doc/man3/EVP_MAC.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 EVP_MAC, EVP_MAC_fetch, EVP_MAC_up_ref, EVP_MAC_free, EVP_MAC_name,
   6 EVP_MAC_provider, EVP_MAC_get_params, EVP_MAC_gettable_params,
   7 EVP_MAC_CTX, EVP_MAC_CTX_new, EVP_MAC_CTX_free, EVP_MAC_CTX_dup,
   8 EVP_MAC_CTX_mac, EVP_MAC_CTX_get_params, EVP_MAC_CTX_set_params,
   9 EVP_MAC_size, EVP_MAC_init, EVP_MAC_update, EVP_MAC_final,
  10 EVP_MAC_CTX_gettable_params, EVP_MAC_CTX_settable_params,
  11 EVP_MAC_do_all_ex - EVP MAC routines
  12
  13 =head1 SYNOPSIS
  14
  15  #include <openssl/evp.h>
  16
  17  typedef struct evp_mac_st EVP_MAC;
  18  typedef struct evp_mac_ctx_st EVP_MAC_CTX;
  19
  20  EVP_MAC *EVP_MAC_fetch(OPENSSL_CTX *libctx, const char *algorithm,
  21                         const char *properties);
  22  int EVP_MAC_up_ref(EVP_MAC *mac);
  23  void EVP_MAC_free(EVP_MAC *mac);
  24  const char *EVP_MAC_name(const EVP_MAC *mac);
  25  const OSSL_PROVIDER *EVP_MAC_provider(const EVP_MAC *mac);
  26  int EVP_MAC_get_params(EVP_MAC *mac, OSSL_PARAM params[]);
  27
  28  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_new(EVP_MAC *mac);
  29  void EVP_MAC_CTX_free(EVP_MAC_CTX *ctx);
  30  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_dup(const EVP_MAC_CTX *src);
  31  EVP_MAC *EVP_MAC_CTX_mac(EVP_MAC_CTX *ctx);
  32  int EVP_MAC_CTX_get_params(EVP_MAC_CTX *ctx, OSSL_PARAM params[]);
  33  int EVP_MAC_CTX_set_params(EVP_MAC_CTX *ctx, const OSSL_PARAM params[]);
  34
  35  size_t EVP_MAC_size(EVP_MAC_CTX *ctx);
  36  int EVP_MAC_init(EVP_MAC_CTX *ctx);
  37  int EVP_MAC_update(EVP_MAC_CTX *ctx, const unsigned char *data, size_t datalen);
  38  int EVP_MAC_final(EVP_MAC_CTX *ctx,
  39                    unsigned char *out, size_t *outl, size_t outsize);
  40
  41  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_gettable_params(const EVP_MAC *mac);
  42  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_CTX_gettable_params(const EVP_MAC *mac);
  43  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_CTX_settable_params(const EVP_MAC *mac);
  44
  45  void EVP_MAC_do_all_ex(OPENSSL_CTX *libctx,
  46                         void (*fn)(EVP_MAC *mac, void *arg),
  47                         void *arg);
  48
  49 =head1 DESCRIPTION
  50
  51 These types and functions help the application to calculate MACs of
  52 different types and with different underlying algorithms if there are
  53 any.
  54
  55 MACs are a bit complex insofar that some of them use other algorithms
  56 for actual computation.  HMAC uses a digest, and CMAC uses a cipher.
  57 Therefore, there are sometimes two contexts to keep track of, one for
  58 the MAC algorithm itself and one for the underlying computation
  59 algorithm if there is one.
  60
  61 To make things less ambiguous, this manual talks about a "context" or
  62 "MAC context", which is to denote the MAC level context, and about a
  63 "underlying context", or "computation context", which is to denote the
  64 context for the underlying computation algorithm if there is one.
  65
  66 =head2 Types
  67
  68 B<EVP_MAC> is a type that holds the implementation of a MAC.
  69
  70 B<EVP_MAC_CTX> is a context type that holds internal MAC information
  71 as well as a reference to a computation context, for those MACs that
  72 rely on an underlying computation algorithm.
  73
  74 =head2 Algorithm implementation fetching
  75
  76 EVP_MAC_fetch() fetches an implementation of a MAC I<algorithm>, given
  77 a library context I<libctx> and a set of I<properties>.
  78 See L<provider(7)/Fetching algorithms> for further information.
  79
  80 The returned value must eventually be freed with
  81 L<EVP_MAC_free(3)>.
  82
  83 EVP_MAC_up_ref() increments the reference count of an already fetched
  84 MAC.
  85
  86 EVP_MAC_free() frees a fetched algorithm.
  87 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
  88
  89 =head2 Context manipulation functions
  90
  91 EVP_MAC_CTX_new() creates a new context for the MAC type I<mac>.
  92 The created context can then be used with most other functions
  93 described here.
  94
  95 EVP_MAC_CTX_free() frees the contents of the context, including an
  96 underlying context if there is one, as well as the context itself.
  97 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
  98
  99 EVP_MAC_CTX_dup() duplicates the I<src> context and returns a newly allocated
 100 context.
 101
 102 EVP_MAC_CTX_mac() returns the B<EVP_MAC> associated with the context
 103 I<ctx>.
 104
 105 =head2 Computing functions
 106
 107 EVP_MAC_init() sets up the underlying context with information given
 108 through diverse controls.
 109 This should be called before calling EVP_MAC_update() and
 110 EVP_MAC_final().
 111
 112 EVP_MAC_update() adds I<datalen> bytes from I<data> to the MAC input.
 113
 114 EVP_MAC_final() does the final computation and stores the result in
 115 the memory pointed at by I<out> of size I<outsize>, and sets the number
 116 of bytes written in I<*outl> at.
 117 If I<out> is B<NULL> or I<outsize> is too small, then no computation
 118 is made.
 119 To figure out what the output length will be and allocate space for it
 120 dynamically, simply call with I<out> being B<NULL> and I<outl>
 121 pointing at a valid location, then allocate space and make a second
 122 call with I<out> pointing at the allocated space.
 123
 124 EVP_MAC_get_params() retrieves details about the implementation
 125 I<mac>.
 126 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 127 parameters should be retrieved.
 128 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 129 simply ignored.
 130
 131 EVP_MAC_CTX_get_params() retrieves chosen parameters, given the
 132 context I<ctx> and its underlying context.
 133 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 134 parameters should be retrieved.
 135 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 136 simply ignored.
 137
 138 EVP_MAC_CTX_set_params() passes chosen parameters to the underlying
 139 context, given a context I<ctx>.
 140 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
 141 parameters are passed down.
 142 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
 143 simply ignored.
 144 Also, what happens when a needed parameter isn't passed down is
 145 defined by the implementation.
 146
 147 EVP_MAC_gettable_params(), EVP_MAC_CTX_gettable_params() and
 148 EVP_MAC_CTX_settable_params() get a constant B<OSSL_PARAM> array that
 149 decribes the retrievable and settable parameters, i.e. parameters that
 150 can be used with EVP_MAC_get_params(), EVP_MAC_CTX_get_params()
 151 and EVP_MAC_CTX_set_params(), respectively.
 152 See L<OSSL_PARAM(3)> for the use of B<OSSL_PARAM> as parameter descriptor.
 153
 154 =head2 Information functions
 155
 156 EVP_MAC_size() returns the MAC output size for the given context.
 157
 158 EVP_MAC_name() returns the name of the given MAC implementation.
 159
 160 EVP_MAC_provider() returns the provider that holds the implementation
 161 of the given I<mac>.
 162
 163 EVP_MAC_do_all_ex() traverses all MAC implemented by all activated
 164 providers in the given library context I<libctx>, and for each of the
 165 implementations, calls the given function I<fn> with the implementation method
 166 and the given I<arg> as argument.
 167
 168 =head1 PARAMETER NAMES
 169
 170 Parameters are identified by name as strings, and have an expected
 171 data type and maximum size.
 172 OpenSSL has a set of macros for parameter names it expects to see in
 173 its own MAC implementations.
 174 Here, we show all three, the OpenSSL macro for the parameter name, the
 175 name in string form, and a type description.
 176
 177 The standard parameter names are:
 178
 179 =over 4
 180
 181 =item B<OSSL_MAC_PARAM_KEY> ("key") <octet string>
 182
 183 Its value is the MAC key as an array of bytes.
 184
 185 For MACs that use an underlying computation algorithm, the algorithm
 186 must be set first, see parameter names "algorithm" below.
 187
 188 =item B<OSSL_MAC_PARAM_IV> ("iv") <octet string>
 189
 190 Some MAC implementations require an IV, this parameter sets the IV.
 191
 192 =item B<OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM> ("custom") <octet string>
 193
 194 Some MAC implementations (KMAC, BLAKE2) accept a Customization String,
 195 this parameter sets the Customization String. The default value is the
 196 empty string.
 197
 198 =item B<OSSL_MAC_PARAM_SALT> ("salt") <octet string>
 199
 200 This option is used by BLAKE2 MAC.
 201
 202 =item B<OSSL_MAC_PARAM_XOF> ("xof") <int>
 203
 204 It's a simple flag, the value 0 or 1 are expected.
 205
 206 This option is used by KMAC.
 207
 208 =item B<OSSL_MAC_PARAM_FLAGS> ("flags") <int>
 209
 210 These will set the MAC flags to the given numbers.
 211 Some MACs do not support this option.
 212
 213 =item B<OSSL_MAC_PARAM_ENGINE> ("engine") <utf8string>
 214
 215 =item B<OSSL_MAC_PARAM_PROPERTIES> ("properties") <utf8string>
 216
 217 =item B<OSSL_MAC_PARAM_DIGEST> ("digest") <utf8string>
 218
 219 =item B<OSSL_MAC_PARAM_CIPHER> ("cipher") <utf8string>
 220
 221 For MAC implementations that use an underlying computation cipher or
 222 digest, these parameters set what the algorithm should be, and the
 223 engine that implements the algorithm or the properties to fetch it
 224 by if needed.
 225
 226 The value is always the name of the intended engine, algorithm,
 227 or the properties.
 228
 229 Note that not all algorithms may support all digests.
 230 HMAC does not support variable output length digests such as SHAKE128
 231 or SHAKE256.
 232
 233 =item B<OSSL_MAC_PARAM_SIZE> ("size") <unsigned int>
 234
 235 For MAC implementations that support it, set the output size that
 236 EVP_MAC_final() should produce.
 237 The allowed sizes vary between MAC implementations.
 238
 239 =back
 240
 241 All these parameters should be used before the calls to any of
 242 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update() and EVP_MAC_final() for a full
 243 computation.
 244 Anything else may give undefined results.
 245
 246 =head1 RETURN VALUES
 247
 248 EVP_MAC_fetch() returns a pointer to a newly fetched EVP_MAC, or
 249 NULL if allocation failed.
 250
 251 EVP_MAC_up_ref() returns 1 on success, 0 on error.
 252
 253 EVP_MAC_free() returns nothing at all.
 254
 255 EVP_MAC_name() returns the name of the MAC, or NULL if NULL was
 256 passed.
 257
 258 EVP_MAC_provider() returns a pointer to the provider for the MAC, or
 259 NULL on error.
 260
 261 EVP_MAC_CTX_new() and EVP_MAC_CTX_dup() return a pointer to a newly
 262 created EVP_MAC_CTX, or NULL if allocation failed.
 263
 264 EVP_MAC_CTX_free() returns nothing at all.
 265
 266 EVP_MAC_CTX_get_params() and EVP_MAC_CTX_set_params() return 1 on
 267 success, 0 on error.
 268
 269 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update(), and EVP_MAC_final() return 1 on success, 0
 270 on error.
 271
 272 EVP_MAC_size() returns the expected output size, or 0 if it isn't
 273 set.
 274 If it isn't set, a call to EVP_MAC_init() should get it set.
 275
 276 EVP_MAC_do_all_ex() returns nothing at all.
 277
 278 =head1 EXAMPLES
 279
 280   #include <stdlib.h>
 281   #include <stdio.h>
 282   #include <string.h>
 283   #include <stdarg.h>
 284   #include <unistd.h>
 285
 286   #include <openssl/evp.h>
 287   #include <openssl/err.h>
 288   #include <openssl/params.h>
 289
 290   int main() {
 291       EVP_MAC *mac = EVP_MAC_fetch(NULL, getenv("MY_MAC"), NULL);
 292       const char *cipher = getenv("MY_MAC_CIPHER");
 293       const char *digest = getenv("MY_MAC_DIGEST");
 294       const char *key = getenv("MY_KEY");
 295       EVP_MAC_CTX *ctx = NULL;
 296
 297       unsigned char buf[4096];
 298       ssize_t read_l;
 299       size_t final_l;
 300
 301       size_t i;
 302
 303       OSSL_PARAM params[4];
 304       size_t params_n = 0;
 305
 306       if (cipher != NULL)
 307           params[params_n++] =
 308               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("cipher", cipher,
 309                                                strlen(cipher) + 1, NULL);
 310       if (digest != NULL)
 311           params[params_n++] =
 312               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("digest", digest,
 313                                                strlen(digest) + 1, NULL);
 314       params[params_n++] =
 315           OSSL_PARAM_construct_octet_string("key", key, strlen(key), NULL);
 316       params[params_n] = OSSL_PARAM_construct_end();
 317
 318       if (mac == NULL
 319           || key == NULL
 320           || (ctx = EVP_MAC_CTX_new(mac)) == NULL
 321           || EVP_MAC_CTX_set_params(ctx, params) <= 0)
 322           goto err;
 323
 324       if (!EVP_MAC_init(ctx))
 325           goto err;
 326
 327       while ( (read_l = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf))) < 0) {
 328           if (!EVP_MAC_update(ctx, buf, read_l))
 329               goto err;
 330       }
 331
 332       if (!EVP_MAC_final(ctx, buf, &final_l))
 333           goto err;
 334
 335       printf("Result: ");
 336       for (i = 0; i < final_l; i++)
 337           printf("%02X", buf[i]);
 338       printf("\n");
 339
 340       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
 341       EVP_MAC_free(mac);
 342       exit(0);
 343
 344    err:
 345       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
 346       EVP_MAC_free(mac);
 347       fprintf(stderr, "Something went wrong\n");
 348       ERR_print_errors_fp(stderr);
 349       exit (1);
 350   }
 351
 352 A run of this program, called with correct environment variables, can
 353 look like this:
 354
 355   $ MY_MAC=cmac MY_KEY=secret0123456789 MY_MAC_CIPHER=aes-128-cbc \
 356     LD_LIBRARY_PATH=. ./foo < foo.c
 357   Result: ECCAAFF041B22A2299EB90A1B53B6D45
 358
 359 (in this example, that program was stored in F<foo.c> and compiled to
 360 F<./foo>)
 361
 362 =head1 SEE ALSO
 363
 364 L<property(7)>
 365 L<OSSL_PARAM(3)>,
 366 L<EVP_MAC_BLAKE2(7)>,
 367 L<EVP_MAC_CMAC(7)>,
 368 L<EVP_MAC_GMAC(7)>,
 369 L<EVP_MAC_HMAC(7)>,
 370 L<EVP_MAC_KMAC(7)>,
 371 L<EVP_MAC_SIPHASH(7)>,
 372 L<EVP_MAC_POLY1305(7)>
 373
 374 =head1 HISTORY
 375
 376 These functions were added in OpenSSL 3.0.
 377
 378 =head1 COPYRIGHT
 379
 380 Copyright 2018-2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 381
 382 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 383 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 384 in the file LICENSE in the source distribution or at
 385 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 386
 387 =cut