crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha1.c

   1 /* ====================================================================
   2  * Copyright (c) 2011-2013 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the
  14  *    distribution.
  15  *
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  17  *    software must display the following acknowledgment:
  18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  20  *
  21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without
  23  *    prior written permission. For written permission, please contact
  24  *    licensing@OpenSSL.org.
  25  *
  26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  28  *    permission of the OpenSSL Project.
  29  *
  30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  31  *    acknowledgment:
  32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  34  *
  35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  * ====================================================================
  48  */
  49
  50 #include <openssl/opensslconf.h>
  51
  52 #include <stdio.h>
  53 #include <string.h>
  54
  55 #include <openssl/evp.h>
  56 #include <openssl/objects.h>
  57 #include <openssl/aes.h>
  58 #include <openssl/sha.h>
  59 #include <openssl/rand.h>
  60 #include "modes_lcl.h"
  61 #include "internal/evp_int.h"
  62 #include "internal/constant_time_locl.h"
  63
  64 #ifndef EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER
  65 # define EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER       0x200000
  66 # define EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD          0x16
  67 # define EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY       0x17
  68 #endif
  69
  70 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
  71 # define EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 0
  72 #endif
  73
  74 #if !defined(EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK)
  75 # define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
  76 #endif
  77
  78 #define TLS1_1_VERSION 0x0302
  79
  80 typedef struct {
  81     AES_KEY ks;
  82     SHA_CTX head, tail, md;
  83     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  84     union {
  85         unsigned int tls_ver;
  86         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  87     } aux;
  88 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  89
  90 #define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  91
  92 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  93         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  94         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  95
  96 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  97 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  98
  99 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 100                           AES_KEY *key);
 101 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 102                           AES_KEY *key);
 103
 104 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 105                        unsigned char *out,
 106                        size_t length,
 107                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 108
 109 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
 110                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
 111                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
 112
 113 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
 114                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
 115                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
 116
 117 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
 118
 119 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 120                                         const unsigned char *inkey,
 121                                         const unsigned char *iv, int enc)
 122 {
 123     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 124     int ret;
 125
 126     if (enc)
 127         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey,
 128                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 129                                     &key->ks);
 130     else
 131         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey,
 132                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
 133                                     &key->ks);
 134
 135     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
 136     key->tail = key->head;
 137     key->md = key->head;
 138
 139     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 140
 141     return ret < 0 ? 0 : 1;
 142 }
 143
 144 # define STITCHED_CALL
 145 # undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
 146
 147 # if !defined(STITCHED_CALL)
 148 #  define aes_off 0
 149 # endif
 150
 151 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 152
 153 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 154 {
 155     const unsigned char *ptr = data;
 156     size_t res;
 157
 158     if ((res = c->num)) {
 159         res = SHA_CBLOCK - res;
 160         if (len < res)
 161             res = len;
 162         SHA1_Update(c, ptr, res);
 163         ptr += res;
 164         len -= res;
 165     }
 166
 167     res = len % SHA_CBLOCK;
 168     len -= res;
 169
 170     if (len) {
 171         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 172
 173         ptr += len;
 174         c->Nh += len >> 29;
 175         c->Nl += len <<= 3;
 176         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 177             c->Nh++;
 178     }
 179
 180     if (res)
 181         SHA1_Update(c, ptr, res);
 182 }
 183
 184 # ifdef SHA1_Update
 185 #  undef SHA1_Update
 186 # endif
 187 # define SHA1_Update sha1_update
 188
 189 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 190
 191 typedef struct {
 192     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 193 } SHA1_MB_CTX;
 194 typedef struct {
 195     const unsigned char *ptr;
 196     int blocks;
 197 } HASH_DESC;
 198
 199 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 200
 201 typedef struct {
 202     const unsigned char *inp;
 203     unsigned char *out;
 204     int blocks;
 205     u64 iv[2];
 206 } CIPH_DESC;
 207
 208 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 209
 210 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 211                                          unsigned char *out,
 212                                          const unsigned char *inp,
 213                                          size_t inp_len, int n4x)
 214 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 215     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 216     CIPH_DESC ciph_d[8];
 217     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 218     union {
 219         u64 q[16];
 220         u32 d[32];
 221         u8 c[128];
 222     } blocks[8];
 223     SHA1_MB_CTX *ctx;
 224     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 225         0;
 226     size_t ret = 0;
 227     u8 *IVs;
 228 #  if defined(BSWAP8)
 229     u64 seqnum;
 230 #  endif
 231
 232     /* ask for IVs in bulk */
 233     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 234         return 0;
 235
 236     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 237
 238     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 239     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 240     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 241         frag++;
 242         last -= x4 - 1;
 243     }
 244
 245     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 246
 247     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 248     hash_d[0].ptr = inp;
 249     ciph_d[0].inp = inp;
 250     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 251     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 252     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 253     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 254     IVs += 16;
 255
 256     for (i = 1; i < x4; i++) {
 257         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 258         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 259         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 260         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 261         IVs += 16;
 262     }
 263
 264 #  if defined(BSWAP8)
 265     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 266     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 267 #  endif
 268     for (i = 0; i < x4; i++) {
 269         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 270 #  if !defined(BSWAP8)
 271         unsigned int carry, j;
 272 #  endif
 273
 274         ctx->A[i] = key->md.h0;
 275         ctx->B[i] = key->md.h1;
 276         ctx->C[i] = key->md.h2;
 277         ctx->D[i] = key->md.h3;
 278         ctx->E[i] = key->md.h4;
 279
 280         /* fix seqnum */
 281 #  if defined(BSWAP8)
 282         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 283 #  else
 284         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 285             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 286             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 287         }
 288 #  endif
 289         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 290         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 291         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 292         /* fix length */
 293         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 294         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 295
 296         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 297         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 298         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 299
 300         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 301         edges[i].blocks = 1;
 302     }
 303
 304     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 305     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 306     /* hash bulk inputs */
 307 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 308 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 309 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 310 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 311     /*
 312      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 313      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 314      */
 315     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 316     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 317         for (i = 0; i < x4; i++) {
 318             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 319             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 320             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 321         }
 322         do {
 323             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 324             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 325
 326             for (i = 0; i < x4; i++) {
 327                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 328                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 329                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 330                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 331                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 332                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 333                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 334             }
 335             processed += MAXCHUNKSIZE;
 336             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 337         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 338     }
 339 #  endif
 340 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 341     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 342
 343     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 344     for (i = 0; i < x4; i++) {
 345         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 346             off = hash_d[i].blocks * 64;
 347         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 348
 349         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 350         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 351         blocks[i].c[off] = 0x80;
 352         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 353         len *= 8;               /* convert to bits */
 354         if (off < (64 - 8)) {
 355 #  ifdef BSWAP4
 356             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 357 #  else
 358             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 359 #  endif
 360             edges[i].blocks = 1;
 361         } else {
 362 #  ifdef BSWAP4
 363             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 364 #  else
 365             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 366 #  endif
 367             edges[i].blocks = 2;
 368         }
 369         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 370     }
 371
 372     /* hash input tails and finalize */
 373     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 374
 375     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 376     for (i = 0; i < x4; i++) {
 377 #  ifdef BSWAP4
 378         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 379         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 380         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 381         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 382         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 383         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 384         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 385         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 386         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 387         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 388         blocks[i].c[20] = 0x80;
 389         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 390 #  else
 391         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 392         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 393         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 394         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 395         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 396         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 397         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 398         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 399         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 400         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 401         blocks[i].c[20] = 0x80;
 402         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 403 #  endif
 404         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 405         edges[i].blocks = 1;
 406     }
 407
 408     /* finalize MACs */
 409     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 410
 411     for (i = 0; i < x4; i++) {
 412         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 413         unsigned char *out0 = out;
 414
 415         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 416         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 417
 418         out += 5 + 16 + len;
 419
 420         /* write MAC */
 421         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 422         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 423         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 424         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 425         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 426         out += 20;
 427         len += 20;
 428
 429         /* pad */
 430         pad = 15 - len % 16;
 431         for (j = 0; j <= pad; j++)
 432             *(out++) = pad;
 433         len += pad + 1;
 434
 435         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 436         len += 16;              /* account for explicit iv */
 437
 438         /* arrange header */
 439         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 440         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 441         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 442         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 443         out0[4] = (u8)(len);
 444
 445         ret += len + 5;
 446         inp += frag;
 447     }
 448
 449     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 450
 451     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 452     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 453
 454     return ret;
 455 }
 456 # endif
 457
 458 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 459                                       const unsigned char *in, size_t len)
 460 {
 461     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 462     unsigned int l;
 463     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 464                                                 * later */
 465         sha_off = 0;
 466 # if defined(STITCHED_CALL)
 467     size_t aes_off = 0, blocks;
 468
 469     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 470 # endif
 471
 472     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 473
 474     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 475         return 0;
 476
 477     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 478         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 479             plen = len;
 480         else if (len !=
 481                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 482                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 483             return 0;
 484         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 485             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 486
 487 # if defined(STITCHED_CALL)
 488         if (plen > (sha_off + iv)
 489             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 490             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 491
 492             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks,
 493                                EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 494                                &key->md, in + iv + sha_off);
 495             blocks *= SHA_CBLOCK;
 496             aes_off += blocks;
 497             sha_off += blocks;
 498             key->md.Nh += blocks >> 29;
 499             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 500             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 501                 key->md.Nh++;
 502         } else {
 503             sha_off = 0;
 504         }
 505 # endif
 506         sha_off += iv;
 507         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 508
 509         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 510             if (in != out)
 511                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 512
 513             /* calculate HMAC and append it to payload */
 514             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 515             key->md = key->tail;
 516             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 517             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 518
 519             /* pad the payload|hmac */
 520             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 521             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 522                 out[plen] = l;
 523             /* encrypt HMAC|padding at once */
 524             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 525                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 526         } else {
 527             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 528                               &key->ks, EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 1);
 529         }
 530     } else {
 531         union {
 532             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 533             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 534         } mac, *pmac;
 535
 536         /* arrange cache line alignment */
 537         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 538
 539         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 540             size_t inp_len, mask, j, i;
 541             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 542             int ret = 1;
 543             union {
 544                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 545                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 546             } *data = (void *)key->md.data;
 547 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 548             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 549             int stitch = 0;
 550 # endif
 551
 552             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 553                 >= TLS1_1_VERSION) {
 554                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 555                     return 0;
 556
 557                 /* omit explicit iv */
 558                 memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), in, AES_BLOCK_SIZE);
 559
 560                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 561                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 562                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 563             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 564                 return 0;
 565
 566 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 567             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 568                 /* decrypt last block */
 569                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 570                        AES_BLOCK_SIZE);
 571                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 572                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 573                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 574                 stitch = 1;
 575             } else
 576 # endif
 577                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 578                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 579                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 580
 581             /* figure out payload length */
 582             pad = out[len - 1];
 583             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 584             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 585             maxpad &= 255;
 586
 587             ret &= constant_time_ge(maxpad, pad);
 588
 589             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 590             mask = (0 - ((inp_len - len) >> (sizeof(inp_len) * 8 - 1)));
 591             inp_len &= mask;
 592             ret &= (int)mask;
 593
 594             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 595             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 596
 597             /* calculate HMAC */
 598             key->md = key->head;
 599             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 600
 601 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 602             if (stitch) {
 603                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 604                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 605                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 606
 607                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 608
 609                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 610                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 611                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 612                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 613
 614                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 615                 out += sha_off;
 616                 len -= sha_off;
 617                 inp_len -= sha_off;
 618
 619                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 620                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 621             }
 622 # endif
 623
 624 # if 1
 625             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 626             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 627                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 628                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 629                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 630                 out += j;
 631                 len -= j;
 632                 inp_len -= j;
 633             }
 634
 635             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 636             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 637 #  ifdef BSWAP4
 638             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 639 #  else
 640             mac.c[0] = 0;
 641             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 642             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 643             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 644             bitlen = mac.u[0];
 645 #  endif
 646
 647             pmac->u[0] = 0;
 648             pmac->u[1] = 0;
 649             pmac->u[2] = 0;
 650             pmac->u[3] = 0;
 651             pmac->u[4] = 0;
 652
 653             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 654                 size_t c = out[j];
 655                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 656                 c &= mask;
 657                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 658                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 659
 660                 if (res != SHA_CBLOCK)
 661                     continue;
 662
 663                 /* j is not incremented yet */
 664                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 665                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 666                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 667                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 668                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 669                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 670                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 671                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 672                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 673                 res = 0;
 674             }
 675
 676             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 677                 data->c[i] = 0;
 678
 679             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 680                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 681                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 682                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 683                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 684                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 685                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 686                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 687                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 688                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 689
 690                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 691                 j += 64;
 692             }
 693             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 694             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 695             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 696             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 697             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 698             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 699             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 700             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 701
 702 #  ifdef BSWAP4
 703             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 704             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 705             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 706             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 707             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 708 #  else
 709             for (i = 0; i < 5; i++) {
 710                 res = pmac->u[i];
 711                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 712                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 713                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 714                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 715             }
 716 #  endif
 717             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 718 # else
 719             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 720             res = key->md.num;
 721             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 722
 723             {
 724                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 725
 726                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 727                 inp_blocks =
 728                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 729                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 730                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 731                 res %= SHA_CBLOCK;
 732                 pad_blocks +=
 733                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 734                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 735                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 736             }
 737 # endif
 738             key->md = key->tail;
 739             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 740             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 741
 742             /* verify HMAC */
 743             out += inp_len;
 744             len -= inp_len;
 745 # if 1
 746             {
 747                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 748                 size_t off = out - p;
 749                 unsigned int c, cmask;
 750
 751                 maxpad += SHA_DIGEST_LENGTH;
 752                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 753                     c = p[j];
 754                     cmask =
 755                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 756                                                                  8 - 1);
 757                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 758                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 759                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 760                     i += 1 & cmask;
 761                 }
 762                 maxpad -= SHA_DIGEST_LENGTH;
 763
 764                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 765                 ret &= (int)~res;
 766             }
 767 # else
 768             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 769                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 770             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 771             ret &= (int)~res;
 772
 773             /* verify padding */
 774             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 775             out = out + len - 1 - pad;
 776             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 777                 res |= out[i] ^ pad;
 778
 779             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 780             ret &= (int)~res;
 781 # endif
 782             return ret;
 783         } else {
 784 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 785             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 786                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 787                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 788                 else
 789                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 790                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 791
 792                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 793                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 794                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 795                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 796                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 797
 798                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 799                 out += sha_off;
 800                 len -= sha_off;
 801
 802                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 803                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 804                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 805                     key->md.Nh++;
 806             } else
 807 # endif
 808                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 809                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 810                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 811
 812             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 813         }
 814     }
 815
 816     return 1;
 817 }
 818
 819 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 820                                     void *ptr)
 821 {
 822     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 823
 824     switch (type) {
 825     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 826         {
 827             unsigned int i;
 828             unsigned char hmac_key[64];
 829
 830             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 831
 832             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 833                 SHA1_Init(&key->head);
 834                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 835                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 836             } else {
 837                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 838             }
 839
 840             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 841                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 842             SHA1_Init(&key->head);
 843             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 844
 845             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 846                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 847             SHA1_Init(&key->tail);
 848             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 849
 850             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 851
 852             return 1;
 853         }
 854     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 855         {
 856             unsigned char *p = ptr;
 857             unsigned int len;
 858
 859             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 860                 return -1;
 861
 862             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 863
 864             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 865                 key->payload_length = len;
 866                 if ((key->aux.tls_ver =
 867                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 868                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 869                     p[arg - 2] = len >> 8;
 870                     p[arg - 1] = len;
 871                 }
 872                 key->md = key->head;
 873                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 874
 875                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 876                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 877                              - len);
 878             } else {
 879                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 880                 key->payload_length = arg;
 881
 882                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 883             }
 884         }
 885 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 886     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 887         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 888     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 889         {
 890             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 891                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 892             unsigned int n4x = 1, x4;
 893             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 894
 895             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 896                 return -1;
 897
 898             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 899
 900             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 901                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 902                     return -1;
 903
 904                 if (inp_len) {
 905                     if (inp_len < 4096)
 906                         return 0; /* too short */
 907
 908                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 909                         n4x = 2; /* AVX2 */
 910                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 911                     inp_len = param->len;
 912                 else
 913                     return -1;
 914
 915                 key->md = key->head;
 916                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 917
 918                 x4 = 4 * n4x;
 919                 n4x += 1;
 920
 921                 frag = inp_len >> n4x;
 922                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 923                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 924                     frag++;
 925                     last -= x4 - 1;
 926                 }
 927
 928                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 929                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 930                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 931
 932                 param->interleave = x4;
 933
 934                 return (int)packlen;
 935             } else
 936                 return -1;      /* not yet */
 937         }
 938     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 939         {
 940             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 941                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 942
 943             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 944                                                    param->inp, param->len,
 945                                                    param->interleave / 4);
 946         }
 947     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 948 # endif
 949     default:
 950         return -1;
 951     }
 952 }
 953
 954 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 955 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 956     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 957 # else
 958     NID_undef,
 959 # endif
 960     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 961     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 962         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 963     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 964     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 965     NULL,
 966     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 967     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 968     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 969     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 970     NULL
 971 };
 972
 973 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 974 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 975     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 976 # else
 977     NID_undef,
 978 # endif
 979     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 980     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 981         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 982     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 983     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 984     NULL,
 985     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 986     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 987     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 988     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 989     NULL
 990 };
 991
 992 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 993 {
 994     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 995             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 996 }
 997
 998 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 999 {
1000     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
1001             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
1002 }
1003 #else
1004 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
1005 {
1006     return NULL;
1007 }
1008
1009 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
1010 {
1011     return NULL;
1012 }
1013 #endif