);
2793     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, num);
2794     return 1;
2795 }
2796
2797 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, 0)
2798     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, 0)
2799     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, 0)
2800
2801 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
2802 {
2803     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2804     if (gctx == NULL)
2805         return 0;
2806     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
2807     if (gctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
2808         OPENSSL_free(gctx->iv);
2809     return 1;
2810 }
2811
2812 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
2813 {
2814     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,c);
2815     switch (type) {
2816     case EVP_CTRL_INIT:
2817         gctx->key_set = 0;
2818         gctx->iv_set = 0;
2819         gctx->ivlen = c->cipher->iv_len;
2820         gctx->iv = c->iv;
2821         gctx->taglen = -1;
2822         gctx->iv_gen = 0;
2823         gctx->tls_aad_len = -1;
2824         return 1;
2825
2826     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
2827         if (arg <= 0)
2828             return 0;
2829         /* Allocate memory for IV if needed */
2830         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
2831             if (gctx->iv != c->iv)
2832                 OPENSSL_free(gctx->iv);
2833             if ((gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg)) == NULL) {
2834                 EVPerr(EVP_F_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2835                 return 0;
2836             }
2837         }
2838         gctx->ivlen = arg;
2839         return 1;
2840
2841     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
2842         if (arg <= 0 || arg > 16 || c->encrypt)
2843             return 0;
2844         memcpy(c->buf, ptr, arg);
2845         gctx->taglen = arg;
2846         return 1;
2847
2848     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
2849         if (arg <= 0 || arg > 16 || !c->encrypt
2850             || gctx->taglen < 0)
2851             return 0;
2852         memcpy(ptr, c->buf, arg);
2853         return 1;
2854
2855     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
2856         /* Special case: -1 length restores whole IV */
2857         if (arg == -1) {
2858             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
2859             gctx->iv_gen = 1;
2860             return 1;
2861         }
2862         /*
2863          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
2864          * 8.
2865          */
2866         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
2867             return 0;
2868         if (arg)
2869             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
2870         if (c->encrypt && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
2871             return 0;
2872         gctx->iv_gen = 1;
2873         return 1;
2874
2875     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
2876         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
2877             return 0;
2878         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2879         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
2880             arg = gctx->ivlen;
2881         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
2882         /*
2883          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
2884          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
2885          */
2886         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
2887         gctx->iv_set = 1;
2888         return 1;
2889
2890     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
2891         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || c->encrypt)
2892             return 0;
2893         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
2894         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
2895         gctx->iv_set = 1;
2896         return 1;
2897
2898     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
2899         /* Save the AAD for later use */
2900         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
2901             return 0;
2902         memcpy(c->buf, ptr, arg);
2903         gctx->tls_aad_len = arg;
2904         {
2905             unsigned int len = c->buf[arg - 2] << 8 | c->buf[arg - 1];
2906             /* Correct length for explicit IV */
2907             if (len < EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
2908                 return 0;
2909             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
2910             /* If decrypting correct for tag too */
2911             if (!c->encrypt) {
2912                 if (len < EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)
2913                     return 0;
2914                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2915             }
2916             c->buf[arg - 2] = len >> 8;
2917             c->buf[arg - 1] = len & 0xff;
2918         }
2919         /* Extra padding: tag appended to record */
2920         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
2921
2922     case EVP_CTRL_COPY:
2923         {
2924             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
2925             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,out);
2926             if (gctx->gcm.key) {
2927                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
2928                     return 0;
2929                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
2930             }
2931             if (gctx->iv == c->iv)
2932                 gctx_out->iv = out->iv;
2933             else {
2934                 if ((gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen)) == NULL) {
2935                     EVPerr(EVP_F_AES_GCM_CTRL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
2936                     return 0;
2937                 }
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, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
2960                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2961                                    (block128_f) HWAES_encrypt);
2962 # ifdef HWAES_ctr32_encrypt_blocks
2963                 gctx->ctr = (ctr128_f) HWAES_ctr32_encrypt_blocks;
2964 # else
2965                 gctx->ctr = NULL;
2966 # endif
2967                 break;
2968             } else
2969 #endif
2970 #ifdef BSAES_CAPABLE
2971             if (BSAES_CAPABLE) {
2972                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
2973                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2974                                    (block128_f) AES_encrypt);
2975                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
2976                 break;
2977             } else
2978 #endif
2979 #ifdef VPAES_CAPABLE
2980             if (VPAES_CAPABLE) {
2981                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
2982                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2983                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
2984                 gctx->ctr = NULL;
2985                 break;
2986             } else
2987 #endif
2988                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
2989
2990             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks.ks);
2991             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
2992                                (block128_f) AES_encrypt);
2993 #ifdef AES_CTR_ASM
2994             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
2995 #else
2996             gctx->ctr = NULL;
2997 #endif
2998         } while (0);
2999
3000         /*
3001          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
3002          */
3003         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
3004             iv = gctx->iv;
3005         if (iv) {
3006             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3007             gctx->iv_set = 1;
3008         }
3009         gctx->key_set = 1;
3010     } else {
3011         /* If key set use IV, otherwise copy */
3012         if (gctx->key_set)
3013             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
3014         else
3015             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
3016         gctx->iv_set = 1;
3017         gctx->iv_gen = 0;
3018     }
3019     return 1;
3020 }
3021
3022 /*
3023  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
3024  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
3025  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
3026  * and verify tag.
3027  */
3028
3029 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3030                               const unsigned char *in, size_t len)
3031 {
3032     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3033     int rv = -1;
3034     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3035     if (out != in
3036         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
3037         return -1;
3038     /*
3039      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
3040      * buffer.
3041      */
3042     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, ctx->encrypt ? EVP_CTRL_GCM_IV_GEN
3043                                               : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
3044                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
3045         goto err;
3046     /* Use saved AAD */
3047     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->tls_aad_len))
3048         goto err;
3049     /* Fix buffer and length to point to payload */
3050     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3051     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3052     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3053     if (ctx->encrypt) {
3054         /* Encrypt payload */
3055         if (gctx->ctr) {
3056             size_t bulk = 0;
3057 #if defined(AES_GCM_ASM)
3058             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3059                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3060                     return -1;
3061
3062                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3063                                        gctx->gcm.key,
3064                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3065                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3066             }
3067 #endif
3068             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3069                                             in + bulk,
3070                                             out + bulk,
3071                                             len - bulk, gctx->ctr))
3072                 goto err;
3073         } else {
3074             size_t bulk = 0;
3075 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3076             if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3077                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3078                     return -1;
3079
3080                 bulk = AES_gcm_encrypt(in, out, len,
3081                                        gctx->gcm.key,
3082                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3083                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3084             }
3085 #endif
3086             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3087                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3088                 goto err;
3089         }
3090         out += len;
3091         /* Finally write tag */
3092         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3093         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
3094     } else {
3095         /* Decrypt */
3096         if (gctx->ctr) {
3097             size_t bulk = 0;
3098 #if defined(AES_GCM_ASM)
3099             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3100                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3101                     return -1;
3102
3103                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3104                                        gctx->gcm.key,
3105                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3106                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3107             }
3108 #endif
3109             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3110                                             in + bulk,
3111                                             out + bulk,
3112                                             len - bulk, gctx->ctr))
3113                 goto err;
3114         } else {
3115             size_t bulk = 0;
3116 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3117             if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3118                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, NULL, NULL, 0))
3119                     return -1;
3120
3121                 bulk = AES_gcm_decrypt(in, out, len,
3122                                        gctx->gcm.key,
3123                                        gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3124                 gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3125             }
3126 #endif
3127             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3128                                       in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3129                 goto err;
3130         }
3131         /* Retrieve tag */
3132         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
3133         /* If tag mismatch wipe buffer */
3134         if (CRYPTO_memcmp(ctx->buf, in + len, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
3135             OPENSSL_cleanse(out, len);
3136             goto err;
3137         }
3138         rv = len;
3139     }
3140
3141  err:
3142     gctx->iv_set = 0;
3143     gctx->tls_aad_len = -1;
3144     return rv;
3145 }
3146
3147 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3148                           const unsigned char *in, size_t len)
3149 {
3150     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_GCM_CTX,ctx);
3151     /* If not set up, return error */
3152     if (!gctx->key_set)
3153         return -1;
3154
3155     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
3156         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3157
3158     if (!gctx->iv_set)
3159         return -1;
3160     if (in) {
3161         if (out == NULL) {
3162             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
3163                 return -1;
3164         } else if (ctx->encrypt) {
3165             if (gctx->ctr) {
3166                 size_t bulk = 0;
3167 #if defined(AES_GCM_ASM)
3168                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3169                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3170
3171                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3172                         return -1;
3173
3174                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3175                                            out + res, len - res,
3176                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3177                                            gctx->gcm.Xi.u);
3178                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3179                     bulk += res;
3180                 }
3181 #endif
3182                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3183                                                 in + bulk,
3184                                                 out + bulk,
3185                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3186                     return -1;
3187             } else {
3188                 size_t bulk = 0;
3189 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3190                 if (len >= 32 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3191                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3192
3193                     if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3194                         return -1;
3195
3196                     bulk = AES_gcm_encrypt(in + res,
3197                                            out + res, len - res,
3198                                            gctx->gcm.key, gctx->gcm.Yi.c,
3199                                            gctx->gcm.Xi.u);
3200                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3201                     bulk += res;
3202                 }
3203 #endif
3204                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm,
3205                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3206                     return -1;
3207             }
3208         } else {
3209             if (gctx->ctr) {
3210                 size_t bulk = 0;
3211 #if defined(AES_GCM_ASM)
3212                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM(gctx)) {
3213                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3214
3215                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3216                         return -1;
3217
3218                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3219                                            out + res, len - res,
3220                                            gctx->gcm.key,
3221                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3222                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3223                     bulk += res;
3224                 }
3225 #endif
3226                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
3227                                                 in + bulk,
3228                                                 out + bulk,
3229                                                 len - bulk, gctx->ctr))
3230                     return -1;
3231             } else {
3232                 size_t bulk = 0;
3233 #if defined(AES_GCM_ASM2)
3234                 if (len >= 16 && AES_GCM_ASM2(gctx)) {
3235                     size_t res = (16 - gctx->gcm.mres) % 16;
3236
3237                     if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, res))
3238                         return -1;
3239
3240                     bulk = AES_gcm_decrypt(in + res,
3241                                            out + res, len - res,
3242                                            gctx->gcm.key,
3243                                            gctx->gcm.Yi.c, gctx->gcm.Xi.u);
3244                     gctx->gcm.len.u[1] += bulk;
3245                     bulk += res;
3246                 }
3247 #endif
3248                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm,
3249                                           in + bulk, out + bulk, len - bulk))
3250                     return -1;
3251             }
3252         }
3253         return len;
3254     } else {
3255         if (!ctx->encrypt) {
3256             if (gctx->taglen < 0)
3257                 return -1;
3258             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->taglen) != 0)
3259                 return -1;
3260             gctx->iv_set = 0;
3261             return 0;
3262         }
3263         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, 16);
3264         gctx->taglen = 16;
3265         /* Don't reuse the IV */
3266         gctx->iv_set = 0;
3267         return 0;
3268     }
3269
3270 }
3271
3272 #define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
3273                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3274                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3275                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3276
3277 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
3278                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3279     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
3280                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3281     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
3282                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3283
3284 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3285 {
3286     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,c);
3287     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
3288         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3289         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,out);
3290         if (xctx->xts.key1) {
3291             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
3292                 return 0;
3293             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
3294         }
3295         if (xctx->xts.key2) {
3296             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
3297                 return 0;
3298             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
3299         }
3300         return 1;
3301     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
3302         return -1;
3303     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
3304     xctx->xts.key1 = NULL;
3305     xctx->xts.key2 = NULL;
3306     return 1;
3307 }
3308
3309 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3310                             const unsigned char *iv, int enc)
3311 {
3312     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3313     if (!iv && !key)
3314         return 1;
3315
3316     if (key)
3317         do {
3318 #ifdef AES_XTS_ASM
3319             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
3320 #else
3321             xctx->stream = NULL;
3322 #endif
3323             /* key_len is two AES keys */
3324 #ifdef HWAES_CAPABLE
3325             if (HWAES_CAPABLE) {
3326                 if (enc) {
3327                     HWAES_set_encrypt_key(key,
3328                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3329                                           &xctx->ks1.ks);
3330                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3331 # ifdef HWAES_xts_encrypt
3332                     xctx->stream = HWAES_xts_encrypt;
3333 # endif
3334                 } else {
3335                     HWAES_set_decrypt_key(key,
3336                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3337                                           &xctx->ks1.ks);
3338                     xctx->xts.block1 = (block128_f) HWAES_decrypt;
3339 # ifdef HWAES_xts_decrypt
3340                     xctx->stream = HWAES_xts_decrypt;
3341 #endif
3342                 }
3343
3344                 HWAES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3345                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3346                                       &xctx->ks2.ks);
3347                 xctx->xts.block2 = (block128_f) HWAES_encrypt;
3348
3349                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3350                 break;
3351             } else
3352 #endif
3353 #ifdef BSAES_CAPABLE
3354             if (BSAES_CAPABLE)
3355                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
3356             else
3357 #endif
3358 #ifdef VPAES_CAPABLE
3359             if (VPAES_CAPABLE) {
3360                 if (enc) {
3361                     vpaes_set_encrypt_key(key,
3362                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3363                                           &xctx->ks1.ks);
3364                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3365                 } else {
3366                     vpaes_set_decrypt_key(key,
3367                                           EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3368                                           &xctx->ks1.ks);
3369                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
3370                 }
3371
3372                 vpaes_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3373                                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3374                                       &xctx->ks2.ks);
3375                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
3376
3377                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3378                 break;
3379             } else
3380 #endif
3381                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
3382
3383             if (enc) {
3384                 AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3385                                     &xctx->ks1.ks);
3386                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
3387             } else {
3388                 AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3389                                     &xctx->ks1.ks);
3390                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
3391             }
3392
3393             AES_set_encrypt_key(key + EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2,
3394                                 EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 4,
3395                                 &xctx->ks2.ks);
3396             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
3397
3398             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
3399         } while (0);
3400
3401     if (iv) {
3402         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
3403         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 16);
3404     }
3405
3406     return 1;
3407 }
3408
3409 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3410                           const unsigned char *in, size_t len)
3411 {
3412     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_XTS_CTX,ctx);
3413
3414     if (xctx->xts.key1 == NULL
3415             || xctx->xts.key2 == NULL
3416             || out == NULL
3417             || in == NULL
3418             || len < AES_BLOCK_SIZE)
3419         return 0;
3420
3421     /*
3422      * Verify that the two keys are different.
3423      *
3424      * This addresses the vulnerability described in Rogaway's September 2004
3425      * paper (http://web.cs.ucdavis.edu/~rogaway/papers/offsets.pdf):
3426      *      "Efficient Instantiations of Tweakable Blockciphers and Refinements
3427      *       to Modes OCB and PMAC".
3428      *
3429      * FIPS 140-2 IG A.9 XTS-AES Key Generation Requirements states that:
3430      *      "The check for Key_1 != Key_2 shall be done at any place BEFORE
3431      *       using the keys in the XTS-AES algorithm to process data with them."
3432     */
3433     if (CRYPTO_memcmp(xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3434                       EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) / 2) == 0)
3435         return 0;
3436
3437     if (xctx->stream)
3438         (*xctx->stream) (in, out, len,
3439                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2,
3440                          EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx));
3441     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3442                                    in, out, len,
3443                                    EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)))
3444         return 0;
3445     return 1;
3446 }
3447
3448 #define aes_xts_cleanup NULL
3449
3450 #define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
3451                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
3452                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
3453
3454 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3455     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS, XTS_FLAGS)
3456
3457 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3458 {
3459     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,c);
3460     switch (type) {
3461     case EVP_CTRL_INIT:
3462         cctx->key_set = 0;
3463         cctx->iv_set = 0;
3464         cctx->L = 8;
3465         cctx->M = 12;
3466         cctx->tag_set = 0;
3467         cctx->len_set = 0;
3468         cctx->tls_aad_len = -1;
3469         return 1;
3470
3471     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
3472         /* Save the AAD for later use */
3473         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
3474             return 0;
3475         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3476         cctx->tls_aad_len = arg;
3477         {
3478             uint16_t len =
3479                 EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] << 8
3480                 | EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1];
3481             /* Correct length for explicit IV */
3482             if (len < EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN)
3483                 return 0;
3484             len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3485             /* If decrypting correct for tag too */
3486             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c)) {
3487                 if (len < cctx->M)
3488                     return 0;
3489                 len -= cctx->M;
3490             }
3491             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 2] = len >> 8;
3492             EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c)[arg - 1] = len & 0xff;
3493         }
3494         /* Extra padding: tag appended to record */
3495         return cctx->M;
3496
3497     case EVP_CTRL_CCM_SET_IV_FIXED:
3498         /* Sanity check length */
3499         if (arg != EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN)
3500             return 0;
3501         /* Just copy to first part of IV */
3502         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c), ptr, arg);
3503         return 1;
3504
3505     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3506         arg = 15 - arg;
3507         /* fall thru */
3508     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
3509         if (arg < 2 || arg > 8)
3510             return 0;
3511         cctx->L = arg;
3512         return 1;
3513
3514     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3515         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
3516             return 0;
3517         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) && ptr)
3518             return 0;
3519         if (ptr) {
3520             cctx->tag_set = 1;
3521             memcpy(EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c), ptr, arg);
3522         }
3523         cctx->M = arg;
3524         return 1;
3525
3526     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3527         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c) || !cctx->tag_set)
3528             return 0;
3529         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
3530             return 0;
3531         cctx->tag_set = 0;
3532         cctx->iv_set = 0;
3533         cctx->len_set = 0;
3534         return 1;
3535
3536     case EVP_CTRL_COPY:
3537         {
3538             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
3539             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,out);
3540             if (cctx->ccm.key) {
3541                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
3542                     return 0;
3543                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
3544             }
3545             return 1;
3546         }
3547
3548     default:
3549         return -1;
3550
3551     }
3552 }
3553
3554 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3555                             const unsigned char *iv, int enc)
3556 {
3557     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3558     if (!iv && !key)
3559         return 1;
3560     if (key)
3561         do {
3562 #ifdef HWAES_CAPABLE
3563             if (HWAES_CAPABLE) {
3564                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3565                                       &cctx->ks.ks);
3566
3567                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3568                                    &cctx->ks, (block128_f) HWAES_encrypt);
3569                 cctx->str = NULL;
3570                 cctx->key_set = 1;
3571                 break;
3572             } else
3573 #endif
3574 #ifdef VPAES_CAPABLE
3575             if (VPAES_CAPABLE) {
3576                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3577                                       &cctx->ks.ks);
3578                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3579                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
3580                 cctx->str = NULL;
3581                 cctx->key_set = 1;
3582                 break;
3583             }
3584 #endif
3585             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3586                                 &cctx->ks.ks);
3587             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
3588                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
3589             cctx->str = NULL;
3590             cctx->key_set = 1;
3591         } while (0);
3592     if (iv) {
3593         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, 15 - cctx->L);
3594         cctx->iv_set = 1;
3595     }
3596     return 1;
3597 }
3598
3599 static int aes_ccm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3600                               const unsigned char *in, size_t len)
3601 {
3602     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3603     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3604     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
3605     if (out != in || len < (EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + (size_t)cctx->M))
3606         return -1;
3607     /* If encrypting set explicit IV from sequence number (start of AAD) */
3608     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3609         memcpy(out, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3610                EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3611     /* Get rest of IV from explicit IV */
3612     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx) + EVP_CCM_TLS_FIXED_IV_LEN, in,
3613            EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN);
3614     /* Correct length value */
3615     len -= EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3616     if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 15 - cctx->L,
3617                             len))
3618             return -1;
3619     /* Use saved AAD */
3620     CRYPTO_ccm128_aad(ccm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), cctx->tls_aad_len);
3621     /* Fix buffer to point to payload */
3622     in += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3623     out += EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
3624     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3625         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3626                                                     cctx->str) :
3627             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3628             return -1;
3629         if (!CRYPTO_ccm128_tag(ccm, out + len, cctx->M))
3630             return -1;
3631         return len + EVP_CCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + cctx->M;
3632     } else {
3633         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3634                                                      cctx->str) :
3635             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3636             unsigned char tag[16];
3637             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3638                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, in + len, cctx->M))
3639                     return len;
3640             }
3641         }
3642         OPENSSL_cleanse(out, len);
3643         return -1;
3644     }
3645 }
3646
3647 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3648                           const unsigned char *in, size_t len)
3649 {
3650     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_CCM_CTX,ctx);
3651     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
3652     /* If not set up, return error */
3653     if (!cctx->key_set)
3654         return -1;
3655
3656     if (cctx->tls_aad_len >= 0)
3657         return aes_ccm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
3658
3659     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
3660     if (in == NULL && out != NULL)
3661         return 0;
3662
3663     if (!cctx->iv_set)
3664         return -1;
3665
3666     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && !cctx->tag_set)
3667         return -1;
3668     if (!out) {
3669         if (!in) {
3670             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3671                                     15 - cctx->L, len))
3672                 return -1;
3673             cctx->len_set = 1;
3674             return len;
3675         }
3676         /* If have AAD need message length */
3677         if (!cctx->len_set && len)
3678             return -1;
3679         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
3680         return len;
3681     }
3682     /* If not set length yet do it */
3683     if (!cctx->len_set) {
3684         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
3685                                 15 - cctx->L, len))
3686             return -1;
3687         cctx->len_set = 1;
3688     }
3689     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3690         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3691                                                     cctx->str) :
3692             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
3693             return -1;
3694         cctx->tag_set = 1;
3695         return len;
3696     } else {
3697         int rv = -1;
3698         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
3699                                                      cctx->str) :
3700             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
3701             unsigned char tag[16];
3702             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
3703                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
3704                                    cctx->M))
3705                     rv = len;
3706             }
3707         }
3708         if (rv == -1)
3709             OPENSSL_cleanse(out, len);
3710         cctx->iv_set = 0;
3711         cctx->tag_set = 0;
3712         cctx->len_set = 0;
3713         return rv;
3714     }
3715 }
3716
3717 #define aes_ccm_cleanup NULL
3718
3719 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
3720                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3721     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
3722                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3723     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
3724                         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
3725
3726 typedef struct {
3727     union {
3728         double align;
3729         AES_KEY ks;
3730     } ks;
3731     /* Indicates if IV has been set */
3732     unsigned char *iv;
3733 } EVP_AES_WRAP_CTX;
3734
3735 static int aes_wrap_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3736                              const unsigned char *iv, int enc)
3737 {
3738     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3739     if (!iv && !key)
3740         return 1;
3741     if (key) {
3742         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3743             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3744                                 &wctx->ks.ks);
3745         else
3746             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
3747                                 &wctx->ks.ks);
3748         if (!iv)
3749             wctx->iv = NULL;
3750     }
3751     if (iv) {
3752         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
3753         wctx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
3754     }
3755     return 1;
3756 }
3757
3758 static int aes_wrap_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
3759                            const unsigned char *in, size_t inlen)
3760 {
3761     EVP_AES_WRAP_CTX *wctx = EVP_C_DATA(EVP_AES_WRAP_CTX,ctx);
3762     size_t rv;
3763     /* AES wrap with padding has IV length of 4, without padding 8 */
3764     int pad = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx) == 4;
3765     /* No final operation so always return zero length */
3766     if (!in)
3767         return 0;
3768     /* Input length must always be non-zero */
3769     if (!inlen)
3770         return -1;
3771     /* If decrypting need at least 16 bytes and multiple of 8 */
3772     if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx) && (inlen < 16 || inlen & 0x7))
3773         return -1;
3774     /* If not padding input must be multiple of 8 */
3775     if (!pad && inlen & 0x7)
3776         return -1;
3777     if (is_partially_overlapping(out, in, inlen)) {
3778         EVPerr(EVP_F_AES_WRAP_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
3779         return 0;
3780     }
3781     if (!out) {
3782         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
3783             /* If padding round up to multiple of 8 */
3784             if (pad)
3785                 inlen = (inlen + 7) / 8 * 8;
3786             /* 8 byte prefix */
3787             return inlen + 8;
3788         } else {
3789             /*
3790              * If not padding output will be exactly 8 bytes smaller than
3791              * input. If padding it will be at least 8 bytes smaller but we
3792              * don't know how much.
3793              */
3794             return inlen - 8;
3795         }
3796     }
3797     if (pad) {
3798         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3799             rv = CRYPTO_128_wrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3800                                      out, in, inlen,
3801                                      (block128_f) AES_encrypt);
3802         else
3803             rv = CRYPTO_128_unwrap_pad(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3804                                        out, in, inlen,
3805                                        (block128_f) AES_decrypt);
3806     } else {
3807         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
3808             rv = CRYPTO_128_wrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3809                                  out, in, inlen, (block128_f) AES_encrypt);
3810         else
3811             rv = CRYPTO_128_unwrap(&wctx->ks.ks, wctx->iv,
3812                                    out, in, inlen, (block128_f) AES_decrypt);
3813     }
3814     return rv ? (int)rv : -1;
3815 }
3816
3817 #define WRAP_FLAGS      (EVP_CIPH_WRAP_MODE \
3818                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
3819                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
3820
3821 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap = {
3822     NID_id_aes128_wrap,
3823     8, 16, 8, WRAP_FLAGS,
3824     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3825     NULL,
3826     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3827     NULL, NULL, NULL, NULL
3828 };
3829
3830 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap(void)
3831 {
3832     return &aes_128_wrap;
3833 }
3834
3835 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap = {
3836     NID_id_aes192_wrap,
3837     8, 24, 8, WRAP_FLAGS,
3838     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3839     NULL,
3840     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3841     NULL, NULL, NULL, NULL
3842 };
3843
3844 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap(void)
3845 {
3846     return &aes_192_wrap;
3847 }
3848
3849 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap = {
3850     NID_id_aes256_wrap,
3851     8, 32, 8, WRAP_FLAGS,
3852     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3853     NULL,
3854     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3855     NULL, NULL, NULL, NULL
3856 };
3857
3858 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap(void)
3859 {
3860     return &aes_256_wrap;
3861 }
3862
3863 static const EVP_CIPHER aes_128_wrap_pad = {
3864     NID_id_aes128_wrap_pad,
3865     8, 16, 4, WRAP_FLAGS,
3866     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3867     NULL,
3868     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3869     NULL, NULL, NULL, NULL
3870 };
3871
3872 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_wrap_pad(void)
3873 {
3874     return &aes_128_wrap_pad;
3875 }
3876
3877 static const EVP_CIPHER aes_192_wrap_pad = {
3878     NID_id_aes192_wrap_pad,
3879     8, 24, 4, WRAP_FLAGS,
3880     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3881     NULL,
3882     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3883     NULL, NULL, NULL, NULL
3884 };
3885
3886 const EVP_CIPHER *EVP_aes_192_wrap_pad(void)
3887 {
3888     return &aes_192_wrap_pad;
3889 }
3890
3891 static const EVP_CIPHER aes_256_wrap_pad = {
3892     NID_id_aes256_wrap_pad,
3893     8, 32, 4, WRAP_FLAGS,
3894     aes_wrap_init_key, aes_wrap_cipher,
3895     NULL,
3896     sizeof(EVP_AES_WRAP_CTX),
3897     NULL, NULL, NULL, NULL
3898 };
3899
3900 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_wrap_pad(void)
3901 {
3902     return &aes_256_wrap_pad;
3903 }
3904
3905 #ifndef OPENSSL_NO_OCB
3906 static int aes_ocb_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
3907 {
3908     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
3909     EVP_CIPHER_CTX *newc;
3910     EVP_AES_OCB_CTX *new_octx;
3911
3912     switch (type) {
3913     case EVP_CTRL_INIT:
3914         octx->key_set = 0;
3915         octx->iv_set = 0;
3916         octx->ivlen = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(c);
3917         octx->iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
3918         octx->taglen = 16;
3919         octx->data_buf_len = 0;
3920         octx->aad_buf_len = 0;
3921         return 1;
3922
3923     case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
3924         /* IV len must be 1 to 15 */
3925         if (arg <= 0 || arg > 15)
3926             return 0;
3927
3928         octx->ivlen = arg;
3929         return 1;
3930
3931     case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
3932         if (!ptr) {
3933             /* Tag len must be 0 to 16 */
3934             if (arg < 0 || arg > 16)
3935                 return 0;
3936
3937             octx->taglen = arg;
3938             return 1;
3939         }
3940         if (arg != octx->taglen || EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3941             return 0;
3942         memcpy(octx->tag, ptr, arg);
3943         return 1;
3944
3945     case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
3946         if (arg != octx->taglen || !EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c))
3947             return 0;
3948
3949         memcpy(ptr, octx->tag, arg);
3950         return 1;
3951
3952     case EVP_CTRL_COPY:
3953         newc = (EVP_CIPHER_CTX *)ptr;
3954         new_octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,newc);
3955         return CRYPTO_ocb128_copy_ctx(&new_octx->ocb, &octx->ocb,
3956                                       &new_octx->ksenc.ks,
3957                                       &new_octx->ksdec.ks);
3958
3959     default:
3960         return -1;
3961
3962     }
3963 }
3964
3965 # ifdef HWAES_CAPABLE
3966 #  ifdef HWAES_ocb_encrypt
3967 void HWAES_ocb_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3968                        size_t blocks, const void *key,
3969                        size_t start_block_num,
3970                        unsigned char offset_i[16],
3971                        const unsigned char L_[][16],
3972                        unsigned char checksum[16]);
3973 #  else
3974 #    define HWAES_ocb_encrypt ((ocb128_f)NULL)
3975 #  endif
3976 #  ifdef HWAES_ocb_decrypt
3977 void HWAES_ocb_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
3978                        size_t blocks, const void *key,
3979                        size_t start_block_num,
3980                        unsigned char offset_i[16],
3981                        const unsigned char L_[][16],
3982                        unsigned char checksum[16]);
3983 #  else
3984 #    define HWAES_ocb_decrypt ((ocb128_f)NULL)
3985 #  endif
3986 # endif
3987
3988 static int aes_ocb_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
3989                             const unsigned char *iv, int enc)
3990 {
3991     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
3992     if (!iv && !key)
3993         return 1;
3994     if (key) {
3995         do {
3996             /*
3997              * We set both the encrypt and decrypt key here because decrypt
3998              * needs both. We could possibly optimise to remove setting the
3999              * decrypt for an encryption operation.
4000              */
4001 # ifdef HWAES_CAPABLE
4002             if (HWAES_CAPABLE) {
4003                 HWAES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4004                                       &octx->ksenc.ks);
4005                 HWAES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4006                                       &octx->ksdec.ks);
4007                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4008                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4009                                         (block128_f) HWAES_encrypt,
4010                                         (block128_f) HWAES_decrypt,
4011                                         enc ? HWAES_ocb_encrypt
4012                                             : HWAES_ocb_decrypt))
4013                     return 0;
4014                 break;
4015             }
4016 # endif
4017 # ifdef VPAES_CAPABLE
4018             if (VPAES_CAPABLE) {
4019                 vpaes_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4020                                       &octx->ksenc.ks);
4021                 vpaes_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4022                                       &octx->ksdec.ks);
4023                 if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4024                                         &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4025                                         (block128_f) vpaes_encrypt,
4026                                         (block128_f) vpaes_decrypt,
4027                                         NULL))
4028                     return 0;
4029                 break;
4030             }
4031 # endif
4032             AES_set_encrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4033                                 &octx->ksenc.ks);
4034             AES_set_decrypt_key(key, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
4035                                 &octx->ksdec.ks);
4036             if (!CRYPTO_ocb128_init(&octx->ocb,
4037                                     &octx->ksenc.ks, &octx->ksdec.ks,
4038                                     (block128_f) AES_encrypt,
4039                                     (block128_f) AES_decrypt,
4040                                     NULL))
4041                 return 0;
4042         }
4043         while (0);
4044
4045         /*
4046          * If we have an iv we can set it directly, otherwise use saved IV.
4047          */
4048         if (iv == NULL && octx->iv_set)
4049             iv = octx->iv;
4050         if (iv) {
4051             if (CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen)
4052                 != 1)
4053                 return 0;
4054             octx->iv_set = 1;
4055         }
4056         octx->key_set = 1;
4057     } else {
4058         /* If key set use IV, otherwise copy */
4059         if (octx->key_set)
4060             CRYPTO_ocb128_setiv(&octx->ocb, iv, octx->ivlen, octx->taglen);
4061         else
4062             memcpy(octx->iv, iv, octx->ivlen);
4063         octx->iv_set = 1;
4064     }
4065     return 1;
4066 }
4067
4068 static int aes_ocb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
4069                           const unsigned char *in, size_t len)
4070 {
4071     unsigned char *buf;
4072     int *buf_len;
4073     int written_len = 0;
4074     size_t trailing_len;
4075     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,ctx);
4076
4077     /* If IV or Key not set then return error */
4078     if (!octx->iv_set)
4079         return -1;
4080
4081     if (!octx->key_set)
4082         return -1;
4083
4084     if (in != NULL) {
4085         /*
4086          * Need to ensure we are only passing full blocks to low level OCB
4087          * routines. We do it here rather than in EVP_EncryptUpdate/
4088          * EVP_DecryptUpdate because we need to pass full blocks of AAD too
4089          * and those routines don't support that
4090          */
4091
4092         /* Are we dealing with AAD or normal data here? */
4093         if (out == NULL) {
4094             buf = octx->aad_buf;
4095             buf_len = &(octx->aad_buf_len);
4096         } else {
4097             buf = octx->data_buf;
4098             buf_len = &(octx->data_buf_len);
4099
4100             if (is_partially_overlapping(out + *buf_len, in, len)) {
4101                 EVPerr(EVP_F_AES_OCB_CIPHER, EVP_R_PARTIALLY_OVERLAPPING);
4102                 return 0;
4103             }
4104         }
4105
4106         /*
4107          * If we've got a partially filled buffer from a previous call then
4108          * use that data first
4109          */
4110         if (*buf_len > 0) {
4111             unsigned int remaining;
4112
4113             remaining = AES_BLOCK_SIZE - (*buf_len);
4114             if (remaining > len) {
4115                 memcpy(buf + (*buf_len), in, len);
4116                 *(buf_len) += len;
4117                 return 0;
4118             }
4119             memcpy(buf + (*buf_len), in, remaining);
4120
4121             /*
4122              * If we get here we've filled the buffer, so process it
4123              */
4124             len -= remaining;
4125             in += remaining;
4126             if (out == NULL) {
4127                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, buf, AES_BLOCK_SIZE))
4128                     return -1;
4129             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4130                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, buf, out,
4131                                            AES_BLOCK_SIZE))
4132                     return -1;
4133             } else {
4134                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, buf, out,
4135                                            AES_BLOCK_SIZE))
4136                     return -1;
4137             }
4138             written_len = AES_BLOCK_SIZE;
4139             *buf_len = 0;
4140             if (out != NULL)
4141                 out += AES_BLOCK_SIZE;
4142         }
4143
4144         /* Do we have a partial block to handle at the end? */
4145         trailing_len = len % AES_BLOCK_SIZE;
4146
4147         /*
4148          * If we've got some full blocks to handle, then process these first
4149          */
4150         if (len != trailing_len) {
4151             if (out == NULL) {
4152                 if (!CRYPTO_ocb128_aad(&octx->ocb, in, len - trailing_len))
4153                     return -1;
4154             } else if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4155                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt
4156                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4157                     return -1;
4158             } else {
4159                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt
4160                     (&octx->ocb, in, out, len - trailing_len))
4161                     return -1;
4162             }
4163             written_len += len - trailing_len;
4164             in += len - trailing_len;
4165         }
4166
4167         /* Handle any trailing partial block */
4168         if (trailing_len > 0) {
4169             memcpy(buf, in, trailing_len);
4170             *buf_len = trailing_len;
4171         }
4172
4173         return written_len;
4174     } else {
4175         /*
4176          * First of all empty the buffer of any partial block that we might
4177          * have been provided - both for data and AAD
4178          */
4179         if (octx->data_buf_len > 0) {
4180             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4181                 if (!CRYPTO_ocb128_encrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4182                                            octx->data_buf_len))
4183                     return -1;
4184             } else {
4185                 if (!CRYPTO_ocb128_decrypt(&octx->ocb, octx->data_buf, out,
4186                                            octx->data_buf_len))
4187                     return -1;
4188             }
4189             written_len = octx->data_buf_len;
4190             octx->data_buf_len = 0;
4191         }
4192         if (octx->aad_buf_len > 0) {
4193             if (!CRYPTO_ocb128_aad
4194                 (&octx->ocb, octx->aad_buf, octx->aad_buf_len))
4195                 return -1;
4196             octx->aad_buf_len = 0;
4197         }
4198         /* If decrypting then verify */
4199         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
4200             if (octx->taglen < 0)
4201                 return -1;
4202             if (CRYPTO_ocb128_finish(&octx->ocb,
4203                                      octx->tag, octx->taglen) != 0)
4204                 return -1;
4205             octx->iv_set = 0;
4206             return written_len;
4207         }
4208         /* If encrypting then just get the tag */
4209         if (CRYPTO_ocb128_tag(&octx->ocb, octx->tag, 16) != 1)
4210             return -1;
4211         /* Don't reuse the IV */
4212         octx->iv_set = 0;
4213         return written_len;
4214     }
4215 }
4216
4217 static int aes_ocb_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
4218 {
4219     EVP_AES_OCB_CTX *octx = EVP_C_DATA(EVP_AES_OCB_CTX,c);
4220     CRYPTO_ocb128_cleanup(&octx->ocb);
4221     return 1;
4222 }
4223
4224 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 16, 12, ocb, OCB,
4225                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4226 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 16, 12, ocb, OCB,
4227                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4228 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 16, 12, ocb, OCB,
4229                     EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | CUSTOM_FLAGS)
4230 #endif                         /* OPENSSL_NO_OCB */