crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha1.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2016 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
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <string.h>
  14
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/objects.h>
  17 #include <openssl/aes.h>
  18 #include <openssl/sha.h>
  19 #include <openssl/rand.h>
  20 #include <internal/rand.h>
  21 #include "modes_lcl.h"
  22 #include "internal/evp_int.h"
  23 #include "internal/constant_time_locl.h"
  24 #include "evp_locl.h"
  25
  26 typedef struct {
  27     AES_KEY ks;
  28     SHA_CTX head, tail, md;
  29     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  30     union {
  31         unsigned int tls_ver;
  32         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  33     } aux;
  34 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  35
  36 #define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  37
  38 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  39         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  40         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  41
  42 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  43 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  44
  45 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  46                           AES_KEY *key);
  47 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  48                           AES_KEY *key);
  49
  50 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
  51                        unsigned char *out,
  52                        size_t length,
  53                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
  54
  55 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  56                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  57                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  58
  59 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  60                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  61                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  62
  63 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  64
  65 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  66                                         const unsigned char *inkey,
  67                                         const unsigned char *iv, int enc)
  68 {
  69     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
  70     int ret;
  71
  72     if (enc)
  73         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey,
  74                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  75                                     &key->ks);
  76     else
  77         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey,
  78                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  79                                     &key->ks);
  80
  81     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
  82     key->tail = key->head;
  83     key->md = key->head;
  84
  85     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  86
  87     return ret < 0 ? 0 : 1;
  88 }
  89
  90 # define STITCHED_CALL
  91 # undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
  92
  93 # if !defined(STITCHED_CALL)
  94 #  define aes_off 0
  95 # endif
  96
  97 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  98
  99 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 100 {
 101     const unsigned char *ptr = data;
 102     size_t res;
 103
 104     if ((res = c->num)) {
 105         res = SHA_CBLOCK - res;
 106         if (len < res)
 107             res = len;
 108         SHA1_Update(c, ptr, res);
 109         ptr += res;
 110         len -= res;
 111     }
 112
 113     res = len % SHA_CBLOCK;
 114     len -= res;
 115
 116     if (len) {
 117         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 118
 119         ptr += len;
 120         c->Nh += len >> 29;
 121         c->Nl += len <<= 3;
 122         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 123             c->Nh++;
 124     }
 125
 126     if (res)
 127         SHA1_Update(c, ptr, res);
 128 }
 129
 130 # ifdef SHA1_Update
 131 #  undef SHA1_Update
 132 # endif
 133 # define SHA1_Update sha1_update
 134
 135 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 136
 137 typedef struct {
 138     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 139 } SHA1_MB_CTX;
 140 typedef struct {
 141     const unsigned char *ptr;
 142     int blocks;
 143 } HASH_DESC;
 144
 145 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 146
 147 typedef struct {
 148     const unsigned char *inp;
 149     unsigned char *out;
 150     int blocks;
 151     u64 iv[2];
 152 } CIPH_DESC;
 153
 154 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 155
 156 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 157                                          unsigned char *out,
 158                                          const unsigned char *inp,
 159                                          size_t inp_len, int n4x,
 160                                          RAND_DRBG *drbg)
 161 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 162     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 163     CIPH_DESC ciph_d[8];
 164     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 165     union {
 166         u64 q[16];
 167         u32 d[32];
 168         u8 c[128];
 169     } blocks[8];
 170     SHA1_MB_CTX *ctx;
 171     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 172         0;
 173     size_t ret = 0;
 174     u8 *IVs;
 175 #  if defined(BSWAP8)
 176     u64 seqnum;
 177 #  endif
 178
 179     /* ask for IVs in bulk */
 180     IVs = blocks[0].c;
 181     if (drbg != NULL) {
 182         if (RAND_DRBG_bytes(drbg, IVs, 16 * x4) == 0)
 183             return 0;
 184     } else if (RAND_bytes(IVs, 16 * x4) <= 0) {
 185         return 0;
 186     }
 187
 188     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 189
 190     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 191     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 192     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 193         frag++;
 194         last -= x4 - 1;
 195     }
 196
 197     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 198
 199     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 200     hash_d[0].ptr = inp;
 201     ciph_d[0].inp = inp;
 202     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 203     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 204     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 205     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 206     IVs += 16;
 207
 208     for (i = 1; i < x4; i++) {
 209         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 210         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 211         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 212         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 213         IVs += 16;
 214     }
 215
 216 #  if defined(BSWAP8)
 217     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 218     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 219 #  endif
 220     for (i = 0; i < x4; i++) {
 221         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 222 #  if !defined(BSWAP8)
 223         unsigned int carry, j;
 224 #  endif
 225
 226         ctx->A[i] = key->md.h0;
 227         ctx->B[i] = key->md.h1;
 228         ctx->C[i] = key->md.h2;
 229         ctx->D[i] = key->md.h3;
 230         ctx->E[i] = key->md.h4;
 231
 232         /* fix seqnum */
 233 #  if defined(BSWAP8)
 234         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 235 #  else
 236         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 237             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 238             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 239         }
 240 #  endif
 241         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 242         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 243         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 244         /* fix length */
 245         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 246         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 247
 248         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 249         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 250         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 251
 252         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 253         edges[i].blocks = 1;
 254     }
 255
 256     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 257     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 258     /* hash bulk inputs */
 259 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 260 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 261 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 262 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 263     /*
 264      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 265      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 266      */
 267     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 268     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 269         for (i = 0; i < x4; i++) {
 270             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 271             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 272             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 273         }
 274         do {
 275             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 276             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 277
 278             for (i = 0; i < x4; i++) {
 279                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 280                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 281                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 282                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 283                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 284                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 285                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 286             }
 287             processed += MAXCHUNKSIZE;
 288             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 289         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 290     }
 291 #  endif
 292 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 293     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 294
 295     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 296     for (i = 0; i < x4; i++) {
 297         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 298             off = hash_d[i].blocks * 64;
 299         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 300
 301         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 302         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 303         blocks[i].c[off] = 0x80;
 304         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 305         len *= 8;               /* convert to bits */
 306         if (off < (64 - 8)) {
 307 #  ifdef BSWAP4
 308             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 309 #  else
 310             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 311 #  endif
 312             edges[i].blocks = 1;
 313         } else {
 314 #  ifdef BSWAP4
 315             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 316 #  else
 317             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 318 #  endif
 319             edges[i].blocks = 2;
 320         }
 321         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 322     }
 323
 324     /* hash input tails and finalize */
 325     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 326
 327     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 328     for (i = 0; i < x4; i++) {
 329 #  ifdef BSWAP4
 330         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 331         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 332         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 333         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 334         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 335         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 336         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 337         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 338         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 339         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 340         blocks[i].c[20] = 0x80;
 341         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 342 #  else
 343         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 344         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 345         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 346         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 347         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 348         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 349         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 350         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 351         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 352         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 353         blocks[i].c[20] = 0x80;
 354         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 355 #  endif
 356         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 357         edges[i].blocks = 1;
 358     }
 359
 360     /* finalize MACs */
 361     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 362
 363     for (i = 0; i < x4; i++) {
 364         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 365         unsigned char *out0 = out;
 366
 367         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 368         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 369
 370         out += 5 + 16 + len;
 371
 372         /* write MAC */
 373         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 374         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 375         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 376         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 377         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 378         out += 20;
 379         len += 20;
 380
 381         /* pad */
 382         pad = 15 - len % 16;
 383         for (j = 0; j <= pad; j++)
 384             *(out++) = pad;
 385         len += pad + 1;
 386
 387         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 388         len += 16;              /* account for explicit iv */
 389
 390         /* arrange header */
 391         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 392         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 393         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 394         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 395         out0[4] = (u8)(len);
 396
 397         ret += len + 5;
 398         inp += frag;
 399     }
 400
 401     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 402
 403     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 404     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 405
 406     return ret;
 407 }
 408 # endif
 409
 410 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 411                                       const unsigned char *in, size_t len)
 412 {
 413     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 414     unsigned int l;
 415     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 416                                                 * later */
 417         sha_off = 0;
 418 # if defined(STITCHED_CALL)
 419     size_t aes_off = 0, blocks;
 420
 421     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 422 # endif
 423
 424     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 425
 426     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 427         return 0;
 428
 429     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 430         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 431             plen = len;
 432         else if (len !=
 433                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 434                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 435             return 0;
 436         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 437             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 438
 439 # if defined(STITCHED_CALL)
 440         if (plen > (sha_off + iv)
 441             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 442             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 443
 444             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks,
 445                                EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 446                                &key->md, in + iv + sha_off);
 447             blocks *= SHA_CBLOCK;
 448             aes_off += blocks;
 449             sha_off += blocks;
 450             key->md.Nh += blocks >> 29;
 451             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 452             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 453                 key->md.Nh++;
 454         } else {
 455             sha_off = 0;
 456         }
 457 # endif
 458         sha_off += iv;
 459         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 460
 461         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 462             if (in != out)
 463                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 464
 465             /* calculate HMAC and append it to payload */
 466             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 467             key->md = key->tail;
 468             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 469             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 470
 471             /* pad the payload|hmac */
 472             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 473             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 474                 out[plen] = l;
 475             /* encrypt HMAC|padding at once */
 476             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 477                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 478         } else {
 479             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 480                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 481         }
 482     } else {
 483         union {
 484             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 485             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 486         } mac, *pmac;
 487
 488         /* arrange cache line alignment */
 489         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 490
 491         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 492             size_t inp_len, mask, j, i;
 493             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 494             int ret = 1;
 495             union {
 496                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 497                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 498             } *data = (void *)key->md.data;
 499 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 500             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 501             int stitch = 0;
 502 # endif
 503
 504             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 505                 >= TLS1_1_VERSION) {
 506                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 507                     return 0;
 508
 509                 /* omit explicit iv */
 510                 memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), in, AES_BLOCK_SIZE);
 511
 512                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 513                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 514                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 515             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 516                 return 0;
 517
 518 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 519             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 520                 /* decrypt last block */
 521                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 522                        AES_BLOCK_SIZE);
 523                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 524                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 525                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 526                 stitch = 1;
 527             } else
 528 # endif
 529                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 530                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 531                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 532
 533             /* figure out payload length */
 534             pad = out[len - 1];
 535             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 536             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 537             maxpad &= 255;
 538
 539             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 540             ret &= mask;
 541             /*
 542              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 543              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 544              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 545              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 546              */
 547             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 548
 549             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 550
 551             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 552             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 553
 554             /* calculate HMAC */
 555             key->md = key->head;
 556             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 557
 558 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 559             if (stitch) {
 560                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 561                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 562                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 563
 564                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 565
 566                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 567                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 568                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 569                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 570
 571                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 572                 out += sha_off;
 573                 len -= sha_off;
 574                 inp_len -= sha_off;
 575
 576                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 577                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 578             }
 579 # endif
 580
 581 # if 1      /* see original reference version in #else */
 582             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 583             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 584                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 585                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 586                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 587                 out += j;
 588                 len -= j;
 589                 inp_len -= j;
 590             }
 591
 592             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 593             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 594 #  ifdef BSWAP4
 595             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 596 #  else
 597             mac.c[0] = 0;
 598             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 599             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 600             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 601             bitlen = mac.u[0];
 602 #  endif
 603
 604             pmac->u[0] = 0;
 605             pmac->u[1] = 0;
 606             pmac->u[2] = 0;
 607             pmac->u[3] = 0;
 608             pmac->u[4] = 0;
 609
 610             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 611                 size_t c = out[j];
 612                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 613                 c &= mask;
 614                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 615                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 616
 617                 if (res != SHA_CBLOCK)
 618                     continue;
 619
 620                 /* j is not incremented yet */
 621                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 622                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 623                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 624                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 625                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 626                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 627                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 628                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 629                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 630                 res = 0;
 631             }
 632
 633             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 634                 data->c[i] = 0;
 635
 636             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 637                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 638                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 639                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 640                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 641                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 642                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 643                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 644                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 645                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 646
 647                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 648                 j += 64;
 649             }
 650             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 651             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 652             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 653             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 654             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 655             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 656             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 657             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 658
 659 #  ifdef BSWAP4
 660             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 661             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 662             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 663             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 664             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 665 #  else
 666             for (i = 0; i < 5; i++) {
 667                 res = pmac->u[i];
 668                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 669                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 670                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 671                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 672             }
 673 #  endif
 674             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 675 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 676             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 677             res = key->md.num;
 678             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 679
 680             {
 681                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 682
 683                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 684                 inp_blocks =
 685                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 686                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 687                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 688                 res %= SHA_CBLOCK;
 689                 pad_blocks +=
 690                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 691                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 692                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 693             }
 694 # endif
 695             key->md = key->tail;
 696             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 697             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 698
 699             /* verify HMAC */
 700             out += inp_len;
 701             len -= inp_len;
 702 # if 1      /* see original reference version in #else */
 703             {
 704                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 705                 size_t off = out - p;
 706                 unsigned int c, cmask;
 707
 708                 maxpad += SHA_DIGEST_LENGTH;
 709                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 710                     c = p[j];
 711                     cmask =
 712                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 713                                                                  8 - 1);
 714                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 715                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 716                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 717                     i += 1 & cmask;
 718                 }
 719                 maxpad -= SHA_DIGEST_LENGTH;
 720
 721                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 722                 ret &= (int)~res;
 723             }
 724 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 725             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 726                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 727             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 728             ret &= (int)~res;
 729
 730             /* verify padding */
 731             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 732             out = out + len - 1 - pad;
 733             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 734                 res |= out[i] ^ pad;
 735
 736             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 737             ret &= (int)~res;
 738 # endif
 739             return ret;
 740         } else {
 741 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 742             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 743                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 744                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 745                 else
 746                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 747                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 748
 749                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 750                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 751                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 752                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 753                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 754
 755                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 756                 out += sha_off;
 757                 len -= sha_off;
 758
 759                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 760                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 761                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 762                     key->md.Nh++;
 763             } else
 764 # endif
 765                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 766                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 767                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 768
 769             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 770         }
 771     }
 772
 773     return 1;
 774 }
 775
 776 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 777                                     void *ptr)
 778 {
 779     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 780
 781     switch (type) {
 782     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 783         {
 784             unsigned int i;
 785             unsigned char hmac_key[64];
 786
 787             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 788
 789             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 790                 SHA1_Init(&key->head);
 791                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 792                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 793             } else {
 794                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 795             }
 796
 797             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 798                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 799             SHA1_Init(&key->head);
 800             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 801
 802             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 803                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 804             SHA1_Init(&key->tail);
 805             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 806
 807             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 808
 809             return 1;
 810         }
 811     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 812         {
 813             unsigned char *p = ptr;
 814             unsigned int len;
 815
 816             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 817                 return -1;
 818
 819             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 820
 821             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 822                 key->payload_length = len;
 823                 if ((key->aux.tls_ver =
 824                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 825                     if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 826                         return 0;
 827                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 828                     p[arg - 2] = len >> 8;
 829                     p[arg - 1] = len;
 830                 }
 831                 key->md = key->head;
 832                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 833
 834                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 835                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 836                              - len);
 837             } else {
 838                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 839                 key->payload_length = arg;
 840
 841                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 842             }
 843         }
 844 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 845     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 846         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 847     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 848         {
 849             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 850                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 851             unsigned int n4x = 1, x4;
 852             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 853
 854             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 855                 return -1;
 856
 857             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 858
 859             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 860                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 861                     return -1;
 862
 863                 if (inp_len) {
 864                     if (inp_len < 4096)
 865                         return 0; /* too short */
 866
 867                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 868                         n4x = 2; /* AVX2 */
 869                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 870                     inp_len = param->len;
 871                 else
 872                     return -1;
 873
 874                 key->md = key->head;
 875                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 876
 877                 x4 = 4 * n4x;
 878                 n4x += 1;
 879
 880                 frag = inp_len >> n4x;
 881                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 882                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 883                     frag++;
 884                     last -= x4 - 1;
 885                 }
 886
 887                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 888                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 889                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 890
 891                 param->interleave = x4;
 892
 893                 return (int)packlen;
 894             } else
 895                 return -1;      /* not yet */
 896         }
 897     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 898         {
 899             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 900                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 901
 902             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 903                                                    param->inp, param->len,
 904                                                    param->interleave / 4,
 905                                                    ctx->drbg);
 906         }
 907     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 908 # endif
 909     default:
 910         return -1;
 911     }
 912 }
 913
 914 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 915 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 916     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 917 # else
 918     NID_undef,
 919 # endif
 920     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 921     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 922         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 923     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 924     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 925     NULL,
 926     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 927     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 928     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 929     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 930     NULL
 931 };
 932
 933 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 934 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 935     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 936 # else
 937     NID_undef,
 938 # endif
 939     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 940     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 941         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 942     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 943     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 944     NULL,
 945     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 946     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 947     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 948     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 949     NULL
 950 };
 951
 952 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 953 {
 954     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 955             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 956 }
 957
 958 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 959 {
 960     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 961             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 962 }
 963 #else
 964 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 965 {
 966     return NULL;
 967 }
 968
 969 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 970 {
 971     return NULL;
 972 }
 973 #endif