crypto/evp/e_rc4_hmac_md5.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2016 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 #include <openssl/opensslconf.h>
  11
  12 #include <stdio.h>
  13 #include <string.h>
  14
  15 #if !defined(OPENSSL_NO_RC4) && !defined(OPENSSL_NO_MD5)
  16
  17 # include <openssl/crypto.h>
  18 # include <openssl/evp.h>
  19 # include <openssl/objects.h>
  20 # include <openssl/rc4.h>
  21 # include <openssl/md5.h>
  22 # include "internal/evp_int.h"
  23
  24 typedef struct {
  25     RC4_KEY ks;
  26     MD5_CTX head, tail, md;
  27     size_t payload_length;
  28 } EVP_RC4_HMAC_MD5;
  29
  30 # define NO_PAYLOAD_LENGTH       ((size_t)-1)
  31
  32 void rc4_md5_enc(RC4_KEY *key, const void *in0, void *out,
  33                  MD5_CTX *ctx, const void *inp, size_t blocks);
  34
  35 # define data(ctx) ((EVP_RC4_HMAC_MD5 *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))
  36
  37 static int rc4_hmac_md5_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  38                                  const unsigned char *inkey,
  39                                  const unsigned char *iv, int enc)
  40 {
  41     EVP_RC4_HMAC_MD5 *key = data(ctx);
  42
  43     RC4_set_key(&key->ks, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx), inkey);
  44
  45     MD5_Init(&key->head);       /* handy when benchmarking */
  46     key->tail = key->head;
  47     key->md = key->head;
  48
  49     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  50
  51     return 1;
  52 }
  53
  54 # if     defined(RC4_ASM) && defined(MD5_ASM) &&     (     \
  55         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
  56         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      )
  57 #  define STITCHED_CALL
  58 # endif
  59
  60 # if !defined(STITCHED_CALL)
  61 #  define rc4_off 0
  62 #  define md5_off 0
  63 # endif
  64
  65 static int rc4_hmac_md5_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  66                                const unsigned char *in, size_t len)
  67 {
  68     EVP_RC4_HMAC_MD5 *key = data(ctx);
  69 # if defined(STITCHED_CALL)
  70     size_t rc4_off = 32 - 1 - (key->ks.x & (32 - 1)), /* 32 is $MOD from
  71                                                        * rc4_md5-x86_64.pl */
  72         md5_off = MD5_CBLOCK - key->md.num, blocks;
  73     unsigned int l;
  74 # endif
  75     size_t plen = key->payload_length;
  76
  77     if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH && len != (plen + MD5_DIGEST_LENGTH))
  78         return 0;
  79
  80     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
  81         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
  82             plen = len;
  83 # if defined(STITCHED_CALL)
  84         /* cipher has to "fall behind" */
  85         if (rc4_off > md5_off)
  86             md5_off += MD5_CBLOCK;
  87
  88         if (plen > md5_off && (blocks = (plen - md5_off) / MD5_CBLOCK) &&
  89             (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 20)) == 0) {
  90             MD5_Update(&key->md, in, md5_off);
  91             RC4(&key->ks, rc4_off, in, out);
  92
  93             rc4_md5_enc(&key->ks, in + rc4_off, out + rc4_off,
  94                         &key->md, in + md5_off, blocks);
  95             blocks *= MD5_CBLOCK;
  96             rc4_off += blocks;
  97             md5_off += blocks;
  98             key->md.Nh += blocks >> 29;
  99             key->md.Nl += blocks <<= 3;
 100             if (key->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 101                 key->md.Nh++;
 102         } else {
 103             rc4_off = 0;
 104             md5_off = 0;
 105         }
 106 # endif
 107         MD5_Update(&key->md, in + md5_off, plen - md5_off);
 108
 109         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 110             if (in != out)
 111                 memcpy(out + rc4_off, in + rc4_off, plen - rc4_off);
 112
 113             /* calculate HMAC and append it to payload */
 114             MD5_Final(out + plen, &key->md);
 115             key->md = key->tail;
 116             MD5_Update(&key->md, out + plen, MD5_DIGEST_LENGTH);
 117             MD5_Final(out + plen, &key->md);
 118             /* encrypt HMAC at once */
 119             RC4(&key->ks, len - rc4_off, out + rc4_off, out + rc4_off);
 120         } else {
 121             RC4(&key->ks, len - rc4_off, in + rc4_off, out + rc4_off);
 122         }
 123     } else {
 124         unsigned char mac[MD5_DIGEST_LENGTH];
 125 # if defined(STITCHED_CALL)
 126         /* digest has to "fall behind" */
 127         if (md5_off > rc4_off)
 128             rc4_off += 2 * MD5_CBLOCK;
 129         else
 130             rc4_off += MD5_CBLOCK;
 131
 132         if (len > rc4_off && (blocks = (len - rc4_off) / MD5_CBLOCK) &&
 133             (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 20)) == 0) {
 134             RC4(&key->ks, rc4_off, in, out);
 135             MD5_Update(&key->md, out, md5_off);
 136
 137             rc4_md5_enc(&key->ks, in + rc4_off, out + rc4_off,
 138                         &key->md, out + md5_off, blocks);
 139             blocks *= MD5_CBLOCK;
 140             rc4_off += blocks;
 141             md5_off += blocks;
 142             l = (key->md.Nl + (blocks << 3)) & 0xffffffffU;
 143             if (l < key->md.Nl)
 144                 key->md.Nh++;
 145             key->md.Nl = l;
 146             key->md.Nh += blocks >> 29;
 147         } else {
 148             md5_off = 0;
 149             rc4_off = 0;
 150         }
 151 # endif
 152         /* decrypt HMAC at once */
 153         RC4(&key->ks, len - rc4_off, in + rc4_off, out + rc4_off);
 154         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 155             MD5_Update(&key->md, out + md5_off, plen - md5_off);
 156
 157             /* calculate HMAC and verify it */
 158             MD5_Final(mac, &key->md);
 159             key->md = key->tail;
 160             MD5_Update(&key->md, mac, MD5_DIGEST_LENGTH);
 161             MD5_Final(mac, &key->md);
 162
 163             if (CRYPTO_memcmp(out + plen, mac, MD5_DIGEST_LENGTH))
 164                 return 0;
 165         } else {
 166             MD5_Update(&key->md, out + md5_off, len - md5_off);
 167         }
 168     }
 169
 170     key->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 171
 172     return 1;
 173 }
 174
 175 static int rc4_hmac_md5_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg,
 176                              void *ptr)
 177 {
 178     EVP_RC4_HMAC_MD5 *key = data(ctx);
 179
 180     switch (type) {
 181     case EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY:
 182         {
 183             unsigned int i;
 184             unsigned char hmac_key[64];
 185
 186             memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 187
 188             if (arg > (int)sizeof(hmac_key)) {
 189                 MD5_Init(&key->head);
 190                 MD5_Update(&key->head, ptr, arg);
 191                 MD5_Final(hmac_key, &key->head);
 192             } else {
 193                 memcpy(hmac_key, ptr, arg);
 194             }
 195
 196             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 197                 hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 198             MD5_Init(&key->head);
 199             MD5_Update(&key->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 200
 201             for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 202                 hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 203             MD5_Init(&key->tail);
 204             MD5_Update(&key->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 205
 206             OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 207
 208             return 1;
 209         }
 210     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 211         {
 212             unsigned char *p = ptr;
 213             unsigned int len;
 214
 215             if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 216                 return -1;
 217
 218             len = p[arg - 2] << 8 | p[arg - 1];
 219
 220             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 221                 if (len < MD5_DIGEST_LENGTH)
 222                     return -1;
 223                 len -= MD5_DIGEST_LENGTH;
 224                 p[arg - 2] = len >> 8;
 225                 p[arg - 1] = len;
 226             }
 227             key->payload_length = len;
 228             key->md = key->head;
 229             MD5_Update(&key->md, p, arg);
 230
 231             return MD5_DIGEST_LENGTH;
 232         }
 233     default:
 234         return -1;
 235     }
 236 }
 237
 238 static EVP_CIPHER r4_hmac_md5_cipher = {
 239 # ifdef NID_rc4_hmac_md5
 240     NID_rc4_hmac_md5,
 241 # else
 242     NID_undef,
 243 # endif
 244     1, EVP_RC4_KEY_SIZE, 0,
 245     EVP_CIPH_STREAM_CIPHER | EVP_CIPH_VARIABLE_LENGTH |
 246         EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER,
 247     rc4_hmac_md5_init_key,
 248     rc4_hmac_md5_cipher,
 249     NULL,
 250     sizeof(EVP_RC4_HMAC_MD5),
 251     NULL,
 252     NULL,
 253     rc4_hmac_md5_ctrl,
 254     NULL
 255 };
 256
 257 const EVP_CIPHER *EVP_rc4_hmac_md5(void)
 258 {
 259     return &r4_hmac_md5_cipher;
 260 }
 261 #endif