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             ret &= constant_time_ge(maxpad, pad);
 532
 533             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 534             mask = (0 - ((inp_len - len) >> (sizeof(inp_len) * 8 - 1)));
 535             inp_len &= mask;
 536             ret &= (int)mask;
 537
 538             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 539             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 540
 541             /* calculate HMAC */
 542             key->md = key->head;
 543             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 544
 545 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 546             if (stitch) {
 547                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 548                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 549                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 550
 551                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 552
 553                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 554                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 555                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 556                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 557
 558                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 559                 out += sha_off;
 560                 len -= sha_off;
 561                 inp_len -= sha_off;
 562
 563                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 564                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 565             }
 566 # endif
 567
 568 # if 1      /* see original reference version in #else */
 569             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 570             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 571                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 572                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 573                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 574                 out += j;
 575                 len -= j;
 576                 inp_len -= j;
 577             }
 578
 579             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 580             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 581 #  ifdef BSWAP4
 582             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 583 #  else
 584             mac.c[0] = 0;
 585             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 586             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 587             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 588             bitlen = mac.u[0];
 589 #  endif
 590
 591             pmac->u[0] = 0;
 592             pmac->u[1] = 0;
 593             pmac->u[2] = 0;
 594             pmac->u[3] = 0;
 595             pmac->u[4] = 0;
 596
 597             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 598                 size_t c = out[j];
 599                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 600                 c &= mask;
 601                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 602                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 603
 604                 if (res != SHA_CBLOCK)
 605                     continue;
 606
 607                 /* j is not incremented yet */
 608                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 609                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 610                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 611                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 612                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 613                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 614                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 615                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 616                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 617                 res = 0;
 618             }
 619
 620             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 621                 data->c[i] = 0;
 622
 623             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 624                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 625                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 626                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 627                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 628                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 629                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 630                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 631                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 632                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 633
 634                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 635                 j += 64;
 636             }
 637             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 638             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 639             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 640             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 641             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 642             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 643             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 644             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 645
 646 #  ifdef BSWAP4
 647             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 648             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 649             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 650             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 651             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 652 #  else
 653             for (i = 0; i < 5; i++) {
 654                 res = pmac->u[i];
 655                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 656                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 657                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 658                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 659             }
 660 #  endif
 661             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 662 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 663             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 664             res = key->md.num;
 665             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 666
 667             {
 668                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 669
 670                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 671                 inp_blocks =
 672                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 673                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 674                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 675                 res %= SHA_CBLOCK;
 676                 pad_blocks +=
 677                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 678                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 679                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 680             }
 681 # endif
 682             key->md = key->tail;
 683             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 684             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 685
 686             /* verify HMAC */
 687             out += inp_len;
 688             len -= inp_len;
 689 # if 1      /* see original reference version in #else */
 690             {
 691                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 692                 size_t off = out - p;
 693                 unsigned int c, cmask;
 694
 695                 maxpad += SHA_DIGEST_LENGTH;
 696                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 697                     c = p[j];
 698                     cmask =
 699                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 700                                                                  8 - 1);
 701                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 702                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 703                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 704                     i += 1 & cmask;
 705                 }
 706                 maxpad -= SHA_DIGEST_LENGTH;
 707
 708                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 709                 ret &= (int)~res;
 710             }
 711 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 712             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 713                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 714             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 715             ret &= (int)~res;
 716
 717             /* verify padding */
 718             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 719             out = out + len - 1 - pad;
 720             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 721                 res |= out[i] ^ pad;
 722
 723             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 724             ret &= (int)~res;
 725 # endif
 726             return ret;
 727         } else {
 728 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 729             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 730                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 731                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 732                 else
 733                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 734                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 735
 736                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 737                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 738                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 739                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 740                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 741
 742                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 743                 out += sha_off;
 744                 len -= sha_off;
 745
 746                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 747                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 748                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 749                     key->md.Nh++;
 750             } else
 751 # endif
 752                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 753                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 754                                   EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), 0);
 755
 756             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 757         }
 758     }
 759
 760     return 1;
 761 }
 762
 763 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 764                                     void *ptr)
 765 {
 766     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 767
 768     switch (type) {
 769     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 770         {
 771             unsigned int i;
 772             unsigned char hmac_key[64];
 773
 774             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 775
 776             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 777                 SHA1_Init(&key->head);
 778                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 779                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 780             } else {
 781                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 782             }
 783
 784             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 785                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 786             SHA1_Init(&key->head);
 787             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 788
 789             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 790                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 791             SHA1_Init(&key->tail);
 792             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 793
 794             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 795
 796             return 1;
 797         }
 798     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 799         {
 800             unsigned char *p = ptr;
 801             unsigned int len;
 802
 803             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 804                 return -1;
 805
 806             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 807
 808             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 809                 key->payload_length = len;
 810                 if ((key->aux.tls_ver =
 811                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 812                     if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 813                         return 0;
 814                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 815                     p[arg - 2] = len >> 8;
 816                     p[arg - 1] = len;
 817                 }
 818                 key->md = key->head;
 819                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 820
 821                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 822                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 823                              - len);
 824             } else {
 825                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 826                 key->payload_length = arg;
 827
 828                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 829             }
 830         }
 831 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 832     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 833         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 834     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 835         {
 836             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 837                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 838             unsigned int n4x = 1, x4;
 839             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 840
 841             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 842                 return -1;
 843
 844             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 845
 846             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 847                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 848                     return -1;
 849
 850                 if (inp_len) {
 851                     if (inp_len < 4096)
 852                         return 0; /* too short */
 853
 854                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 855                         n4x = 2; /* AVX2 */
 856                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 857                     inp_len = param->len;
 858                 else
 859                     return -1;
 860
 861                 key->md = key->head;
 862                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 863
 864                 x4 = 4 * n4x;
 865                 n4x += 1;
 866
 867                 frag = inp_len >> n4x;
 868                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 869                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 870                     frag++;
 871                     last -= x4 - 1;
 872                 }
 873
 874                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 875                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 876                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 877
 878                 param->interleave = x4;
 879
 880                 return (int)packlen;
 881             } else
 882                 return -1;      /* not yet */
 883         }
 884     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 885         {
 886             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 887                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 888
 889             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 890                                                    param->inp, param->len,
 891                                                    param->interleave / 4);
 892         }
 893     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 894 # endif
 895     default:
 896         return -1;
 897     }
 898 }
 899
 900 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 901 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 902     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 903 # else
 904     NID_undef,
 905 # endif
 906     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 907     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 908         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 909     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 910     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 911     NULL,
 912     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 913     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 914     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 915     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 916     NULL
 917 };
 918
 919 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 920 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 921     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 922 # else
 923     NID_undef,
 924 # endif
 925     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 926     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 927         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 928     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 929     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 930     NULL,
 931     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 932     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 933     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 934     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 935     NULL
 936 };
 937
 938 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 939 {
 940     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 941             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 942 }
 943
 944 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 945 {
 946     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 947             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 948 }
 949 #else
 950 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 951 {
 952     return NULL;
 953 }
 954
 955 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 956 {
 957     return NULL;
 958 }
 959 #endif