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