crypto/evp/evp_test.c

   1 /* evp_test.c */
   2 /*
   3  * Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL
   4  * project.
   5  */
   6 /* ====================================================================
   7  * Copyright (c) 2015 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  *
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  *
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  18  *    the documentation and/or other materials provided with the
  19  *    distribution.
  20  *
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  22  *    software must display the following acknowledgment:
  23  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  24  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
  25  *
  26  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  27  *    endorse or promote products derived from this software without
  28  *    prior written permission. For written permission, please contact
  29  *    licensing@OpenSSL.org.
  30  *
  31  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  32  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  33  *    permission of the OpenSSL Project.
  34  *
  35  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  36  *    acknowledgment:
  37  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  38  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  41  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  43  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  44  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  45  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  46  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  47  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  49  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  50  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  51  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  52  * ====================================================================
  53  */
  54
  55 #include <stdio.h>
  56 #include <string.h>
  57 #include <stdlib.h>
  58 #include <ctype.h>
  59 #include <openssl/evp.h>
  60 #include <openssl/pem.h>
  61 #include <openssl/err.h>
  62 #include <openssl/x509v3.h>
  63
  64 /* Remove spaces from beginning and end of a string */
  65
  66 static void remove_space(char **pval)
  67 {
  68     unsigned char *p = (unsigned char *)*pval;
  69
  70     while (isspace(*p))
  71         p++;
  72
  73     *pval = (char *)p;
  74
  75     p = p + strlen(*pval) - 1;
  76
  77     /* Remove trailing space */
  78     while (isspace(*p))
  79         *p-- = 0;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Given a line of the form:
  84  *      name = value # comment
  85  * extract name and value. NB: modifies passed buffer.
  86  */
  87
  88 static int parse_line(char **pkw, char **pval, char *linebuf)
  89 {
  90     char *p;
  91
  92     p = linebuf + strlen(linebuf) - 1;
  93
  94     if (*p != '\n') {
  95         fprintf(stderr, "FATAL: missing EOL\n");
  96         exit(1);
  97     }
  98
  99     /* Look for # */
 100
 101     p = strchr(linebuf, '#');
 102
 103     if (p)
 104         *p = '\0';
 105
 106     /* Look for = sign */
 107     p = strchr(linebuf, '=');
 108
 109     /* If no '=' exit */
 110     if (!p)
 111         return 0;
 112
 113     *p++ = '\0';
 114
 115     *pkw = linebuf;
 116     *pval = p;
 117
 118     /* Remove spaces from keyword and value */
 119     remove_space(pkw);
 120     remove_space(pval);
 121
 122     return 1;
 123 }
 124
 125 /* For a hex string "value" convert to a binary allocated buffer */
 126 static int test_bin(const char *value, unsigned char **buf, size_t *buflen)
 127 {
 128     long len;
 129     if (!*value) {
 130         /* Don't return NULL for zero length buffer */
 131         *buf = OPENSSL_malloc(1);
 132         if (!*buf)
 133             return 0;
 134         **buf = 0;
 135         *buflen = 0;
 136         return 1;
 137     }
 138     /* Check for string literal */
 139     if (value[0] == '"') {
 140         size_t vlen;
 141         value++;
 142         vlen = strlen(value);
 143         if (value[vlen - 1] != '"')
 144             return 0;
 145         vlen--;
 146         *buf = BUF_memdup(value, vlen);
 147         *buflen = vlen;
 148         return 1;
 149     }
 150     *buf = string_to_hex(value, &len);
 151     if (!*buf) {
 152         fprintf(stderr, "Value=%s\n", value);
 153         ERR_print_errors_fp(stderr);
 154         return -1;
 155     }
 156     /* Size of input buffer means we'll never overflow */
 157     *buflen = len;
 158     return 1;
 159 }
 160
 161 /* Structure holding test information */
 162 struct evp_test {
 163     /* file being read */
 164     FILE *in;
 165     /* List of public and private keys */
 166     struct key_list *private;
 167     struct key_list *public;
 168     /* method for this test */
 169     const struct evp_test_method *meth;
 170     /* current line being processed */
 171     unsigned int line;
 172     /* start line of current test */
 173     unsigned int start_line;
 174     /* Error string for test */
 175     const char *err;
 176     /* Expected error value of test */
 177     char *expected_err;
 178     /* Number of tests */
 179     int ntests;
 180     /* Error count */
 181     int errors;
 182     /* Number of tests skipped */
 183     int nskip;
 184     /* If output mismatch expected and got value */
 185     unsigned char *out_got;
 186     unsigned char *out_expected;
 187     size_t out_len;
 188     /* test specific data */
 189     void *data;
 190     /* Current test should be skipped */
 191     int skip;
 192 };
 193
 194 struct key_list {
 195     char *name;
 196     EVP_PKEY *key;
 197     struct key_list *next;
 198 };
 199
 200 /* Test method structure */
 201 struct evp_test_method {
 202     /* Name of test as it appears in file */
 203     const char *name;
 204     /* Initialise test for "alg" */
 205     int (*init) (struct evp_test * t, const char *alg);
 206     /* Clean up method */
 207     void (*cleanup) (struct evp_test * t);
 208     /* Test specific name value pair processing */
 209     int (*parse) (struct evp_test * t, const char *name, const char *value);
 210     /* Run the test itself */
 211     int (*run_test) (struct evp_test * t);
 212 };
 213
 214 static const struct evp_test_method digest_test_method, cipher_test_method;
 215 static const struct evp_test_method mac_test_method;
 216 static const struct evp_test_method psign_test_method, pverify_test_method;
 217 static const struct evp_test_method pdecrypt_test_method;
 218 static const struct evp_test_method pverify_recover_test_method;
 219
 220 static const struct evp_test_method *evp_test_list[] = {
 221     &digest_test_method,
 222     &cipher_test_method,
 223     &mac_test_method,
 224     &psign_test_method,
 225     &pverify_test_method,
 226     &pdecrypt_test_method,
 227     &pverify_recover_test_method,
 228     NULL
 229 };
 230
 231 static const struct evp_test_method *evp_find_test(const char *name)
 232 {
 233     const struct evp_test_method **tt;
 234     for (tt = evp_test_list; *tt; tt++) {
 235         if (!strcmp(name, (*tt)->name))
 236             return *tt;
 237     }
 238     return NULL;
 239 }
 240
 241 static void hex_print(const char *name, const unsigned char *buf, size_t len)
 242 {
 243     size_t i;
 244     fprintf(stderr, "%s ", name);
 245     for (i = 0; i < len; i++)
 246         fprintf(stderr, "%02X", buf[i]);
 247     fputs("\n", stderr);
 248 }
 249
 250 static void print_expected(struct evp_test *t)
 251 {
 252     if (t->out_expected == NULL)
 253         return;
 254     hex_print("Expected:", t->out_expected, t->out_len);
 255     hex_print("Got:     ", t->out_got, t->out_len);
 256     OPENSSL_free(t->out_expected);
 257     OPENSSL_free(t->out_got);
 258     t->out_expected = NULL;
 259     t->out_got = NULL;
 260 }
 261
 262 static int check_test_error(struct evp_test *t)
 263 {
 264     if (!t->err && !t->expected_err)
 265         return 1;
 266     if (t->err && !t->expected_err) {
 267         fprintf(stderr, "Test line %d: unexpected error %s\n",
 268                 t->start_line, t->err);
 269         print_expected(t);
 270         return 0;
 271     }
 272     if (!t->err && t->expected_err) {
 273         fprintf(stderr, "Test line %d: succeeded expecting %s\n",
 274                 t->start_line, t->expected_err);
 275         return 0;
 276     }
 277     if (!strcmp(t->err, t->expected_err))
 278         return 1;
 279
 280     fprintf(stderr, "Test line %d: expecting %s got %s\n",
 281             t->start_line, t->expected_err, t->err);
 282     return 0;
 283 }
 284
 285 /* Setup a new test, run any existing test */
 286
 287 static int setup_test(struct evp_test *t, const struct evp_test_method *tmeth)
 288 {
 289     /* If we already have a test set up run it */
 290     if (t->meth) {
 291         t->ntests++;
 292         if (t->skip) {
 293             t->meth = tmeth;
 294             t->nskip++;
 295             return 1;
 296         }
 297         t->err = NULL;
 298         if (t->meth->run_test(t) != 1) {
 299             fprintf(stderr, "%s test error line %d\n",
 300                     t->meth->name, t->start_line);
 301             return 0;
 302         }
 303         if (!check_test_error(t)) {
 304             if (t->err)
 305                 ERR_print_errors_fp(stderr);
 306             t->errors++;
 307         }
 308         ERR_clear_error();
 309         t->meth->cleanup(t);
 310         OPENSSL_free(t->data);
 311         t->data = NULL;
 312         if (t->expected_err) {
 313             OPENSSL_free(t->expected_err);
 314             t->expected_err = NULL;
 315         }
 316     }
 317     t->meth = tmeth;
 318     return 1;
 319 }
 320
 321 static int find_key(EVP_PKEY **ppk, const char *name, struct key_list *lst)
 322 {
 323     for (; lst; lst = lst->next) {
 324         if (!strcmp(lst->name, name)) {
 325             if (ppk)
 326                 *ppk = lst->key;
 327             return 1;
 328         }
 329     }
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 static void free_key_list(struct key_list *lst)
 334 {
 335     while (lst != NULL) {
 336         struct key_list *ltmp;
 337         EVP_PKEY_free(lst->key);
 338         OPENSSL_free(lst->name);
 339         ltmp = lst->next;
 340         OPENSSL_free(lst);
 341         lst = ltmp;
 342     }
 343 }
 344
 345 static int check_unsupported()
 346 {
 347     long err = ERR_peek_error();
 348     if (ERR_GET_LIB(err) == ERR_LIB_EVP
 349         && ERR_GET_REASON(err) == EVP_R_UNSUPPORTED_ALGORITHM) {
 350         ERR_clear_error();
 351         return 1;
 352     }
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 static int process_test(struct evp_test *t, char *buf, int verbose)
 357 {
 358     char *keyword, *value;
 359     int rv = 0, add_key = 0;
 360     long save_pos;
 361     struct key_list **lst, *key;
 362     EVP_PKEY *pk = NULL;
 363     const struct evp_test_method *tmeth;
 364     if (verbose)
 365         fputs(buf, stdout);
 366     if (!parse_line(&keyword, &value, buf))
 367         return 1;
 368     if (!strcmp(keyword, "PrivateKey")) {
 369         save_pos = ftell(t->in);
 370         pk = PEM_read_PrivateKey(t->in, NULL, 0, NULL);
 371         if (pk == NULL && !check_unsupported()) {
 372             fprintf(stderr, "Error reading private key %s\n", value);
 373             ERR_print_errors_fp(stderr);
 374             return 0;
 375         }
 376         lst = &t->private;
 377         add_key = 1;
 378     }
 379     if (!strcmp(keyword, "PublicKey")) {
 380         save_pos = ftell(t->in);
 381         pk = PEM_read_PUBKEY(t->in, NULL, 0, NULL);
 382         if (pk == NULL && !check_unsupported()) {
 383             fprintf(stderr, "Error reading public key %s\n", value);
 384             ERR_print_errors_fp(stderr);
 385             return 0;
 386         }
 387         lst = &t->public;
 388         add_key = 1;
 389     }
 390     /* If we have a key add to list */
 391     if (add_key) {
 392         char tmpbuf[80];
 393         if (find_key(NULL, value, *lst)) {
 394             fprintf(stderr, "Duplicate key %s\n", value);
 395             return 0;
 396         }
 397         key = OPENSSL_malloc(sizeof(struct key_list));
 398         if (!key)
 399             return 0;
 400         key->name = BUF_strdup(value);
 401         key->key = pk;
 402         key->next = *lst;
 403         *lst = key;
 404         /* Rewind input, read to end and update line numbers */
 405         fseek(t->in, save_pos, SEEK_SET);
 406         while (fgets(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), t->in)) {
 407             t->line++;
 408             if (!strncmp(tmpbuf, "-----END", 8))
 409                 return 1;
 410         }
 411         fprintf(stderr, "Can't find key end\n");
 412         return 0;
 413     }
 414
 415     /* See if keyword corresponds to a test start */
 416     tmeth = evp_find_test(keyword);
 417     if (tmeth) {
 418         if (!setup_test(t, tmeth))
 419             return 0;
 420         t->start_line = t->line;
 421         t->skip = 0;
 422         if (!tmeth->init(t, value)) {
 423             fprintf(stderr, "Unknown %s: %s\n", keyword, value);
 424             return 0;
 425         }
 426         return 1;
 427     } else if (t->skip) {
 428         return 1;
 429     } else if (!strcmp(keyword, "Result")) {
 430         if (t->expected_err) {
 431             fprintf(stderr, "Line %d: multiple result lines\n", t->line);
 432             return 0;
 433         }
 434         t->expected_err = BUF_strdup(value);
 435         if (!t->expected_err)
 436             return 0;
 437     } else {
 438         /* Must be test specific line: try to parse it */
 439         if (t->meth)
 440             rv = t->meth->parse(t, keyword, value);
 441
 442         if (rv == 0)
 443             fprintf(stderr, "line %d: unexpected keyword %s\n",
 444                     t->line, keyword);
 445
 446         if (rv < 0)
 447             fprintf(stderr, "line %d: error processing keyword %s\n",
 448                     t->line, keyword);
 449         if (rv <= 0)
 450             return 0;
 451     }
 452     return 1;
 453 }
 454
 455 static int check_output(struct evp_test *t, const unsigned char *expected,
 456                         const unsigned char *got, size_t len)
 457 {
 458     if (!memcmp(expected, got, len))
 459         return 0;
 460     t->out_expected = BUF_memdup(expected, len);
 461     t->out_got = BUF_memdup(got, len);
 462     t->out_len = len;
 463     if (t->out_expected == NULL || t->out_got == NULL) {
 464         fprintf(stderr, "Memory allocation error!\n");
 465         exit(1);
 466     }
 467     return 1;
 468 }
 469
 470 int main(int argc, char **argv)
 471 {
 472     FILE *in = NULL;
 473     char buf[10240];
 474     struct evp_test t;
 475
 476     if (argc != 2) {
 477         fprintf(stderr, "usage: evp_test testfile.txt\n");
 478         return 1;
 479     }
 480
 481     CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
 482
 483     ERR_load_crypto_strings();
 484     OpenSSL_add_all_algorithms();
 485
 486     memset(&t, 0, sizeof(t));
 487     t.meth = NULL;
 488     t.public = NULL;
 489     t.private = NULL;
 490     t.err = NULL;
 491     t.line = 0;
 492     t.start_line = -1;
 493     t.errors = 0;
 494     t.ntests = 0;
 495     t.out_expected = NULL;
 496     t.out_got = NULL;
 497     t.out_len = 0;
 498     in = fopen(argv[1], "r");
 499     t.in = in;
 500     while (fgets(buf, sizeof(buf), in)) {
 501         t.line++;
 502         if (!process_test(&t, buf, 0))
 503             exit(1);
 504     }
 505     /* Run any final test we have */
 506     if (!setup_test(&t, NULL))
 507         exit(1);
 508     fprintf(stderr, "%d tests completed with %d errors, %d skipped\n",
 509             t.ntests, t.errors, t.nskip);
 510     free_key_list(t.public);
 511     free_key_list(t.private);
 512     fclose(in);
 513     EVP_cleanup();
 514     CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
 515     ERR_remove_thread_state(NULL);
 516     ERR_free_strings();
 517     CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
 518     if (t.errors)
 519         return 1;
 520     return 0;
 521 }
 522
 523 static void test_free(void *d)
 524 {
 525     if (d)
 526         OPENSSL_free(d);
 527 }
 528
 529 /* Message digest tests */
 530
 531 struct digest_data {
 532     /* Digest this test is for */
 533     const EVP_MD *digest;
 534     /* Input to digest */
 535     unsigned char *input;
 536     size_t input_len;
 537     /* Repeat count for input */
 538     size_t nrpt;
 539     /* Expected output */
 540     unsigned char *output;
 541     size_t output_len;
 542 };
 543
 544 static int digest_test_init(struct evp_test *t, const char *alg)
 545 {
 546     const EVP_MD *digest;
 547     struct digest_data *mdat = t->data;
 548     digest = EVP_get_digestbyname(alg);
 549     if (!digest) {
 550         /* If alg has an OID assume disabled algorithm */
 551         if (OBJ_sn2nid(alg) != NID_undef || OBJ_ln2nid(alg) != NID_undef) {
 552             t->skip = 1;
 553             return 1;
 554         }
 555         return 0;
 556     }
 557     mdat = OPENSSL_malloc(sizeof(struct digest_data));
 558     mdat->digest = digest;
 559     mdat->input = NULL;
 560     mdat->output = NULL;
 561     mdat->nrpt = 1;
 562     t->data = mdat;
 563     return 1;
 564 }
 565
 566 static void digest_test_cleanup(struct evp_test *t)
 567 {
 568     struct digest_data *mdat = t->data;
 569     test_free(mdat->input);
 570     test_free(mdat->output);
 571 }
 572
 573 static int digest_test_parse(struct evp_test *t,
 574                              const char *keyword, const char *value)
 575 {
 576     struct digest_data *mdata = t->data;
 577     if (!strcmp(keyword, "Input"))
 578         return test_bin(value, &mdata->input, &mdata->input_len);
 579     if (!strcmp(keyword, "Output"))
 580         return test_bin(value, &mdata->output, &mdata->output_len);
 581     if (!strcmp(keyword, "Count")) {
 582         long nrpt = atoi(value);
 583         if (nrpt <= 0)
 584             return 0;
 585         mdata->nrpt = (size_t)nrpt;
 586         return 1;
 587     }
 588     return 0;
 589 }
 590
 591 static int digest_test_run(struct evp_test *t)
 592 {
 593     struct digest_data *mdata = t->data;
 594     size_t i;
 595     const char *err = "INTERNAL_ERROR";
 596     EVP_MD_CTX *mctx;
 597     unsigned char md[EVP_MAX_MD_SIZE];
 598     unsigned int md_len;
 599     mctx = EVP_MD_CTX_create();
 600     if (!mctx)
 601         goto err;
 602     err = "DIGESTINIT_ERROR";
 603     if (!EVP_DigestInit_ex(mctx, mdata->digest, NULL))
 604         goto err;
 605     err = "DIGESTUPDATE_ERROR";
 606     for (i = 0; i < mdata->nrpt; i++) {
 607         if (!EVP_DigestUpdate(mctx, mdata->input, mdata->input_len))
 608             goto err;
 609     }
 610     err = "DIGESTFINAL_ERROR";
 611     if (!EVP_DigestFinal(mctx, md, &md_len))
 612         goto err;
 613     err = "DIGEST_LENGTH_MISMATCH";
 614     if (md_len != mdata->output_len)
 615         goto err;
 616     err = "DIGEST_MISMATCH";
 617     if (check_output(t, mdata->output, md, md_len))
 618         goto err;
 619     err = NULL;
 620  err:
 621     if (mctx)
 622         EVP_MD_CTX_destroy(mctx);
 623     t->err = err;
 624     return 1;
 625 }
 626
 627 static const struct evp_test_method digest_test_method = {
 628     "Digest",
 629     digest_test_init,
 630     digest_test_cleanup,
 631     digest_test_parse,
 632     digest_test_run
 633 };
 634
 635 /* Cipher tests */
 636 struct cipher_data {
 637     const EVP_CIPHER *cipher;
 638     int enc;
 639     /* EVP_CIPH_GCM_MODE, EVP_CIPH_CCM_MODE or EVP_CIPH_OCB_MODE if AEAD */
 640     int aead;
 641     unsigned char *key;
 642     size_t key_len;
 643     unsigned char *iv;
 644     size_t iv_len;
 645     unsigned char *plaintext;
 646     size_t plaintext_len;
 647     unsigned char *ciphertext;
 648     size_t ciphertext_len;
 649     /* GCM, CCM only */
 650     unsigned char *aad;
 651     size_t aad_len;
 652     unsigned char *tag;
 653     size_t tag_len;
 654 };
 655
 656 static int cipher_test_init(struct evp_test *t, const char *alg)
 657 {
 658     const EVP_CIPHER *cipher;
 659     struct cipher_data *cdat = t->data;
 660     cipher = EVP_get_cipherbyname(alg);
 661     if (!cipher) {
 662         /* If alg has an OID assume disabled algorithm */
 663         if (OBJ_sn2nid(alg) != NID_undef || OBJ_ln2nid(alg) != NID_undef) {
 664             t->skip = 1;
 665             return 1;
 666         }
 667         return 0;
 668     }
 669     cdat = OPENSSL_malloc(sizeof(struct cipher_data));
 670     cdat->cipher = cipher;
 671     cdat->enc = -1;
 672     cdat->key = NULL;
 673     cdat->iv = NULL;
 674     cdat->ciphertext = NULL;
 675     cdat->plaintext = NULL;
 676     cdat->aad = NULL;
 677     cdat->tag = NULL;
 678     t->data = cdat;
 679     if (EVP_CIPHER_mode(cipher) == EVP_CIPH_GCM_MODE
 680         || EVP_CIPHER_mode(cipher) == EVP_CIPH_OCB_MODE
 681         || EVP_CIPHER_mode(cipher) == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 682         cdat->aead = EVP_CIPHER_mode(cipher);
 683     else
 684         cdat->aead = 0;
 685
 686     return 1;
 687 }
 688
 689 static void cipher_test_cleanup(struct evp_test *t)
 690 {
 691     struct cipher_data *cdat = t->data;
 692     test_free(cdat->key);
 693     test_free(cdat->iv);
 694     test_free(cdat->ciphertext);
 695     test_free(cdat->plaintext);
 696     test_free(cdat->aad);
 697     test_free(cdat->tag);
 698 }
 699
 700 static int cipher_test_parse(struct evp_test *t, const char *keyword,
 701                              const char *value)
 702 {
 703     struct cipher_data *cdat = t->data;
 704     if (!strcmp(keyword, "Key"))
 705         return test_bin(value, &cdat->key, &cdat->key_len);
 706     if (!strcmp(keyword, "IV"))
 707         return test_bin(value, &cdat->iv, &cdat->iv_len);
 708     if (!strcmp(keyword, "Plaintext"))
 709         return test_bin(value, &cdat->plaintext, &cdat->plaintext_len);
 710     if (!strcmp(keyword, "Ciphertext"))
 711         return test_bin(value, &cdat->ciphertext, &cdat->ciphertext_len);
 712     if (cdat->aead) {
 713         if (!strcmp(keyword, "AAD"))
 714             return test_bin(value, &cdat->aad, &cdat->aad_len);
 715         if (!strcmp(keyword, "Tag"))
 716             return test_bin(value, &cdat->tag, &cdat->tag_len);
 717     }
 718
 719     if (!strcmp(keyword, "Operation")) {
 720         if (!strcmp(value, "ENCRYPT"))
 721             cdat->enc = 1;
 722         else if (!strcmp(value, "DECRYPT"))
 723             cdat->enc = 0;
 724         else
 725             return 0;
 726         return 1;
 727     }
 728     return 0;
 729 }
 730
 731 static int cipher_test_enc(struct evp_test *t, int enc)
 732 {
 733     struct cipher_data *cdat = t->data;
 734     unsigned char *in, *out, *tmp = NULL;
 735     size_t in_len, out_len;
 736     int tmplen, tmpflen;
 737     EVP_CIPHER_CTX *ctx = NULL;
 738     const char *err;
 739     err = "INTERNAL_ERROR";
 740     ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
 741     if (!ctx)
 742         goto err;
 743     EVP_CIPHER_CTX_set_flags(ctx, EVP_CIPHER_CTX_FLAG_WRAP_ALLOW);
 744     if (enc) {
 745         in = cdat->plaintext;
 746         in_len = cdat->plaintext_len;
 747         out = cdat->ciphertext;
 748         out_len = cdat->ciphertext_len;
 749     } else {
 750         in = cdat->ciphertext;
 751         in_len = cdat->ciphertext_len;
 752         out = cdat->plaintext;
 753         out_len = cdat->plaintext_len;
 754     }
 755     tmp = OPENSSL_malloc(in_len + 2 * EVP_MAX_BLOCK_LENGTH);
 756     if (!tmp)
 757         goto err;
 758     err = "CIPHERINIT_ERROR";
 759     if (!EVP_CipherInit_ex(ctx, cdat->cipher, NULL, NULL, NULL, enc))
 760         goto err;
 761     err = "INVALID_IV_LENGTH";
 762     if (cdat->iv) {
 763         if (cdat->aead) {
 764             if (!EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN,
 765                                      cdat->iv_len, 0))
 766                 goto err;
 767         } else if (cdat->iv_len != (size_t)EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx))
 768             goto err;
 769     }
 770     if (cdat->aead) {
 771         unsigned char *tag;
 772         /*
 773          * If encrypting or OCB just set tag length initially, otherwise
 774          * set tag length and value.
 775          */
 776         if (enc || cdat->aead == EVP_CIPH_OCB_MODE) {
 777             err = "TAG_LENGTH_SET_ERROR";
 778             tag = NULL;
 779         } else {
 780             err = "TAG_SET_ERROR";
 781             tag = cdat->tag;
 782         }
 783         if (tag || cdat->aead != EVP_CIPH_GCM_MODE) {
 784             if (!EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG,
 785                                      cdat->tag_len, tag))
 786                 goto err;
 787         }
 788     }
 789
 790     err = "INVALID_KEY_LENGTH";
 791     if (!EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(ctx, cdat->key_len))
 792         goto err;
 793     err = "KEY_SET_ERROR";
 794     if (!EVP_CipherInit_ex(ctx, NULL, NULL, cdat->key, cdat->iv, -1))
 795         goto err;
 796
 797     if (!enc && cdat->aead == EVP_CIPH_OCB_MODE) {
 798         if (!EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG,
 799                                  cdat->tag_len, cdat->tag)) {
 800             err = "TAG_SET_ERROR";
 801             goto err;
 802         }
 803     }
 804
 805     if (cdat->aead == EVP_CIPH_CCM_MODE) {
 806         if (!EVP_CipherUpdate(ctx, NULL, &tmplen, NULL, out_len)) {
 807             err = "CCM_PLAINTEXT_LENGTH_SET_ERROR";
 808             goto err;
 809         }
 810     }
 811     if (cdat->aad) {
 812         if (!EVP_CipherUpdate(ctx, NULL, &tmplen, cdat->aad, cdat->aad_len)) {
 813             err = "AAD_SET_ERROR";
 814             goto err;
 815         }
 816     }
 817     EVP_CIPHER_CTX_set_padding(ctx, 0);
 818     err = "CIPHERUPDATE_ERROR";
 819     if (!EVP_CipherUpdate(ctx, tmp, &tmplen, in, in_len))
 820         goto err;
 821     if (cdat->aead == EVP_CIPH_CCM_MODE)
 822         tmpflen = 0;
 823     else {
 824         err = "CIPHERFINAL_ERROR";
 825         if (!EVP_CipherFinal_ex(ctx, tmp + tmplen, &tmpflen))
 826             goto err;
 827     }
 828     err = "LENGTH_MISMATCH";
 829     if (out_len != (size_t)(tmplen + tmpflen))
 830         goto err;
 831     err = "VALUE_MISMATCH";
 832     if (check_output(t, out, tmp, out_len))
 833         goto err;
 834     if (enc && cdat->aead) {
 835         unsigned char rtag[16];
 836         if (cdat->tag_len > sizeof(rtag)) {
 837             err = "TAG_LENGTH_INTERNAL_ERROR";
 838             goto err;
 839         }
 840         if (!EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG,
 841                                  cdat->tag_len, rtag)) {
 842             err = "TAG_RETRIEVE_ERROR";
 843             goto err;
 844         }
 845         if (check_output(t, cdat->tag, rtag, cdat->tag_len)) {
 846             err = "TAG_VALUE_MISMATCH";
 847             goto err;
 848         }
 849     }
 850     err = NULL;
 851  err:
 852     if (tmp)
 853         OPENSSL_free(tmp);
 854     EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
 855     t->err = err;
 856     return err ? 0 : 1;
 857 }
 858
 859 static int cipher_test_run(struct evp_test *t)
 860 {
 861     struct cipher_data *cdat = t->data;
 862     int rv;
 863     if (!cdat->key) {
 864         t->err = "NO_KEY";
 865         return 0;
 866     }
 867     if (!cdat->iv && EVP_CIPHER_iv_length(cdat->cipher)) {
 868         /* IV is optional and usually omitted in wrap mode */
 869         if (EVP_CIPHER_mode(cdat->cipher) != EVP_CIPH_WRAP_MODE) {
 870             t->err = "NO_IV";
 871             return 0;
 872         }
 873     }
 874     if (cdat->aead && !cdat->tag) {
 875         t->err = "NO_TAG";
 876         return 0;
 877     }
 878     if (cdat->enc) {
 879         rv = cipher_test_enc(t, 1);
 880         /* Not fatal errors: return */
 881         if (rv != 1) {
 882             if (rv < 0)
 883                 return 0;
 884             return 1;
 885         }
 886     }
 887     if (cdat->enc != 1) {
 888         rv = cipher_test_enc(t, 0);
 889         /* Not fatal errors: return */
 890         if (rv != 1) {
 891             if (rv < 0)
 892                 return 0;
 893             return 1;
 894         }
 895     }
 896     return 1;
 897 }
 898
 899 static const struct evp_test_method cipher_test_method = {
 900     "Cipher",
 901     cipher_test_init,
 902     cipher_test_cleanup,
 903     cipher_test_parse,
 904     cipher_test_run
 905 };
 906
 907 struct mac_data {
 908     /* MAC type */
 909     int type;
 910     /* Algorithm string for this MAC */
 911     char *alg;
 912     /* MAC key */
 913     unsigned char *key;
 914     size_t key_len;
 915     /* Input to MAC */
 916     unsigned char *input;
 917     size_t input_len;
 918     /* Expected output */
 919     unsigned char *output;
 920     size_t output_len;
 921 };
 922
 923 static int mac_test_init(struct evp_test *t, const char *alg)
 924 {
 925     int type;
 926     struct mac_data *mdat;
 927     if (!strcmp(alg, "HMAC"))
 928         type = EVP_PKEY_HMAC;
 929     else if (!strcmp(alg, "CMAC"))
 930         type = EVP_PKEY_CMAC;
 931     else
 932         return 0;
 933
 934     mdat = OPENSSL_malloc(sizeof(struct mac_data));
 935     mdat->type = type;
 936     mdat->alg = NULL;
 937     mdat->key = NULL;
 938     mdat->input = NULL;
 939     mdat->output = NULL;
 940     t->data = mdat;
 941     return 1;
 942 }
 943
 944 static void mac_test_cleanup(struct evp_test *t)
 945 {
 946     struct mac_data *mdat = t->data;
 947     test_free(mdat->alg);
 948     test_free(mdat->key);
 949     test_free(mdat->input);
 950     test_free(mdat->output);
 951 }
 952
 953 static int mac_test_parse(struct evp_test *t,
 954                           const char *keyword, const char *value)
 955 {
 956     struct mac_data *mdata = t->data;
 957     if (!strcmp(keyword, "Key"))
 958         return test_bin(value, &mdata->key, &mdata->key_len);
 959     if (!strcmp(keyword, "Algorithm")) {
 960         mdata->alg = BUF_strdup(value);
 961         if (!mdata->alg)
 962             return 0;
 963         return 1;
 964     }
 965     if (!strcmp(keyword, "Input"))
 966         return test_bin(value, &mdata->input, &mdata->input_len);
 967     if (!strcmp(keyword, "Output"))
 968         return test_bin(value, &mdata->output, &mdata->output_len);
 969     return 0;
 970 }
 971
 972 static int mac_test_run(struct evp_test *t)
 973 {
 974     struct mac_data *mdata = t->data;
 975     const char *err = "INTERNAL_ERROR";
 976     EVP_MD_CTX *mctx = NULL;
 977     EVP_PKEY_CTX *pctx = NULL, *genctx = NULL;
 978     EVP_PKEY *key = NULL;
 979     const EVP_MD *md = NULL;
 980     unsigned char *mac = NULL;
 981     size_t mac_len;
 982
 983     err = "MAC_PKEY_CTX_ERROR";
 984     genctx = EVP_PKEY_CTX_new_id(mdata->type, NULL);
 985     if (!genctx)
 986         goto err;
 987
 988     err = "MAC_KEYGEN_INIT_ERROR";
 989     if (EVP_PKEY_keygen_init(genctx) <= 0)
 990         goto err;
 991     if (mdata->type == EVP_PKEY_CMAC) {
 992         err = "MAC_ALGORITHM_SET_ERROR";
 993         if (EVP_PKEY_CTX_ctrl_str(genctx, "cipher", mdata->alg) <= 0)
 994             goto err;
 995     }
 996
 997     err = "MAC_KEY_SET_ERROR";
 998     if (EVP_PKEY_CTX_set_mac_key(genctx, mdata->key, mdata->key_len) <= 0)
 999         goto err;
1000
1001     err = "MAC_KEY_GENERATE_ERROR";
1002     if (EVP_PKEY_keygen(genctx, &key) <= 0)
1003         goto err;
1004     if (mdata->type == EVP_PKEY_HMAC) {
1005         err = "MAC_ALGORITHM_SET_ERROR";
1006         md = EVP_get_digestbyname(mdata->alg);
1007         if (!md)
1008             goto err;
1009     }
1010     mctx = EVP_MD_CTX_create();
1011     if (!mctx)
1012         goto err;
1013     err = "DIGESTSIGNINIT_ERROR";
1014     if (!EVP_DigestSignInit(mctx, &pctx, md, NULL, key))
1015         goto err;
1016
1017     err = "DIGESTSIGNUPDATE_ERROR";
1018     if (!EVP_DigestSignUpdate(mctx, mdata->input, mdata->input_len))
1019         goto err;
1020     err = "DIGESTSIGNFINAL_LENGTH_ERROR";
1021     if (!EVP_DigestSignFinal(mctx, NULL, &mac_len))
1022         goto err;
1023     mac = OPENSSL_malloc(mac_len);
1024     if (!mac) {
1025         fprintf(stderr, "Error allocating mac buffer!\n");
1026         exit(1);
1027     }
1028     if (!EVP_DigestSignFinal(mctx, mac, &mac_len))
1029         goto err;
1030     err = "MAC_LENGTH_MISMATCH";
1031     if (mac_len != mdata->output_len)
1032         goto err;
1033     err = "MAC_MISMATCH";
1034     if (check_output(t, mdata->output, mac, mac_len))
1035         goto err;
1036     err = NULL;
1037  err:
1038     if (mctx)
1039         EVP_MD_CTX_destroy(mctx);
1040     if (mac)
1041         OPENSSL_free(mac);
1042     if (genctx)
1043         EVP_PKEY_CTX_free(genctx);
1044     if (key)
1045         EVP_PKEY_free(key);
1046     t->err = err;
1047     return 1;
1048 }
1049
1050 static const struct evp_test_method mac_test_method = {
1051     "MAC",
1052     mac_test_init,
1053     mac_test_cleanup,
1054     mac_test_parse,
1055     mac_test_run
1056 };
1057
1058 /*
1059  * Public key operations. These are all very similar and can share
1060  * a lot of common code.
1061  */
1062
1063 struct pkey_data {
1064     /* Context for this operation */
1065     EVP_PKEY_CTX *ctx;
1066     /* Key operation to perform */
1067     int (*keyop) (EVP_PKEY_CTX *ctx,
1068                   unsigned char *sig, size_t *siglen,
1069                   const unsigned char *tbs, size_t tbslen);
1070     /* Input to MAC */
1071     unsigned char *input;
1072     size_t input_len;
1073     /* Expected output */
1074     unsigned char *output;
1075     size_t output_len;
1076 };
1077
1078 /*
1079  * Perform public key operation setup: lookup key, allocated ctx and call
1080  * the appropriate initialisation function
1081  */
1082 static int pkey_test_init(struct evp_test *t, const char *name,
1083                           int use_public,
1084                           int (*keyopinit) (EVP_PKEY_CTX *ctx),
1085                           int (*keyop) (EVP_PKEY_CTX *ctx,
1086                                         unsigned char *sig, size_t *siglen,
1087                                         const unsigned char *tbs,
1088                                         size_t tbslen)
1089     )
1090 {
1091     struct pkey_data *kdata;
1092     EVP_PKEY *pkey = NULL;
1093     int rv = 0;
1094     if (use_public)
1095         rv = find_key(&pkey, name, t->public);
1096     if (!rv)
1097         rv = find_key(&pkey, name, t->private);
1098     if (!rv)
1099         return 0;
1100     if (!pkey) {
1101         t->skip = 1;
1102         return 1;
1103     }
1104
1105     kdata = OPENSSL_malloc(sizeof(struct pkey_data));
1106     if (!kdata) {
1107         EVP_PKEY_free(pkey);
1108         return 0;
1109     }
1110     kdata->ctx = NULL;
1111     kdata->input = NULL;
1112     kdata->output = NULL;
1113     kdata->keyop = keyop;
1114     t->data = kdata;
1115     kdata->ctx = EVP_PKEY_CTX_new(pkey, NULL);
1116     if (!kdata->ctx)
1117         return 0;
1118     if (keyopinit(kdata->ctx) <= 0)
1119         return 0;
1120     return 1;
1121 }
1122
1123 static void pkey_test_cleanup(struct evp_test *t)
1124 {
1125     struct pkey_data *kdata = t->data;
1126     if (kdata->input)
1127         OPENSSL_free(kdata->input);
1128     if (kdata->output)
1129         OPENSSL_free(kdata->output);
1130     if (kdata->ctx)
1131         EVP_PKEY_CTX_free(kdata->ctx);
1132 }
1133
1134 static int pkey_test_parse(struct evp_test *t,
1135                            const char *keyword, const char *value)
1136 {
1137     struct pkey_data *kdata = t->data;
1138     if (!strcmp(keyword, "Input"))
1139         return test_bin(value, &kdata->input, &kdata->input_len);
1140     if (!strcmp(keyword, "Output"))
1141         return test_bin(value, &kdata->output, &kdata->output_len);
1142     if (!strcmp(keyword, "Ctrl")) {
1143         char *p = strchr(value, ':');
1144         if (p)
1145             *p++ = 0;
1146         if (EVP_PKEY_CTX_ctrl_str(kdata->ctx, value, p) <= 0)
1147             return 0;
1148         return 1;
1149     }
1150     return 0;
1151 }
1152
1153 static int pkey_test_run(struct evp_test *t)
1154 {
1155     struct pkey_data *kdata = t->data;
1156     unsigned char *out = NULL;
1157     size_t out_len;
1158     const char *err = "KEYOP_LENGTH_ERROR";
1159     if (kdata->keyop(kdata->ctx, NULL, &out_len, kdata->input,
1160                      kdata->input_len) <= 0)
1161         goto err;
1162     out = OPENSSL_malloc(out_len);
1163     if (!out) {
1164         fprintf(stderr, "Error allocating output buffer!\n");
1165         exit(1);
1166     }
1167     err = "KEYOP_ERROR";
1168     if (kdata->keyop
1169         (kdata->ctx, out, &out_len, kdata->input, kdata->input_len) <= 0)
1170         goto err;
1171     err = "KEYOP_LENGTH_MISMATCH";
1172     if (out_len != kdata->output_len)
1173         goto err;
1174     err = "KEYOP_MISMATCH";
1175     if (check_output(t, kdata->output, out, out_len))
1176         goto err;
1177     err = NULL;
1178  err:
1179     if (out)
1180         OPENSSL_free(out);
1181     t->err = err;
1182     return 1;
1183 }
1184
1185 static int sign_test_init(struct evp_test *t, const char *name)
1186 {
1187     return pkey_test_init(t, name, 0, EVP_PKEY_sign_init, EVP_PKEY_sign);
1188 }
1189
1190 static const struct evp_test_method psign_test_method = {
1191     "Sign",
1192     sign_test_init,
1193     pkey_test_cleanup,
1194     pkey_test_parse,
1195     pkey_test_run
1196 };
1197
1198 static int verify_recover_test_init(struct evp_test *t, const char *name)
1199 {
1200     return pkey_test_init(t, name, 1, EVP_PKEY_verify_recover_init,
1201                           EVP_PKEY_verify_recover);
1202 }
1203
1204 static const struct evp_test_method pverify_recover_test_method = {
1205     "VerifyRecover",
1206     verify_recover_test_init,
1207     pkey_test_cleanup,
1208     pkey_test_parse,
1209     pkey_test_run
1210 };
1211
1212 static int decrypt_test_init(struct evp_test *t, const char *name)
1213 {
1214     return pkey_test_init(t, name, 0, EVP_PKEY_decrypt_init,
1215                           EVP_PKEY_decrypt);
1216 }
1217
1218 static const struct evp_test_method pdecrypt_test_method = {
1219     "Decrypt",
1220     decrypt_test_init,
1221     pkey_test_cleanup,
1222     pkey_test_parse,
1223     pkey_test_run
1224 };
1225
1226 static int verify_test_init(struct evp_test *t, const char *name)
1227 {
1228     return pkey_test_init(t, name, 1, EVP_PKEY_verify_init, 0);
1229 }
1230
1231 static int verify_test_run(struct evp_test *t)
1232 {
1233     struct pkey_data *kdata = t->data;
1234     if (EVP_PKEY_verify(kdata->ctx, kdata->output, kdata->output_len,
1235                         kdata->input, kdata->input_len) <= 0)
1236         t->err = "VERIFY_ERROR";
1237     return 1;
1238 }
1239
1240 static const struct evp_test_method pverify_test_method = {
1241     "Verify",
1242     verify_test_init,
1243     pkey_test_cleanup,
1244     pkey_test_parse,
1245     verify_test_run
1246 };