crypto/evp/e_aes_cbc_hmac_sha1.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 /*
  11  * AES low level APIs are deprecated for public use, but still ok for internal
  12  * use where we're using them to implement the higher level EVP interface, as is
  13  * the case here.
  14  */
  15 #include "internal/deprecated.h"
  16
  17 #include <stdio.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <openssl/opensslconf.h>
  20 #include <openssl/evp.h>
  21 #include <openssl/objects.h>
  22 #include <openssl/aes.h>
  23 #include <openssl/sha.h>
  24 #include <openssl/rand.h>
  25 #include "internal/cryptlib.h"
  26 #include "crypto/modes.h"
  27 #include "crypto/evp.h"
  28 #include "internal/constant_time.h"
  29 #include "evp_local.h"
  30
  31 typedef struct {
  32     AES_KEY ks;
  33     SHA_CTX head, tail, md;
  34     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
  35     union {
  36         unsigned int tls_ver;
  37         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
  38     } aux;
  39 } EVP_AES_HMAC_SHA1;
  40
  41 #define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  42
  43 #if     defined(AES_ASM) &&     ( \
  44         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  45         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  46
  47 # define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
  48
  49 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  50                           AES_KEY *key);
  51 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
  52                           AES_KEY *key);
  53
  54 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
  55                        unsigned char *out,
  56                        size_t length,
  57                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
  58
  59 void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  60                         const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  61                         SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  62
  63 void aesni256_cbc_sha1_dec(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  64                            const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  65                            SHA_CTX *ctx, const void *in0);
  66
  67 # define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA1 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  68
  69 static int aesni_cbc_hmac_sha1_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  70                                         const unsigned char *inkey,
  71                                         const unsigned char *iv, int enc)
  72 {
  73     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
  74     int ret;
  75
  76     if (enc)
  77         ret = aesni_set_encrypt_key(inkey,
  78                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  79                                     &key->ks);
  80     else
  81         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey,
  82                                     EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx) * 8,
  83                                     &key->ks);
  84
  85     SHA1_Init(&key->head);      /* handy when benchmarking */
  86     key->tail = key->head;
  87     key->md = key->head;
  88
  89     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  90
  91     return ret < 0 ? 0 : 1;
  92 }
  93
  94 # define STITCHED_CALL
  95 # undef  STITCHED_DECRYPT_CALL
  96
  97 # if !defined(STITCHED_CALL)
  98 #  define aes_off 0
  99 # endif
 100
 101 void sha1_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
 102
 103 static void sha1_update(SHA_CTX *c, const void *data, size_t len)
 104 {
 105     const unsigned char *ptr = data;
 106     size_t res;
 107
 108     if ((res = c->num)) {
 109         res = SHA_CBLOCK - res;
 110         if (len < res)
 111             res = len;
 112         SHA1_Update(c, ptr, res);
 113         ptr += res;
 114         len -= res;
 115     }
 116
 117     res = len % SHA_CBLOCK;
 118     len -= res;
 119
 120     if (len) {
 121         sha1_block_data_order(c, ptr, len / SHA_CBLOCK);
 122
 123         ptr += len;
 124         c->Nh += len >> 29;
 125         c->Nl += len <<= 3;
 126         if (c->Nl < (unsigned int)len)
 127             c->Nh++;
 128     }
 129
 130     if (res)
 131         SHA1_Update(c, ptr, res);
 132 }
 133
 134 # ifdef SHA1_Update
 135 #  undef SHA1_Update
 136 # endif
 137 # define SHA1_Update sha1_update
 138
 139 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 140
 141 typedef struct {
 142     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8];
 143 } SHA1_MB_CTX;
 144 typedef struct {
 145     const unsigned char *ptr;
 146     int blocks;
 147 } HASH_DESC;
 148
 149 void sha1_multi_block(SHA1_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 150
 151 typedef struct {
 152     const unsigned char *inp;
 153     unsigned char *out;
 154     int blocks;
 155     u64 iv[2];
 156 } CIPH_DESC;
 157
 158 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 159
 160 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA1 *key,
 161                                          unsigned char *out,
 162                                          const unsigned char *inp,
 163                                          size_t inp_len, int n4x)
 164 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 165     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 166     CIPH_DESC ciph_d[8];
 167     unsigned char storage[sizeof(SHA1_MB_CTX) + 32];
 168     union {
 169         u64 q[16];
 170         u32 d[32];
 171         u8 c[128];
 172     } blocks[8];
 173     SHA1_MB_CTX *ctx;
 174     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
 175         0;
 176     size_t ret = 0;
 177     u8 *IVs;
 178 #  if defined(BSWAP8)
 179     u64 seqnum;
 180 #  endif
 181
 182     /* ask for IVs in bulk */
 183     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 184         return 0;
 185
 186     ctx = (SHA1_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 187
 188     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 189     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 190     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 191         frag++;
 192         last -= x4 - 1;
 193     }
 194
 195     packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 196
 197     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 198     hash_d[0].ptr = inp;
 199     ciph_d[0].inp = inp;
 200     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 201     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 202     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 203     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 204     IVs += 16;
 205
 206     for (i = 1; i < x4; i++) {
 207         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 208         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 209         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 210         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 211         IVs += 16;
 212     }
 213
 214 #  if defined(BSWAP8)
 215     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
 216     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 217 #  endif
 218     for (i = 0; i < x4; i++) {
 219         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 220 #  if !defined(BSWAP8)
 221         unsigned int carry, j;
 222 #  endif
 223
 224         ctx->A[i] = key->md.h0;
 225         ctx->B[i] = key->md.h1;
 226         ctx->C[i] = key->md.h2;
 227         ctx->D[i] = key->md.h3;
 228         ctx->E[i] = key->md.h4;
 229
 230         /* fix seqnum */
 231 #  if defined(BSWAP8)
 232         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 233 #  else
 234         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 235             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
 236             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 237         }
 238 #  endif
 239         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 240         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 241         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 242         /* fix length */
 243         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 244         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 245
 246         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 247         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 248         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 249
 250         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 251         edges[i].blocks = 1;
 252     }
 253
 254     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 255     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 256     /* hash bulk inputs */
 257 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 258 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 259 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 260 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 261     /*
 262      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 263      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 264      */
 265     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 266     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 267         for (i = 0; i < x4; i++) {
 268             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 269             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 270             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 271         }
 272         do {
 273             sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 274             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 275
 276             for (i = 0; i < x4; i++) {
 277                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 278                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 279                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 280                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 281                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 282                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 283                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 284             }
 285             processed += MAXCHUNKSIZE;
 286             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 287         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 288     }
 289 #  endif
 290 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 291     sha1_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
 292
 293     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 294     for (i = 0; i < x4; i++) {
 295         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 296             off = hash_d[i].blocks * 64;
 297         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 298
 299         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 300         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 301         blocks[i].c[off] = 0x80;
 302         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 303         len *= 8;               /* convert to bits */
 304         if (off < (64 - 8)) {
 305 #  ifdef BSWAP4
 306             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 307 #  else
 308             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 309 #  endif
 310             edges[i].blocks = 1;
 311         } else {
 312 #  ifdef BSWAP4
 313             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 314 #  else
 315             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 316 #  endif
 317             edges[i].blocks = 2;
 318         }
 319         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 320     }
 321
 322     /* hash input tails and finalize */
 323     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 324
 325     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 326     for (i = 0; i < x4; i++) {
 327 #  ifdef BSWAP4
 328         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
 329         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 330         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
 331         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 332         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
 333         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 334         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
 335         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 336         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
 337         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 338         blocks[i].c[20] = 0x80;
 339         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 20) * 8);
 340 #  else
 341         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
 342         ctx->A[i] = key->tail.h0;
 343         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
 344         ctx->B[i] = key->tail.h1;
 345         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
 346         ctx->C[i] = key->tail.h2;
 347         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
 348         ctx->D[i] = key->tail.h3;
 349         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
 350         ctx->E[i] = key->tail.h4;
 351         blocks[i].c[20] = 0x80;
 352         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 20) * 8);
 353 #  endif
 354         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 355         edges[i].blocks = 1;
 356     }
 357
 358     /* finalize MACs */
 359     sha1_multi_block(ctx, edges, n4x);
 360
 361     for (i = 0; i < x4; i++) {
 362         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 363         unsigned char *out0 = out;
 364
 365         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 366         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 367
 368         out += 5 + 16 + len;
 369
 370         /* write MAC */
 371         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
 372         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
 373         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
 374         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
 375         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
 376         out += 20;
 377         len += 20;
 378
 379         /* pad */
 380         pad = 15 - len % 16;
 381         for (j = 0; j <= pad; j++)
 382             *(out++) = pad;
 383         len += pad + 1;
 384
 385         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 386         len += 16;              /* account for explicit iv */
 387
 388         /* arrange header */
 389         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
 390         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
 391         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
 392         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 393         out0[4] = (u8)(len);
 394
 395         ret += len + 5;
 396         inp += frag;
 397     }
 398
 399     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
 400
 401     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 402     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
 403
 404     return ret;
 405 }
 406 # endif
 407
 408 static int aesni_cbc_hmac_sha1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 409                                       const unsigned char *in, size_t len)
 410 {
 411     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 412     unsigned int l;
 413     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
 414                                                 * later */
 415         sha_off = 0;
 416 # if defined(STITCHED_CALL)
 417     size_t aes_off = 0, blocks;
 418
 419     sha_off = SHA_CBLOCK - key->md.num;
 420 # endif
 421
 422     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 423
 424     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 425         return 0;
 426
 427     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 428         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 429             plen = len;
 430         else if (len !=
 431                  ((plen + SHA_DIGEST_LENGTH +
 432                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 433             return 0;
 434         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 435             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 436
 437 # if defined(STITCHED_CALL)
 438         if (plen > (sha_off + iv)
 439             && (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA_CBLOCK)) {
 440             SHA1_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
 441
 442             aesni_cbc_sha1_enc(in, out, blocks, &key->ks, ctx->iv,
 443                                &key->md, in + iv + sha_off);
 444             blocks *= SHA_CBLOCK;
 445             aes_off += blocks;
 446             sha_off += blocks;
 447             key->md.Nh += blocks >> 29;
 448             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 449             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 450                 key->md.Nh++;
 451         } else {
 452             sha_off = 0;
 453         }
 454 # endif
 455         sha_off += iv;
 456         SHA1_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 457
 458         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 459             if (in != out)
 460                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 461
 462             /* calculate HMAC and append it to payload */
 463             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 464             key->md = key->tail;
 465             SHA1_Update(&key->md, out + plen, SHA_DIGEST_LENGTH);
 466             SHA1_Final(out + plen, &key->md);
 467
 468             /* pad the payload|hmac */
 469             plen += SHA_DIGEST_LENGTH;
 470             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 471                 out[plen] = l;
 472             /* encrypt HMAC|padding at once */
 473             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 474                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 475         } else {
 476             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 477                               &key->ks, ctx->iv, 1);
 478         }
 479     } else {
 480         union {
 481             unsigned int u[SHA_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 482             unsigned char c[32 + SHA_DIGEST_LENGTH];
 483         } mac, *pmac;
 484
 485         /* arrange cache line alignment */
 486         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 31) & ((size_t)0 - 32));
 487
 488         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 489             size_t inp_len, mask, j, i;
 490             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 491             int ret = 1;
 492             union {
 493                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 494                 unsigned char c[SHA_CBLOCK];
 495             } *data = (void *)key->md.data;
 496 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 497             unsigned char tail_iv[AES_BLOCK_SIZE];
 498             int stitch = 0;
 499 # endif
 500
 501             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
 502                 >= TLS1_1_VERSION) {
 503                 if (len < (AES_BLOCK_SIZE + SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 504                     return 0;
 505
 506                 /* omit explicit iv */
 507                 memcpy(ctx->iv, in, AES_BLOCK_SIZE);
 508
 509                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 510                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 511                 len -= AES_BLOCK_SIZE;
 512             } else if (len < (SHA_DIGEST_LENGTH + 1))
 513                 return 0;
 514
 515 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 516             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 517                 /* decrypt last block */
 518                 memcpy(tail_iv, in + len - 2 * AES_BLOCK_SIZE,
 519                        AES_BLOCK_SIZE);
 520                 aesni_cbc_encrypt(in + len - AES_BLOCK_SIZE,
 521                                   out + len - AES_BLOCK_SIZE, AES_BLOCK_SIZE,
 522                                   &key->ks, tail_iv, 0);
 523                 stitch = 1;
 524             } else
 525 # endif
 526                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 527                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 528                                   ctx->iv, 0);
 529
 530             /* figure out payload length */
 531             pad = out[len - 1];
 532             maxpad = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + 1);
 533             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 534             maxpad &= 255;
 535
 536             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 537             ret &= mask;
 538             /*
 539              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 540              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 541              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 542              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 543              */
 544             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 545
 546             inp_len = len - (SHA_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 547
 548             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 549             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 550
 551             /* calculate HMAC */
 552             key->md = key->head;
 553             SHA1_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
 554
 555 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 556             if (stitch) {
 557                 blocks = (len - (256 + 32 + SHA_CBLOCK)) / SHA_CBLOCK;
 558                 aes_off = len - AES_BLOCK_SIZE - blocks * SHA_CBLOCK;
 559                 sha_off = SHA_CBLOCK - plen;
 560
 561                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 562
 563                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 564                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 565                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 566                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 567
 568                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 569                 out += sha_off;
 570                 len -= sha_off;
 571                 inp_len -= sha_off;
 572
 573                 key->md.Nl += (blocks << 3); /* at most 18 bits */
 574                 memcpy(ctx->iv, tail_iv, AES_BLOCK_SIZE);
 575             }
 576 # endif
 577
 578 # if 1      /* see original reference version in #else */
 579             len -= SHA_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 580             if (len >= (256 + SHA_CBLOCK)) {
 581                 j = (len - (256 + SHA_CBLOCK)) & (0 - SHA_CBLOCK);
 582                 j += SHA_CBLOCK - key->md.num;
 583                 SHA1_Update(&key->md, out, j);
 584                 out += j;
 585                 len -= j;
 586                 inp_len -= j;
 587             }
 588
 589             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 590             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 591 #  ifdef BSWAP4
 592             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 593 #  else
 594             mac.c[0] = 0;
 595             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 596             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 597             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 598             bitlen = mac.u[0];
 599 #  endif
 600
 601             pmac->u[0] = 0;
 602             pmac->u[1] = 0;
 603             pmac->u[2] = 0;
 604             pmac->u[3] = 0;
 605             pmac->u[4] = 0;
 606
 607             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 608                 size_t c = out[j];
 609                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 610                 c &= mask;
 611                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 612                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 613
 614                 if (res != SHA_CBLOCK)
 615                     continue;
 616
 617                 /* j is not incremented yet */
 618                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 619                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 620                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 621                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 622                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 623                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 624                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 625                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 626                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 627                 res = 0;
 628             }
 629
 630             for (i = res; i < SHA_CBLOCK; i++, j++)
 631                 data->c[i] = 0;
 632
 633             if (res > SHA_CBLOCK - 8) {
 634                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 635                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 636                 sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 637                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 638                 pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 639                 pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 640                 pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 641                 pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 642                 pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 643
 644                 memset(data, 0, SHA_CBLOCK);
 645                 j += 64;
 646             }
 647             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 648             sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 649             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 650             pmac->u[0] |= key->md.h0 & mask;
 651             pmac->u[1] |= key->md.h1 & mask;
 652             pmac->u[2] |= key->md.h2 & mask;
 653             pmac->u[3] |= key->md.h3 & mask;
 654             pmac->u[4] |= key->md.h4 & mask;
 655
 656 #  ifdef BSWAP4
 657             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 658             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 659             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 660             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 661             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 662 #  else
 663             for (i = 0; i < 5; i++) {
 664                 res = pmac->u[i];
 665                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 666                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 667                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 668                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 669             }
 670 #  endif
 671             len += SHA_DIGEST_LENGTH;
 672 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 673             SHA1_Update(&key->md, out, inp_len);
 674             res = key->md.num;
 675             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 676
 677             {
 678                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
 679
 680                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
 681                 inp_blocks =
 682                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 683                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
 684                 pad_blocks = res / SHA_CBLOCK;
 685                 res %= SHA_CBLOCK;
 686                 pad_blocks +=
 687                     1 + ((SHA_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 688                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
 689                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
 690             }
 691 # endif
 692             key->md = key->tail;
 693             SHA1_Update(&key->md, pmac->c, SHA_DIGEST_LENGTH);
 694             SHA1_Final(pmac->c, &key->md);
 695
 696             /* verify HMAC */
 697             out += inp_len;
 698             len -= inp_len;
 699 # if 1      /* see original reference version in #else */
 700             {
 701                 unsigned char *p = out + len - 1 - maxpad - SHA_DIGEST_LENGTH;
 702                 size_t off = out - p;
 703                 unsigned int c, cmask;
 704
 705                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad + SHA_DIGEST_LENGTH; j++) {
 706                     c = p[j];
 707                     cmask =
 708                         ((int)(j - off - SHA_DIGEST_LENGTH)) >> (sizeof(int) *
 709                                                                  8 - 1);
 710                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 711                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 712                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 713                     i += 1 & cmask;
 714                 }
 715
 716                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 717                 ret &= (int)~res;
 718             }
 719 # else      /* pre-lucky-13 reference version of above */
 720             for (res = 0, i = 0; i < SHA_DIGEST_LENGTH; i++)
 721                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
 722             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 723             ret &= (int)~res;
 724
 725             /* verify padding */
 726             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
 727             out = out + len - 1 - pad;
 728             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
 729                 res |= out[i] ^ pad;
 730
 731             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
 732             ret &= (int)~res;
 733 # endif
 734             return ret;
 735         } else {
 736 # if defined(STITCHED_DECRYPT_CALL)
 737             if (len >= 1024 && ctx->key_len == 32) {
 738                 if (sha_off %= SHA_CBLOCK)
 739                     blocks = (len - 3 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 740                 else
 741                     blocks = (len - 2 * SHA_CBLOCK) / SHA_CBLOCK;
 742                 aes_off = len - blocks * SHA_CBLOCK;
 743
 744                 aesni_cbc_encrypt(in, out, aes_off, &key->ks, ctx->iv, 0);
 745                 SHA1_Update(&key->md, out, sha_off);
 746                 aesni256_cbc_sha1_dec(in + aes_off,
 747                                       out + aes_off, blocks, &key->ks,
 748                                       ctx->iv, &key->md, out + sha_off);
 749
 750                 sha_off += blocks *= SHA_CBLOCK;
 751                 out += sha_off;
 752                 len -= sha_off;
 753
 754                 key->md.Nh += blocks >> 29;
 755                 key->md.Nl += blocks <<= 3;
 756                 if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 757                     key->md.Nh++;
 758             } else
 759 # endif
 760                 /* decrypt HMAC|padding at once */
 761                 aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks,
 762                                   ctx->iv, 0);
 763
 764             SHA1_Update(&key->md, out, len);
 765         }
 766     }
 767
 768     return 1;
 769 }
 770
 771 static int aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 772                                     void *ptr)
 773 {
 774     EVP_AES_HMAC_SHA1 *key = data(ctx);
 775
 776     switch (type) {
 777     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 778         {
 779             unsigned int i;
 780             unsigned char hmac_key[64];
 781
 782             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 783
 784             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 785                 SHA1_Init(&key->head);
 786                 SHA1_Update(&key->head, ptr, arg);
 787                 SHA1_Final(hmac_key, &key->head);
 788             } else {
 789                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 790             }
 791
 792             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 793                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 794             SHA1_Init(&key->head);
 795             SHA1_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 796
 797             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 798                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 799             SHA1_Init(&key->tail);
 800             SHA1_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 801
 802             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 803
 804             return 1;
 805         }
 806     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 807         {
 808             unsigned char *p = ptr;
 809             unsigned int len;
 810
 811             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 812                 return -1;
 813
 814             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 815
 816             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 817                 key->payload_length = len;
 818                 if ((key->aux.tls_ver =
 819                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 820                     if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 821                         return 0;
 822                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
 823                     p[arg - 2] = len >> 8;
 824                     p[arg - 1] = len;
 825                 }
 826                 key->md = key->head;
 827                 SHA1_Update(&key->md, p, arg);
 828
 829                 return (int)(((len + SHA_DIGEST_LENGTH +
 830                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 831                              - len);
 832             } else {
 833                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
 834                 key->payload_length = arg;
 835
 836                 return SHA_DIGEST_LENGTH;
 837             }
 838         }
 839 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 840     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
 841         return (int)(5 + 16 + ((arg + 20 + 16) & -16));
 842     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
 843         {
 844             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 845                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 846             unsigned int n4x = 1, x4;
 847             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 848
 849             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
 850                 return -1;
 851
 852             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 853
 854             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 855                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 856                     return -1;
 857
 858                 if (inp_len) {
 859                     if (inp_len < 4096)
 860                         return 0; /* too short */
 861
 862                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 863                         n4x = 2; /* AVX2 */
 864                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 865                     inp_len = param->len;
 866                 else
 867                     return -1;
 868
 869                 key->md = key->head;
 870                 SHA1_Update(&key->md, param->inp, 13);
 871
 872                 x4 = 4 * n4x;
 873                 n4x += 1;
 874
 875                 frag = inp_len >> n4x;
 876                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 877                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 878                     frag++;
 879                     last -= x4 - 1;
 880                 }
 881
 882                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 20 + 16) & -16);
 883                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 884                 packlen += 5 + 16 + ((last + 20 + 16) & -16);
 885
 886                 param->interleave = x4;
 887
 888                 return (int)packlen;
 889             } else
 890                 return -1;      /* not yet */
 891         }
 892     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
 893         {
 894             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
 895                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
 896
 897             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
 898                                                    param->inp, param->len,
 899                                                    param->interleave / 4);
 900         }
 901     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
 902 # endif
 903     default:
 904         return -1;
 905     }
 906 }
 907
 908 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 909 # ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha1
 910     NID_aes_128_cbc_hmac_sha1,
 911 # else
 912     NID_undef,
 913 # endif
 914     AES_BLOCK_SIZE, 16, AES_BLOCK_SIZE,
 915     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 916         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 917     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 918     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 919     NULL,
 920     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 921     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 922     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 923     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 924     NULL
 925 };
 926
 927 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher = {
 928 # ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha1
 929     NID_aes_256_cbc_hmac_sha1,
 930 # else
 931     NID_undef,
 932 # endif
 933     AES_BLOCK_SIZE, 32, AES_BLOCK_SIZE,
 934     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
 935         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
 936     aesni_cbc_hmac_sha1_init_key,
 937     aesni_cbc_hmac_sha1_cipher,
 938     NULL,
 939     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA1),
 940     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
 941     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
 942     aesni_cbc_hmac_sha1_ctrl,
 943     NULL
 944 };
 945
 946 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 947 {
 948     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 949             &aesni_128_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 950 }
 951
 952 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 953 {
 954     return (OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE ?
 955             &aesni_256_cbc_hmac_sha1_cipher : NULL);
 956 }
 957 #else
 958 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha1(void)
 959 {
 960     return NULL;
 961 }
 962
 963 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha1(void)
 964 {
 965     return NULL;
 966 }
 967 #endif