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 #if !defined(OPENSSL_NO_AES) && !defined(OPENSSL_NO_SHA1)
  56
  57 # include <openssl/evp.h>
  58 # include <openssl/objects.h>
  59 # include <openssl/aes.h>
  60 # include <openssl/sha.h>
  61 # include <openssl/rand.h>
  62 # include "modes_lcl.h"
  63 # include "constant_time_locl.h"
  64
  65 # ifndef EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER
  66 #  define EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER       0x200000
  67 #  define EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD          0x16
  68 #  define EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY       0x17
  69 # endif
  70
  71 # if !defined(EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
  72 #  define EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 0
  73 # endif
  74
  75 # if !defined(EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK)
  76 #  define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
  77 # endif
  78
  79 # define TLS1_1_VERSION 0x0302
  80
  81 typedef struct {
  82     AES_KEY ks;
  83     SHA_CTX head, tail, md;
  84     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  85     union {
  86         unsigned int tls_ver;
  87         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  88     } aux;
  89 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  90
  91 # define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  92
  93 # if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  94         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  95         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      || \
  96         defined(__INTEL__)      )
  97
  98 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[];
  99 #  define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
 100
 101 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 102                           AES_KEY *key);
 103 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 104                           AES_KEY *key);
 105
 106 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 107                        unsigned char *out,
 108                        size_t length,
 109                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 110
 111 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
 112                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
 113                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
 114
 115 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
 116                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
 117                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
 118
 119 #  define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)(ctx)->cipher_data)
 120
 121 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 122                                         const unsigned char *inkey,
 123                                         const unsigned char *iv, int enc)
 124 {
 125     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 126     int ret;
 127
 128     if (enc)
 129         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey, ctx->key_len * 8, &key->ks);
 130     else
 131         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey, ctx->key_len * 8, &key->ks);
 132
 133     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
 134     key->tail = key->head;
 135     key->md = key->head;
 136
 137     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 138
 139     return ret < 0 ? 0 : 1;
 140 }
 141
 142 #  define STITCHED_CALL
 143 #  undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
 144
 145 #  if !defined(STITCHED_CALL)
 146 #   define aes_off 0
 147 #  endif
 148
 149 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 150
 151 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 152 {
 153     const unsigned char *ptr = data;
 154     size_t res;
 155
 156     if ((res = c->num)) {
 157         res = SHA_CBLOCK - res;
 158         if (len < res)
 159             res = len;
 160         SHA1_Update(c, ptr, res);
 161         ptr += res;
 162         len -= res;
 163     }
 164
 165     res = len % SHA_CBLOCK;
 166     len -= res;
 167
 168     if (len) {
 169         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 170
 171         ptr += len;
 172         c->Nh += len >> 29;
 173         c->Nl += len <<= 3;
 174         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 175             c->Nh++;
 176     }
 177
 178     if (res)
 179         SHA1_Update(c, ptr, res);
 180 }
 181
 182 #  ifdef SHA1_Update
 183 #   undef SHA1_Update
 184 #  endif
 185 #  define SHA1_Update sha1_update
 186
 187 #  if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 188
 189 typedef struct {
 190     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 191 } SHA1_MB_CTX;
 192 typedef struct {
 193     const unsigned char *ptr;
 194     int blocks;
 195 } HASH_DESC;
 196
 197 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 198
 199 typedef struct {
 200     const unsigned char *inp;
 201     unsigned char *out;
 202     int blocks;
 203     u64 iv[2];
 204 } CIPH_DESC;
 205
 206 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 207
 208 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 209                                          unsigned char *out,
 210                                          const unsigned char *inp,
 211                                          size_t inp_len, int n4x)
 212 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 213     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 214     CIPH_DESC ciph_d[8];
 215     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 216     union {
 217         u64 q[16];
 218         u32 d[32];
 219         u8 c[128];
 220     } blocks[8];
 221     SHA1_MB_CTX *ctx;
 222     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 223         0;
 224     size_t ret = 0;
 225     u8 *IVs;
 226 #   if defined(BSWAP8)
 227     u64 seqnum;
 228 #   endif
 229
 230     /* ask for IVs in bulk */
 231     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 232         return 0;
 233
 234     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 235
 236     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 237     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 238     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 239         frag++;
 240         last -= x4 - 1;
 241     }
 242
 243     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 244
 245     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 246     hash_d[0].ptr = inp;
 247     ciph_d[0].inp = inp;
 248     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 249     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 250     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 251     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 252     IVs += 16;
 253
 254     for (i = 1; i < x4; i++) {
 255         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 256         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 257         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 258         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 259         IVs += 16;
 260     }
 261
 262 #   if defined(BSWAP8)
 263     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 264     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 265 #   endif
 266     for (i = 0; i < x4; i++) {
 267         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 268 #   if !defined(BSWAP8)
 269         unsigned int carry, j;
 270 #   endif
 271
 272         ctx->A[i] = key->md.h0;
 273         ctx->B[i] = key->md.h1;
 274         ctx->C[i] = key->md.h2;
 275         ctx->D[i] = key->md.h3;
 276         ctx->E[i] = key->md.h4;
 277
 278         /* fix seqnum */
 279 #   if defined(BSWAP8)
 280         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 281 #   else
 282         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 283             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 284             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 285         }
 286 #   endif
 287         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 288         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 289         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 290         /* fix length */
 291         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 292         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 293
 294         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 295         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 296         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 297
 298         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 299         edges[i].blocks = 1;
 300     }
 301
 302     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 303     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 304     /* hash bulk inputs */
 305 #   define MAXCHUNKSIZE    2048
 306 #   if     MAXCHUNKSIZE%64
 307 #    error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 308 #   elif   MAXCHUNKSIZE
 309     /*
 310      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 311      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 312      */
 313     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 314     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 315         for (i = 0; i < x4; i++) {
 316             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 317             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 318             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 319         }
 320         do {
 321             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 322             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 323
 324             for (i = 0; i < x4; i++) {
 325                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 326                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 327                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 328                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 329                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 330                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 331                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 332             }
 333             processed += MAXCHUNKSIZE;
 334             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 335         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 336     }
 337 #   endif
 338 #   undef  MAXCHUNKSIZE
 339     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 340
 341     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 342     for (i = 0; i < x4; i++) {
 343         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 344             off = hash_d[i].blocks * 64;
 345         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 346
 347         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 348         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 349         blocks[i].c[off] = 0x80;
 350         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 351         len *= 8;               /* convert to bits */
 352         if (off < (64 - 8)) {
 353 #   ifdef BSWAP4
 354             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 355 #   else
 356             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 357 #   endif
 358             edges[i].blocks = 1;
 359         } else {
 360 #   ifdef BSWAP4
 361             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 362 #   else
 363             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 364 #   endif
 365             edges[i].blocks = 2;
 366         }
 367         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 368     }
 369
 370     /* hash input tails and finalize */
 371     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 372
 373     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 374     for (i = 0; i < x4; i++) {
 375 #   ifdef BSWAP4
 376         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 377         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 378         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 379         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 380         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 381         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 382         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 383         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 384         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 385         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 386         blocks[i].c[20] = 0x80;
 387         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 388 #   else
 389         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 390         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 391         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 392         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 393         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 394         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 395         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 396         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 397         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 398         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 399         blocks[i].c[20] = 0x80;
 400         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 401 #   endif
 402         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 403         edges[i].blocks = 1;
 404     }
 405
 406     /* finalize MACs */
 407     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 408
 409     for (i = 0; i < x4; i++) {
 410         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 411         unsigned char *out0 = out;
 412
 413         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 414         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 415
 416         out += 5 + 16 + len;
 417
 418         /* write MAC */
 419         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 420         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 421         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 422         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 423         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 424         out += 20;
 425         len += 20;
 426
 427         /* pad */
 428         pad = 15 - len % 16;
 429         for (j = 0; j <= pad; j++)
 430             *(out++) = pad;
 431         len += pad + 1;
 432
 433         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 434         len += 16;              /* account for explicit iv */
 435
 436         /* arrange header */
 437         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 438         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 439         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 440         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 441         out0[4] = (u8)(len);
 442
 443         ret += len + 5;
 444         inp += frag;
 445     }
 446
 447     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 448
 449     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 450     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 451
 452     return ret;
 453 }
 454 #  endif
 455
 456 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 457                                       const unsigned char *in, size_t len)
 458 {
 459     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 460     unsigned int l;
 461     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 462                                                 * later */
 463         sha_off = 0;
 464 #  if defined(STITCHED_CALL)
 465     size_t aes_off = 0, blocks;
 466
 467     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 468 #  endif
 469
 470     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 471
 472     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 473         return 0;
 474
 475     if (ctx->encrypt) {
 476         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 477             plen = len;
 478         else if (len !=
 479                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 480                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 481             return 0;
 482         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 483             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 484
 485 #  if defined(STITCHED_CALL)
 486         if (plen > (sha_off + iv)
 487             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 488             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 489
 490             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks,
 491                                ctx->iv, &key->md, in + iv + sha_off);
 492             blocks *= SHA_CBLOCK;
 493             aes_off += blocks;
 494             sha_off += blocks;
 495             key->md.Nh += blocks >> 29;
 496             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 497             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 498                 key->md.Nh++;
 499         } else {
 500             sha_off = 0;
 501         }
 502 #  endif
 503         sha_off += iv;
 504         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 505
 506         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 507             if (in != out)
 508                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 509
 510             /* calculate HMAC and append it to payload */
 511             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 512             key->md = key->tail;
 513             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 514             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 515
 516             /* pad the payload|hmac */
 517             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 518             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 519                 out[plen] = l;
 520             /* encrypt HMAC|padding at once */
 521             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 522                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 523         } else {
 524             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 525                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 526         }
 527     } else {
 528         union {
 529             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 530             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 531         } mac, *pmac;
 532
 533         /* arrange cache line alignment */
 534         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 535
 536         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 537             size_t inp_len, mask, j, i;
 538             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 539             int ret = 1;
 540             union {
 541                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 542                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 543             } *data = (void *)key->md.data;
 544 #  if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 545             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 546             int stitch = 0;
 547 #  endif
 548
 549             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 550                 >= TLS1_1_VERSION) {
 551                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 552                     return 0;
 553
 554                 /* omit explicit iv */
 555                 memcpy(ctx->iv, in, AES_BLOCK_SIZE);
 556                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 557                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 558                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 559             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 560                 return 0;
 561
 562 #  if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 563             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 564                 /* decrypt last block */
 565                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 566                        AES_BLOCK_SIZE);
 567                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 568                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 569                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 570                 stitch = 1;
 571             } else
 572 #  endif
 573                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 574                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks, ctx->iv, 0);
 575
 576             /* figure out payload length */
 577             pad = out[len - 1];
 578             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 579             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 580             maxpad &= 255;
 581
 582             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 583             ret &= mask;
 584             /*
 585              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 586              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 587              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 588              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 589              */
 590             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 591
 592             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 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, ctx->iv, 0);
 810
 811             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 812         }
 813     }
 814
 815     return 1;
 816 }
 817
 818 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 819                                     void *ptr)
 820 {
 821     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 822
 823     switch (type) {
 824     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 825         {
 826             unsigned int i;
 827             unsigned char hmac_key[64];
 828
 829             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 830
 831             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 832                 SHA1_Init(&key->head);
 833                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 834                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 835             } else {
 836                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 837             }
 838
 839             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 840                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 841             SHA1_Init(&key->head);
 842             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 843
 844             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 845                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 846             SHA1_Init(&key->tail);
 847             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 848
 849             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 850
 851             return 1;
 852         }
 853     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 854         {
 855             unsigned char *p = ptr;
 856             unsigned int len;
 857
 858             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 859                 return -1;
 860
 861             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 862
 863             if (ctx->encrypt) {
 864                 key->payload_length = len;
 865                 if ((key->aux.tls_ver =
 866                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 867                     if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 868                         return 0;
 869                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 870                     p[arg - 2] = len >> 8;
 871                     p[arg - 1] = len;
 872                 }
 873                 key->md = key->head;
 874                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 875
 876                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 877                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 878                              - len);
 879             } else {
 880                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 881                 key->payload_length = arg;
 882
 883                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 884             }
 885         }
 886 #  if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
 887     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 888         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 889     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 890         {
 891             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 892                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 893             unsigned int n4x = 1, x4;
 894             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 895
 896             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 897                 return -1;
 898
 899             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 900
 901             if (ctx->encrypt) {
 902                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 903                     return -1;
 904
 905                 if (inp_len) {
 906                     if (inp_len < 4096)
 907                         return 0; /* too short */
 908
 909                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 910                         n4x = 2; /* AVX2 */
 911                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 912                     inp_len = param->len;
 913                 else
 914                     return -1;
 915
 916                 key->md = key->head;
 917                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 918
 919                 x4 = 4 * n4x;
 920                 n4x += 1;
 921
 922                 frag = inp_len >> n4x;
 923                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 924                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 925                     frag++;
 926                     last -= x4 - 1;
 927                 }
 928
 929                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 930                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 931                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 932
 933                 param->interleave = x4;
 934
 935                 return (int)packlen;
 936             } else
 937                 return -1;      /* not yet */
 938         }
 939     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 940         {
 941             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 942                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 943
 944             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 945                                                    param->inp, param->len,
 946                                                    param->interleave / 4);
 947         }
 948     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 949 #  endif
 950     default:
 951         return -1;
 952     }
 953 }
 954
 955 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 956 #  ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 957     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 958 #  else
 959     NID_undef,
 960 #  endif
 961     16, 16, 16,
 962     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 963         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 964     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 965     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 966     NULL,
 967     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 968     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 969     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 970     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 971     NULL
 972 };
 973
 974 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 975 #  ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 976     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 977 #  else
 978     NID_undef,
 979 #  endif
 980     16, 32, 16,
 981     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 982         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 983     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 984     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 985     NULL,
 986     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 987     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 988     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 989     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 990     NULL
 991 };
 992
 993 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 994 {
 995     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 996             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 997 }
 998
 999 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
1000 {
1001     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
1002             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
1003 }
1004 # else
1005 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
1006 {
1007     return NULL;
1008 }
1009
1010 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
1011 {
1012     return NULL;
1013 }
1014 # endif
1015 #endif