Fix the update target and remove duplicate file updates
[openssl.git] / crypto / evp / e_aes_cbc_hmac_sha256.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_SHA256)
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
64 # ifndef EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER
65 #  define EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER       0x200000
66 #  define EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD          0x16
67 #  define EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY       0x17
68 # endif
69
70 # if !defined(EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)
71 #  define EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 0
72 # endif
73
74 # if !defined(EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK)
75 #  define EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK 0
76 # endif
77
78 # define TLS1_1_VERSION 0x0302
79
80 typedef struct {
81     AES_KEY ks;
82     SHA256_CTX head, tail, md;
83     size_t payload_length;      /* AAD length in decrypt case */
84     union {
85         unsigned int tls_ver;
86         unsigned char tls_aad[16]; /* 13 used */
87     } aux;
88 } EVP_AES_HMAC_SHA256;
89
90 # define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
91
92 # if     defined(AES_ASM) &&     ( \
93         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
94         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      || \
95         defined(__INTEL__)      )
96
97 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[3];
98 #  define AESNI_CAPABLE   (1<<(57-32))
99
100 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
101                           AES_KEY *key);
102 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
103                           AES_KEY *key);
104
105 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
106                        unsigned char *out,
107                        size_t length,
108                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
109
110 int aesni_cbc_sha256_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
111                          const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
112                          SHA256_CTX *ctx, const void *in0);
113
114 #  define data(ctx) ((EVP_AES_HMAC_SHA256 *)(ctx)->cipher_data)
115
116 static int aesni_cbc_hmac_sha256_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
117                                           const unsigned char *inkey,
118                                           const unsigned char *iv, int enc)
119 {
120     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
121     int ret;
122
123     if (enc)
124         memset(&key->ks, 0, sizeof(key->ks.rd_key)),
125             ret = aesni_set_encrypt_key(inkey, ctx->key_len * 8, &key->ks);
126     else
127         ret = aesni_set_decrypt_key(inkey, ctx->key_len * 8, &key->ks);
128
129     SHA256_Init(&key->head);    /* handy when benchmarking */
130     key->tail = key->head;
131     key->md = key->head;
132
133     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
134
135     return ret < 0 ? 0 : 1;
136 }
137
138 #  define STITCHED_CALL
139
140 #  if !defined(STITCHED_CALL)
141 #   define aes_off 0
142 #  endif
143
144 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
145
146 static void sha256_update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len)
147 {
148     const unsigned char *ptr = data;
149     size_t res;
150
151     if ((res = c->num)) {
152         res = SHA256_CBLOCK - res;
153         if (len < res)
154             res = len;
155         SHA256_Update(c, ptr, res);
156         ptr += res;
157         len -= res;
158     }
159
160     res = len % SHA256_CBLOCK;
161     len -= res;
162
163     if (len) {
164         sha256_block_data_order(c, ptr, len / SHA256_CBLOCK);
165
166         ptr += len;
167         c->Nh += len >> 29;
168         c->Nl += len <<= 3;
169         if (c->Nl < (unsigned int)len)
170             c->Nh++;
171     }
172
173     if (res)
174         SHA256_Update(c, ptr, res);
175 }
176
177 #  ifdef SHA256_Update
178 #   undef SHA256_Update
179 #  endif
180 #  define SHA256_Update sha256_update
181
182 #  if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
183
184 typedef struct {
185     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8], F[8], G[8], H[8];
186 } SHA256_MB_CTX;
187 typedef struct {
188     const unsigned char *ptr;
189     int blocks;
190 } HASH_DESC;
191
192 void sha256_multi_block(SHA256_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
193
194 typedef struct {
195     const unsigned char *inp;
196     unsigned char *out;
197     int blocks;
198     u64 iv[2];
199 } CIPH_DESC;
200
201 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
202
203 static size_t tls1_1_multi_block_encrypt(EVP_AES_HMAC_SHA256 *key,
204                                          unsigned char *out,
205                                          const unsigned char *inp,
206                                          size_t inp_len, int n4x)
207 {                               /* n4x is 1 or 2 */
208     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
209     CIPH_DESC ciph_d[8];
210     unsigned char storage[sizeof(SHA256_MB_CTX) + 32];
211     union {
212         u64 q[16];
213         u32 d[32];
214         u8 c[128];
215     } blocks[8];
216     SHA256_MB_CTX *ctx;
217     unsigned int frag, last, packlen, i, x4 = 4 * n4x, minblocks, processed =
218         0;
219     size_t ret = 0;
220     u8 *IVs;
221 #   if defined(BSWAP8)
222     u64 seqnum;
223 #   endif
224
225     /* ask for IVs in bulk */
226     if (RAND_bytes((IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
227         return 0;
228
229     /* align */
230     ctx = (SHA256_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32));
231
232     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
233     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
234     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
235         frag++;
236         last -= x4 - 1;
237     }
238
239     packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
240
241     /* populate descriptors with pointers and IVs */
242     hash_d[0].ptr = inp;
243     ciph_d[0].inp = inp;
244     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
245     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
246     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
247     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
248     IVs += 16;
249
250     for (i = 1; i < x4; i++) {
251         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
252         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
253         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
254         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
255         IVs += 16;
256     }
257
258 #   if defined(BSWAP8)
259     memcpy(blocks[0].c, key->md.data, 8);
260     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
261 #   endif
262     for (i = 0; i < x4; i++) {
263         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
264 #   if !defined(BSWAP8)
265         unsigned int carry, j;
266 #   endif
267
268         ctx->A[i] = key->md.h[0];
269         ctx->B[i] = key->md.h[1];
270         ctx->C[i] = key->md.h[2];
271         ctx->D[i] = key->md.h[3];
272         ctx->E[i] = key->md.h[4];
273         ctx->F[i] = key->md.h[5];
274         ctx->G[i] = key->md.h[6];
275         ctx->H[i] = key->md.h[7];
276
277         /* fix seqnum */
278 #   if defined(BSWAP8)
279         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
280 #   else
281         for (carry = i, j = 8; j--;) {
282             blocks[i].c[j] = ((u8 *)key->md.data)[j] + carry;
283             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
284         }
285 #   endif
286         blocks[i].c[8] = ((u8 *)key->md.data)[8];
287         blocks[i].c[9] = ((u8 *)key->md.data)[9];
288         blocks[i].c[10] = ((u8 *)key->md.data)[10];
289         /* fix length */
290         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
291         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
292
293         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
294         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
295         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
296
297         edges[i].ptr = blocks[i].c;
298         edges[i].blocks = 1;
299     }
300
301     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
302     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
303     /* hash bulk inputs */
304 #   define MAXCHUNKSIZE    2048
305 #   if     MAXCHUNKSIZE%64
306 #    error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
307 #   elif   MAXCHUNKSIZE
308     /*
309      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
310      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
311      */
312     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
313     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
314         for (i = 0; i < x4; i++) {
315             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
316             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
317             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
318         }
319         do {
320             sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
321             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
322
323             for (i = 0; i < x4; i++) {
324                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
325                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
326                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
327                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
328                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
329                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
330                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
331             }
332             processed += MAXCHUNKSIZE;
333             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
334         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
335     }
336 #   endif
337 #   undef  MAXCHUNKSIZE
338     sha256_multi_block(ctx, hash_d, n4x);
339
340     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
341     for (i = 0; i < x4; i++) {
342         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
343             off = hash_d[i].blocks * 64;
344         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
345
346         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
347         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
348         blocks[i].c[off] = 0x80;
349         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
350         len *= 8;               /* convert to bits */
351         if (off < (64 - 8)) {
352 #   ifdef BSWAP4
353             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
354 #   else
355             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
356 #   endif
357             edges[i].blocks = 1;
358         } else {
359 #   ifdef BSWAP4
360             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
361 #   else
362             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
363 #   endif
364             edges[i].blocks = 2;
365         }
366         edges[i].ptr = blocks[i].c;
367     }
368
369     /* hash input tails and finalize */
370     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
371
372     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
373     for (i = 0; i < x4; i++) {
374 #   ifdef BSWAP4
375         blocks[i].d[0] = BSWAP4(ctx->A[i]);
376         ctx->A[i] = key->tail.h[0];
377         blocks[i].d[1] = BSWAP4(ctx->B[i]);
378         ctx->B[i] = key->tail.h[1];
379         blocks[i].d[2] = BSWAP4(ctx->C[i]);
380         ctx->C[i] = key->tail.h[2];
381         blocks[i].d[3] = BSWAP4(ctx->D[i]);
382         ctx->D[i] = key->tail.h[3];
383         blocks[i].d[4] = BSWAP4(ctx->E[i]);
384         ctx->E[i] = key->tail.h[4];
385         blocks[i].d[5] = BSWAP4(ctx->F[i]);
386         ctx->F[i] = key->tail.h[5];
387         blocks[i].d[6] = BSWAP4(ctx->G[i]);
388         ctx->G[i] = key->tail.h[6];
389         blocks[i].d[7] = BSWAP4(ctx->H[i]);
390         ctx->H[i] = key->tail.h[7];
391         blocks[i].c[32] = 0x80;
392         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 32) * 8);
393 #   else
394         PUTU32(blocks[i].c + 0, ctx->A[i]);
395         ctx->A[i] = key->tail.h[0];
396         PUTU32(blocks[i].c + 4, ctx->B[i]);
397         ctx->B[i] = key->tail.h[1];
398         PUTU32(blocks[i].c + 8, ctx->C[i]);
399         ctx->C[i] = key->tail.h[2];
400         PUTU32(blocks[i].c + 12, ctx->D[i]);
401         ctx->D[i] = key->tail.h[3];
402         PUTU32(blocks[i].c + 16, ctx->E[i]);
403         ctx->E[i] = key->tail.h[4];
404         PUTU32(blocks[i].c + 20, ctx->F[i]);
405         ctx->F[i] = key->tail.h[5];
406         PUTU32(blocks[i].c + 24, ctx->G[i]);
407         ctx->G[i] = key->tail.h[6];
408         PUTU32(blocks[i].c + 28, ctx->H[i]);
409         ctx->H[i] = key->tail.h[7];
410         blocks[i].c[32] = 0x80;
411         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 32) * 8);
412 #   endif
413         edges[i].ptr = blocks[i].c;
414         edges[i].blocks = 1;
415     }
416
417     /* finalize MACs */
418     sha256_multi_block(ctx, edges, n4x);
419
420     for (i = 0; i < x4; i++) {
421         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
422         unsigned char *out0 = out;
423
424         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
425         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
426
427         out += 5 + 16 + len;
428
429         /* write MAC */
430         PUTU32(out + 0, ctx->A[i]);
431         PUTU32(out + 4, ctx->B[i]);
432         PUTU32(out + 8, ctx->C[i]);
433         PUTU32(out + 12, ctx->D[i]);
434         PUTU32(out + 16, ctx->E[i]);
435         PUTU32(out + 20, ctx->F[i]);
436         PUTU32(out + 24, ctx->G[i]);
437         PUTU32(out + 28, ctx->H[i]);
438         out += 32;
439         len += 32;
440
441         /* pad */
442         pad = 15 - len % 16;
443         for (j = 0; j <= pad; j++)
444             *(out++) = pad;
445         len += pad + 1;
446
447         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
448         len += 16;              /* account for explicit iv */
449
450         /* arrange header */
451         out0[0] = ((u8 *)key->md.data)[8];
452         out0[1] = ((u8 *)key->md.data)[9];
453         out0[2] = ((u8 *)key->md.data)[10];
454         out0[3] = (u8)(len >> 8);
455         out0[4] = (u8)(len);
456
457         ret += len + 5;
458         inp += frag;
459     }
460
461     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &key->ks, n4x);
462
463     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
464     OPENSSL_cleanse(ctx, sizeof(*ctx));
465
466     return ret;
467 }
468 #  endif
469
470 static int aesni_cbc_hmac_sha256_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
471                                         unsigned char *out,
472                                         const unsigned char *in, size_t len)
473 {
474     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
475     unsigned int l;
476     size_t plen = key->payload_length, iv = 0, /* explicit IV in TLS 1.1 and
477                                                 * later */
478         sha_off = 0;
479 #  if defined(STITCHED_CALL)
480     size_t aes_off = 0, blocks;
481
482     sha_off = SHA256_CBLOCK - key->md.num;
483 #  endif
484
485     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
486
487     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
488         return 0;
489
490     if (ctx->encrypt) {
491         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
492             plen = len;
493         else if (len !=
494                  ((plen + SHA256_DIGEST_LENGTH +
495                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
496             return 0;
497         else if (key->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
498             iv = AES_BLOCK_SIZE;
499
500 #  if defined(STITCHED_CALL)
501         if (OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (60 - 32)) && /* AVX? */
502             plen > (sha_off + iv) &&
503             (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA256_CBLOCK)) {
504             SHA256_Update(&key->md, in + iv, sha_off);
505
506             (void)aesni_cbc_sha256_enc(in, out, blocks, &key->ks,
507                                        ctx->iv, &key->md, in + iv + sha_off);
508             blocks *= SHA256_CBLOCK;
509             aes_off += blocks;
510             sha_off += blocks;
511             key->md.Nh += blocks >> 29;
512             key->md.Nl += blocks <<= 3;
513             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
514                 key->md.Nh++;
515         } else {
516             sha_off = 0;
517         }
518 #  endif
519         sha_off += iv;
520         SHA256_Update(&key->md, in + sha_off, plen - sha_off);
521
522         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
523             if (in != out)
524                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
525
526             /* calculate HMAC and append it to payload */
527             SHA256_Final(out + plen, &key->md);
528             key->md = key->tail;
529             SHA256_Update(&key->md, out + plen, SHA256_DIGEST_LENGTH);
530             SHA256_Final(out + plen, &key->md);
531
532             /* pad the payload|hmac */
533             plen += SHA256_DIGEST_LENGTH;
534             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
535                 out[plen] = l;
536             /* encrypt HMAC|padding at once */
537             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
538                               &key->ks, ctx->iv, 1);
539         } else {
540             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
541                               &key->ks, ctx->iv, 1);
542         }
543     } else {
544         union {
545             unsigned int u[SHA256_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
546             unsigned char c[64 + SHA256_DIGEST_LENGTH];
547         } mac, *pmac;
548
549         /* arrange cache line alignment */
550         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 63) & ((size_t)0 - 64));
551
552         /* decrypt HMAC|padding at once */
553         aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &key->ks, ctx->iv, 0);
554
555         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
556             size_t inp_len, mask, j, i;
557             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
558             int ret = 1;
559             union {
560                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
561                 unsigned char c[SHA256_CBLOCK];
562             } *data = (void *)key->md.data;
563
564             if ((key->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | key->aux.tls_aad[plen - 3])
565                 >= TLS1_1_VERSION)
566                 iv = AES_BLOCK_SIZE;
567
568             if (len < (iv + SHA256_DIGEST_LENGTH + 1))
569                 return 0;
570
571             /* omit explicit iv */
572             out += iv;
573             len -= iv;
574
575             /* figure out payload length */
576             pad = out[len - 1];
577             maxpad = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + 1);
578             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
579             maxpad &= 255;
580
581             inp_len = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
582             mask = (0 - ((inp_len - len) >> (sizeof(inp_len) * 8 - 1)));
583             inp_len &= mask;
584             ret &= (int)mask;
585
586             key->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
587             key->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
588
589             /* calculate HMAC */
590             key->md = key->head;
591             SHA256_Update(&key->md, key->aux.tls_aad, plen);
592
593 #  if 1
594             len -= SHA256_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
595             if (len >= (256 + SHA256_CBLOCK)) {
596                 j = (len - (256 + SHA256_CBLOCK)) & (0 - SHA256_CBLOCK);
597                 j += SHA256_CBLOCK - key->md.num;
598                 SHA256_Update(&key->md, out, j);
599                 out += j;
600                 len -= j;
601                 inp_len -= j;
602             }
603
604             /* but pretend as if we hashed padded payload */
605             bitlen = key->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
606 #   ifdef BSWAP4
607             bitlen = BSWAP4(bitlen);
608 #   else
609             mac.c[0] = 0;
610             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
611             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
612             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
613             bitlen = mac.u[0];
614 #   endif
615
616             pmac->u[0] = 0;
617             pmac->u[1] = 0;
618             pmac->u[2] = 0;
619             pmac->u[3] = 0;
620             pmac->u[4] = 0;
621             pmac->u[5] = 0;
622             pmac->u[6] = 0;
623             pmac->u[7] = 0;
624
625             for (res = key->md.num, j = 0; j < len; j++) {
626                 size_t c = out[j];
627                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
628                 c &= mask;
629                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
630                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
631
632                 if (res != SHA256_CBLOCK)
633                     continue;
634
635                 /* j is not incremented yet */
636                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
637                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
638                 sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
639                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
640                 pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
641                 pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
642                 pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
643                 pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
644                 pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
645                 pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
646                 pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
647                 pmac->u[7] |= key->md.h[7] & mask;
648                 res = 0;
649             }
650
651             for (i = res; i < SHA256_CBLOCK; i++, j++)
652                 data->c[i] = 0;
653
654             if (res > SHA256_CBLOCK - 8) {
655                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
656                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
657                 sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
658                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
659                 pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
660                 pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
661                 pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
662                 pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
663                 pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
664                 pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
665                 pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
666                 pmac->u[7] |= key->md.h[7] & mask;
667
668                 memset(data, 0, SHA256_CBLOCK);
669                 j += 64;
670             }
671             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
672             sha256_block_data_order(&key->md, data, 1);
673             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
674             pmac->u[0] |= key->md.h[0] & mask;
675             pmac->u[1] |= key->md.h[1] & mask;
676             pmac->u[2] |= key->md.h[2] & mask;
677             pmac->u[3] |= key->md.h[3] & mask;
678             pmac->u[4] |= key->md.h[4] & mask;
679             pmac->u[5] |= key->md.h[5] & mask;
680             pmac->u[6] |= key->md.h[6] & mask;
681             pmac->u[7] |= key->md.h[7] & mask;
682
683 #   ifdef BSWAP4
684             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
685             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
686             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
687             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
688             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
689             pmac->u[5] = BSWAP4(pmac->u[5]);
690             pmac->u[6] = BSWAP4(pmac->u[6]);
691             pmac->u[7] = BSWAP4(pmac->u[7]);
692 #   else
693             for (i = 0; i < 8; i++) {
694                 res = pmac->u[i];
695                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
696                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
697                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
698                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
699             }
700 #   endif
701             len += SHA256_DIGEST_LENGTH;
702 #  else
703             SHA256_Update(&key->md, out, inp_len);
704             res = key->md.num;
705             SHA256_Final(pmac->c, &key->md);
706
707             {
708                 unsigned int inp_blocks, pad_blocks;
709
710                 /* but pretend as if we hashed padded payload */
711                 inp_blocks =
712                     1 + ((SHA256_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
713                 res += (unsigned int)(len - inp_len);
714                 pad_blocks = res / SHA256_CBLOCK;
715                 res %= SHA256_CBLOCK;
716                 pad_blocks +=
717                     1 + ((SHA256_CBLOCK - 9 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
718                 for (; inp_blocks < pad_blocks; inp_blocks++)
719                     sha1_block_data_order(&key->md, data, 1);
720             }
721 #  endif
722             key->md = key->tail;
723             SHA256_Update(&key->md, pmac->c, SHA256_DIGEST_LENGTH);
724             SHA256_Final(pmac->c, &key->md);
725
726             /* verify HMAC */
727             out += inp_len;
728             len -= inp_len;
729 #  if 1
730             {
731                 unsigned char *p =
732                     out + len - 1 - maxpad - SHA256_DIGEST_LENGTH;
733                 size_t off = out - p;
734                 unsigned int c, cmask;
735
736                 maxpad += SHA256_DIGEST_LENGTH;
737                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
738                     c = p[j];
739                     cmask =
740                         ((int)(j - off - SHA256_DIGEST_LENGTH)) >>
741                         (sizeof(int) * 8 - 1);
742                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
743                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
744                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
745                     i += 1 & cmask;
746                 }
747                 maxpad -= SHA256_DIGEST_LENGTH;
748
749                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
750                 ret &= (int)~res;
751             }
752 #  else
753             for (res = 0, i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++)
754                 res |= out[i] ^ pmac->c[i];
755             res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
756             ret &= (int)~res;
757
758             /* verify padding */
759             pad = (pad & ~res) | (maxpad & res);
760             out = out + len - 1 - pad;
761             for (res = 0, i = 0; i < pad; i++)
762                 res |= out[i] ^ pad;
763
764             res = (0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1);
765             ret &= (int)~res;
766 #  endif
767             return ret;
768         } else {
769             SHA256_Update(&key->md, out, len);
770         }
771     }
772
773     return 1;
774 }
775
776 static int aesni_cbc_hmac_sha256_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
777                                       void *ptr)
778 {
779     EVP_AES_HMAC_SHA256 *key = data(ctx);
780
781     switch (type) {
782     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
783         {
784             unsigned int i;
785             unsigned char hmac_key[64];
786
787             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
788
789             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
790                 SHA256_Init(&key->head);
791                 SHA256_Update(&key->head, ptr, arg);
792                 SHA256_Final(hmac_key, &key->head);
793             } else {
794                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
795             }
796
797             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
798                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
799             SHA256_Init(&key->head);
800             SHA256_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
801
802             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
803                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
804             SHA256_Init(&key->tail);
805             SHA256_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
806
807             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
808
809             return 1;
810         }
811     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
812         {
813             unsigned char *p = ptr;
814             unsigned int len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
815
816             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
817                 return -1;
818
819             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
820
821             if (ctx->encrypt) {
822                 key->payload_length = len;
823                 if ((key->aux.tls_ver =
824                      p[arg - 4] << 8 | p[arg - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
825                     len -= AES_BLOCK_SIZE;
826                     p[arg - 2] = len >> 8;
827                     p[arg - 1] = len;
828                 }
829                 key->md = key->head;
830                 SHA256_Update(&key->md, p, arg);
831
832                 return (int)(((len + SHA256_DIGEST_LENGTH +
833                                AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
834                              - len);
835             } else {
836                 memcpy(key->aux.tls_aad, ptr, arg);
837                 key->payload_length = arg;
838
839                 return SHA256_DIGEST_LENGTH;
840             }
841         }
842 #  if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK) && EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK
843     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE:
844         return (int)(5 + 16 + ((arg + 32 + 16) & -16));
845     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD:
846         {
847             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
848                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
849             unsigned int n4x = 1, x4;
850             unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
851
852             if (arg < (int)sizeof(EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM))
853                 return -1;
854
855             inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
856
857             if (ctx->encrypt) {
858                 if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
859                     return -1;
860
861                 if (inp_len) {
862                     if (inp_len < 4096)
863                         return 0; /* too short */
864
865                     if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
866                         n4x = 2; /* AVX2 */
867                 } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
868                     inp_len = param->len;
869                 else
870                     return -1;
871
872                 key->md = key->head;
873                 SHA256_Update(&key->md, param->inp, 13);
874
875                 x4 = 4 * n4x;
876                 n4x += 1;
877
878                 frag = inp_len >> n4x;
879                 last = inp_len + frag - (frag << n4x);
880                 if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
881                     frag++;
882                     last -= x4 - 1;
883                 }
884
885                 packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
886                 packlen = (packlen << n4x) - packlen;
887                 packlen += 5 + 16 + ((last + 32 + 16) & -16);
888
889                 param->interleave = x4;
890
891                 return (int)packlen;
892             } else
893                 return -1;      /* not yet */
894         }
895     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT:
896         {
897             EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param =
898                 (EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *) ptr;
899
900             return (int)tls1_1_multi_block_encrypt(key, param->out,
901                                                    param->inp, param->len,
902                                                    param->interleave / 4);
903         }
904     case EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_DECRYPT:
905 #  endif
906     default:
907         return -1;
908     }
909 }
910
911 static EVP_CIPHER aesni_128_cbc_hmac_sha256_cipher = {
912 #  ifdef NID_aes_128_cbc_hmac_sha256
913     NID_aes_128_cbc_hmac_sha256,
914 #  else
915     NID_undef,
916 #  endif
917     16, 16, 16,
918     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
919         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
920     aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
921     aesni_cbc_hmac_sha256_cipher,
922     NULL,
923     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA256),
924     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
925     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
926     aesni_cbc_hmac_sha256_ctrl,
927     NULL
928 };
929
930 static EVP_CIPHER aesni_256_cbc_hmac_sha256_cipher = {
931 #  ifdef NID_aes_256_cbc_hmac_sha256
932     NID_aes_256_cbc_hmac_sha256,
933 #  else
934     NID_undef,
935 #  endif
936     16, 32, 16,
937     EVP_CIPH_CBC_MODE | EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 |
938         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER | EVP_CIPH_FLAG_TLS1_1_MULTIBLOCK,
939     aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
940     aesni_cbc_hmac_sha256_cipher,
941     NULL,
942     sizeof(EVP_AES_HMAC_SHA256),
943     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_set_asn1_iv,
944     EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 ? NULL : EVP_CIPHER_get_asn1_iv,
945     aesni_cbc_hmac_sha256_ctrl,
946     NULL
947 };
948
949 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha256(void)
950 {
951     return ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE) &&
952             aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL) ?
953             &aesni_128_cbc_hmac_sha256_cipher : NULL);
954 }
955
956 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha256(void)
957 {
958     return ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & AESNI_CAPABLE) &&
959             aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL) ?
960             &aesni_256_cbc_hmac_sha256_cipher : NULL);
961 }
962 # else
963 const EVP_CIPHER *EVP_aes_128_cbc_hmac_sha256(void)
964 {
965     return NULL;
966 }
967
968 const EVP_CIPHER *EVP_aes_256_cbc_hmac_sha256(void)
969 {
970     return NULL;
971 }
972 # endif
973 #endif