providers/implementations/ciphers/cipher_aes_cbc_hmac_sha256_hw.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 /*
  11  * All low level APIs are deprecated for public use, but still ok for internal
  12  * use where we're using them to implement the higher level EVP interface, as is
  13  * the case here.
  14  */
  15 #include "internal/deprecated.h"
  16
  17 #include "cipher_aes_cbc_hmac_sha.h"
  18
  19 #if !defined(AES_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE) || !defined(AESNI_CAPABLE)
  20 int ossl_cipher_capable_aes_cbc_hmac_sha256(void)
  21 {
  22     return 0;
  23 }
  24
  25 const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA *ossl_prov_cipher_hw_aes_cbc_hmac_sha256(void)
  26 {
  27     return NULL;
  28 }
  29 #else
  30
  31 # include <openssl/rand.h>
  32 # include "crypto/evp.h"
  33 # include "internal/constant_time.h"
  34
  35 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  36 int aesni_cbc_sha256_enc(const void *inp, void *out, size_t blocks,
  37                          const AES_KEY *key, unsigned char iv[16],
  38                          SHA256_CTX *ctx, const void *in0);
  39
  40 int ossl_cipher_capable_aes_cbc_hmac_sha256(void)
  41 {
  42     return AESNI_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE
  43            && aesni_cbc_sha256_enc(NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL);
  44 }
  45
  46 static int aesni_cbc_hmac_sha256_init_key(PROV_CIPHER_CTX *vctx,
  47                                           const unsigned char *key,
  48                                           size_t keylen)
  49 {
  50     int ret;
  51     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
  52     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
  53
  54     if (ctx->base.enc)
  55         ret = aesni_set_encrypt_key(key, ctx->base.keylen * 8, &ctx->ks);
  56     else
  57         ret = aesni_set_decrypt_key(key, ctx->base.keylen * 8, &ctx->ks);
  58
  59     SHA256_Init(&sctx->head);    /* handy when benchmarking */
  60     sctx->tail = sctx->head;
  61     sctx->md = sctx->head;
  62
  63     ctx->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
  64
  65     vctx->removetlspad = 1;
  66     vctx->removetlsfixed = SHA256_DIGEST_LENGTH + AES_BLOCK_SIZE;
  67
  68     return ret < 0 ? 0 : 1;
  69 }
  70
  71 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  72
  73 static void sha256_update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len)
  74 {
  75     const unsigned char *ptr = data;
  76     size_t res;
  77
  78     if ((res = c->num)) {
  79         res = SHA256_CBLOCK - res;
  80         if (len < res)
  81             res = len;
  82         SHA256_Update(c, ptr, res);
  83         ptr += res;
  84         len -= res;
  85     }
  86
  87     res = len % SHA256_CBLOCK;
  88     len -= res;
  89
  90     if (len) {
  91         sha256_block_data_order(c, ptr, len / SHA256_CBLOCK);
  92
  93         ptr += len;
  94         c->Nh += len >> 29;
  95         c->Nl += len <<= 3;
  96         if (c->Nl < (unsigned int)len)
  97             c->Nh++;
  98     }
  99
 100     if (res)
 101         SHA256_Update(c, ptr, res);
 102 }
 103
 104 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 105
 106 typedef struct {
 107     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8], F[8], G[8], H[8];
 108 } SHA256_MB_CTX;
 109
 110 typedef struct {
 111     const unsigned char *ptr;
 112     int blocks;
 113 } HASH_DESC;
 114
 115 typedef struct {
 116     const unsigned char *inp;
 117     unsigned char *out;
 118     int blocks;
 119     u64 iv[2];
 120 } CIPH_DESC;
 121
 122 void sha256_multi_block(SHA256_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 123 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 124
 125 static size_t tls1_multi_block_encrypt(void *vctx,
 126                                        unsigned char *out,
 127                                        const unsigned char *inp,
 128                                        size_t inp_len, int n4x)
 129 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 130     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 131     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 132     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 133     CIPH_DESC ciph_d[8];
 134     unsigned char storage[sizeof(SHA256_MB_CTX) + 32];
 135     union {
 136         u64 q[16];
 137         u32 d[32];
 138         u8 c[128];
 139     } blocks[8];
 140     SHA256_MB_CTX *mctx;
 141     unsigned int frag, last, packlen, i;
 142     unsigned int x4 = 4 * n4x, minblocks, processed = 0;
 143     size_t ret = 0;
 144     u8 *IVs;
 145 #  if defined(BSWAP8)
 146     u64 seqnum;
 147 #  endif
 148
 149     /* ask for IVs in bulk */
 150     if (RAND_bytes_ex(ctx->base.libctx, (IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 151         return 0;
 152
 153     mctx = (SHA256_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 154
 155     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 156     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 157     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 158         frag++;
 159         last -= x4 - 1;
 160     }
 161
 162     packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 163
 164     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 165     hash_d[0].ptr = inp;
 166     ciph_d[0].inp = inp;
 167     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 168     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 169     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 170     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 171     IVs += 16;
 172
 173     for (i = 1; i < x4; i++) {
 174         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 175         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 176         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 177         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 178         IVs += 16;
 179     }
 180
 181 #  if defined(BSWAP8)
 182     memcpy(blocks[0].c, sctx->md.data, 8);
 183     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 184 #  endif
 185
 186     for (i = 0; i < x4; i++) {
 187         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 188 #  if !defined(BSWAP8)
 189         unsigned int carry, j;
 190 #  endif
 191
 192         mctx->A[i] = sctx->md.h[0];
 193         mctx->B[i] = sctx->md.h[1];
 194         mctx->C[i] = sctx->md.h[2];
 195         mctx->D[i] = sctx->md.h[3];
 196         mctx->E[i] = sctx->md.h[4];
 197         mctx->F[i] = sctx->md.h[5];
 198         mctx->G[i] = sctx->md.h[6];
 199         mctx->H[i] = sctx->md.h[7];
 200
 201         /* fix seqnum */
 202 #  if defined(BSWAP8)
 203         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 204 #  else
 205         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 206             blocks[i].c[j] = ((u8 *)sctx->md.data)[j] + carry;
 207             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 208         }
 209 #  endif
 210         blocks[i].c[8] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 211         blocks[i].c[9] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 212         blocks[i].c[10] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 213         /* fix length */
 214         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 215         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 216
 217         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 218         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 219         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 220
 221         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 222         edges[i].blocks = 1;
 223     }
 224
 225     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 226     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 227     /* hash bulk inputs */
 228 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 229 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 230 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 231 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 232     /*
 233      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 234      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 235      */
 236     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 237     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 238         for (i = 0; i < x4; i++) {
 239             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 240             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 241             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 242         }
 243         do {
 244             sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 245             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 246
 247             for (i = 0; i < x4; i++) {
 248                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 249                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 250                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 251                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 252                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 253                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 254                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 255             }
 256             processed += MAXCHUNKSIZE;
 257             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 258         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 259     }
 260 #  endif
 261 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 262     sha256_multi_block(mctx, hash_d, n4x);
 263
 264     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 265     for (i = 0; i < x4; i++) {
 266         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 267             off = hash_d[i].blocks * 64;
 268         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 269
 270         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 271         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 272         blocks[i].c[off] = 0x80;
 273         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 274         len *= 8;               /* convert to bits */
 275         if (off < (64 - 8)) {
 276 #  ifdef BSWAP4
 277             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 278 #  else
 279             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 280 #  endif
 281             edges[i].blocks = 1;
 282         } else {
 283 #  ifdef BSWAP4
 284             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 285 #  else
 286             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 287 #  endif
 288             edges[i].blocks = 2;
 289         }
 290         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 291     }
 292
 293     /* hash input tails and finalize */
 294     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 295
 296     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 297     for (i = 0; i < x4; i++) {
 298 #  ifdef BSWAP4
 299         blocks[i].d[0] = BSWAP4(mctx->A[i]);
 300         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 301         blocks[i].d[1] = BSWAP4(mctx->B[i]);
 302         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 303         blocks[i].d[2] = BSWAP4(mctx->C[i]);
 304         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 305         blocks[i].d[3] = BSWAP4(mctx->D[i]);
 306         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 307         blocks[i].d[4] = BSWAP4(mctx->E[i]);
 308         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 309         blocks[i].d[5] = BSWAP4(mctx->F[i]);
 310         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 311         blocks[i].d[6] = BSWAP4(mctx->G[i]);
 312         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 313         blocks[i].d[7] = BSWAP4(mctx->H[i]);
 314         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 315         blocks[i].c[32] = 0x80;
 316         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 32) * 8);
 317 #  else
 318         PUTU32(blocks[i].c + 0, mctx->A[i]);
 319         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 320         PUTU32(blocks[i].c + 4, mctx->B[i]);
 321         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 322         PUTU32(blocks[i].c + 8, mctx->C[i]);
 323         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 324         PUTU32(blocks[i].c + 12, mctx->D[i]);
 325         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 326         PUTU32(blocks[i].c + 16, mctx->E[i]);
 327         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 328         PUTU32(blocks[i].c + 20, mctx->F[i]);
 329         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 330         PUTU32(blocks[i].c + 24, mctx->G[i]);
 331         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 332         PUTU32(blocks[i].c + 28, mctx->H[i]);
 333         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 334         blocks[i].c[32] = 0x80;
 335         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 32) * 8);
 336 #  endif /* BSWAP */
 337         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 338         edges[i].blocks = 1;
 339     }
 340
 341     /* finalize MACs */
 342     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 343
 344     for (i = 0; i < x4; i++) {
 345         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 346         unsigned char *out0 = out;
 347
 348         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 349         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 350
 351         out += 5 + 16 + len;
 352
 353         /* write MAC */
 354         PUTU32(out + 0, mctx->A[i]);
 355         PUTU32(out + 4, mctx->B[i]);
 356         PUTU32(out + 8, mctx->C[i]);
 357         PUTU32(out + 12, mctx->D[i]);
 358         PUTU32(out + 16, mctx->E[i]);
 359         PUTU32(out + 20, mctx->F[i]);
 360         PUTU32(out + 24, mctx->G[i]);
 361         PUTU32(out + 28, mctx->H[i]);
 362         out += 32;
 363         len += 32;
 364
 365         /* pad */
 366         pad = 15 - len % 16;
 367         for (j = 0; j <= pad; j++)
 368             *(out++) = pad;
 369         len += pad + 1;
 370
 371         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 372         len += 16;              /* account for explicit iv */
 373
 374         /* arrange header */
 375         out0[0] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 376         out0[1] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 377         out0[2] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 378         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 379         out0[4] = (u8)(len);
 380
 381         ret += len + 5;
 382         inp += frag;
 383     }
 384
 385     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 386
 387     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 388     OPENSSL_cleanse(mctx, sizeof(*mctx));
 389
 390     ctx->multiblock_encrypt_len = ret;
 391     return ret;
 392 }
 393 # endif /* !OPENSSL_NO_MULTIBLOCK */
 394
 395 static int aesni_cbc_hmac_sha256_cipher(PROV_CIPHER_CTX *vctx,
 396                                         unsigned char *out,
 397                                         const unsigned char *in, size_t len)
 398 {
 399     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 400     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 401     unsigned int l;
 402     size_t plen = ctx->payload_length;
 403     size_t iv = 0; /* explicit IV in TLS 1.1 and * later */
 404     size_t aes_off = 0, blocks;
 405     size_t sha_off = SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 406
 407     ctx->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 408
 409     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 410         return 0;
 411
 412     if (ctx->base.enc) {
 413         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 414             plen = len;
 415         else if (len !=
 416                  ((plen + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 417                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 418             return 0;
 419         else if (ctx->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 420             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 421
 422         /*
 423          * Assembly stitch handles AVX-capable processors, but its
 424          * performance is not optimal on AMD Jaguar, ~40% worse, for
 425          * unknown reasons. Incidentally processor in question supports
 426          * AVX, but not AMD-specific XOP extension, which can be used
 427          * to identify it and avoid stitch invocation. So that after we
 428          * establish that current CPU supports AVX, we even see if it's
 429          * either even XOP-capable Bulldozer-based or GenuineIntel one.
 430          * But SHAEXT-capable go ahead...
 431          */
 432         if (((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 29)) ||         /* SHAEXT? */
 433              ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (60 - 32))) && /* AVX? */
 434               ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (43 - 32)))   /* XOP? */
 435                | (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 30))))) &&  /* "Intel CPU"? */
 436             plen > (sha_off + iv) &&
 437             (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA256_CBLOCK)) {
 438             sha256_update(&sctx->md, in + iv, sha_off);
 439
 440             (void)aesni_cbc_sha256_enc(in, out, blocks, &ctx->ks,
 441                                        ctx->base.iv,
 442                                        &sctx->md, in + iv + sha_off);
 443             blocks *= SHA256_CBLOCK;
 444             aes_off += blocks;
 445             sha_off += blocks;
 446             sctx->md.Nh += blocks >> 29;
 447             sctx->md.Nl += blocks <<= 3;
 448             if (sctx->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 449                 sctx->md.Nh++;
 450         } else {
 451             sha_off = 0;
 452         }
 453         sha_off += iv;
 454         sha256_update(&sctx->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 455
 456         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 457             if (in != out)
 458                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 459
 460             /* calculate HMAC and append it to payload */
 461             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 462             sctx->md = sctx->tail;
 463             sha256_update(&sctx->md, out + plen, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 464             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 465
 466             /* pad the payload|hmac */
 467             plen += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 468             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 469                 out[plen] = l;
 470             /* encrypt HMAC|padding at once */
 471             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 472                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 473         } else {
 474             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 475                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 476         }
 477     } else {
 478         union {
 479             unsigned int u[SHA256_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 480             unsigned char c[64 + SHA256_DIGEST_LENGTH];
 481         } mac, *pmac;
 482
 483         /* arrange cache line alignment */
 484         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 63) & ((size_t)0 - 64));
 485
 486         /* decrypt HMAC|padding at once */
 487         aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &ctx->ks,
 488                           ctx->base.iv, 0);
 489
 490         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 491             size_t inp_len, mask, j, i;
 492             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 493             int ret = 1;
 494             union {
 495                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 496                 unsigned char c[SHA256_CBLOCK];
 497             } *data = (void *)sctx->md.data;
 498
 499             if ((ctx->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | ctx->aux.tls_aad[plen - 3])
 500                 >= TLS1_1_VERSION)
 501                 iv = AES_BLOCK_SIZE;
 502
 503             if (len < (iv + SHA256_DIGEST_LENGTH + 1))
 504                 return 0;
 505
 506             /* omit explicit iv */
 507             out += iv;
 508             len -= iv;
 509
 510             /* figure out payload length */
 511             pad = out[len - 1];
 512             maxpad = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + 1);
 513             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 514             maxpad &= 255;
 515
 516             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 517             ret &= mask;
 518             /*
 519              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 520              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 521              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 522              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 523              */
 524             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 525
 526             inp_len = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 527
 528             ctx->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 529             ctx->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 530
 531             /* calculate HMAC */
 532             sctx->md = sctx->head;
 533             sha256_update(&sctx->md, ctx->aux.tls_aad, plen);
 534
 535             /* code with lucky-13 fix */
 536             len -= SHA256_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 537             if (len >= (256 + SHA256_CBLOCK)) {
 538                 j = (len - (256 + SHA256_CBLOCK)) & (0 - SHA256_CBLOCK);
 539                 j += SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 540                 sha256_update(&sctx->md, out, j);
 541                 out += j;
 542                 len -= j;
 543                 inp_len -= j;
 544             }
 545
 546             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 547             bitlen = sctx->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 548 # ifdef BSWAP4
 549             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 550 # else
 551             mac.c[0] = 0;
 552             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 553             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 554             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 555             bitlen = mac.u[0];
 556 # endif /* BSWAP */
 557
 558             pmac->u[0] = 0;
 559             pmac->u[1] = 0;
 560             pmac->u[2] = 0;
 561             pmac->u[3] = 0;
 562             pmac->u[4] = 0;
 563             pmac->u[5] = 0;
 564             pmac->u[6] = 0;
 565             pmac->u[7] = 0;
 566
 567             for (res = sctx->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 568                 size_t c = out[j];
 569                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 570                 c &= mask;
 571                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 572                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 573
 574                 if (res != SHA256_CBLOCK)
 575                     continue;
 576
 577                 /* j is not incremented yet */
 578                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 579                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 580                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 581                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 582                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 583                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 584                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 585                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 586                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 587                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 588                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 589                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 590                 res = 0;
 591             }
 592
 593             for (i = res; i < SHA256_CBLOCK; i++, j++)
 594                 data->c[i] = 0;
 595
 596             if (res > SHA256_CBLOCK - 8) {
 597                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 598                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 599                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 600                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 601                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 602                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 603                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 604                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 605                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 606                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 607                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 608                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 609
 610                 memset(data, 0, SHA256_CBLOCK);
 611                 j += 64;
 612             }
 613             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 614             sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 615             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 616             pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 617             pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 618             pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 619             pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 620             pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 621             pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 622             pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 623             pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 624
 625 # ifdef BSWAP4
 626             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 627             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 628             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 629             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 630             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 631             pmac->u[5] = BSWAP4(pmac->u[5]);
 632             pmac->u[6] = BSWAP4(pmac->u[6]);
 633             pmac->u[7] = BSWAP4(pmac->u[7]);
 634 # else
 635             for (i = 0; i < 8; i++) {
 636                 res = pmac->u[i];
 637                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 638                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 639                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 640                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 641             }
 642 # endif /* BSWAP */
 643             len += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 644             sctx->md = sctx->tail;
 645             sha256_update(&sctx->md, pmac->c, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 646             SHA256_Final(pmac->c, &sctx->md);
 647
 648             /* verify HMAC */
 649             out += inp_len;
 650             len -= inp_len;
 651             /* code containing lucky-13 fix */
 652             {
 653                 unsigned char *p =
 654                     out + len - 1 - maxpad - SHA256_DIGEST_LENGTH;
 655                 size_t off = out - p;
 656                 unsigned int c, cmask;
 657
 658                 for (res = 0, i = 0, j = 0;
 659                      j < maxpad + SHA256_DIGEST_LENGTH;
 660                      j++) {
 661                     c = p[j];
 662                     cmask =
 663                         ((int)(j - off - SHA256_DIGEST_LENGTH)) >>
 664                         (sizeof(int) * 8 - 1);
 665                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 666                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 667                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 668                     i += 1 & cmask;
 669                 }
 670
 671                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 672                 ret &= (int)~res;
 673             }
 674             return ret;
 675         } else {
 676             sha256_update(&sctx->md, out, len);
 677         }
 678     }
 679
 680     return 1;
 681 }
 682
 683 /* EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY */
 684 static void aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key(void *vctx,
 685                                               const unsigned char *mackey,
 686                                               size_t len)
 687 {
 688     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 689     unsigned int i;
 690     unsigned char hmac_key[64];
 691
 692     memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 693
 694     if (len > sizeof(hmac_key)) {
 695         SHA256_Init(&ctx->head);
 696         sha256_update(&ctx->head, mackey, len);
 697         SHA256_Final(hmac_key, &ctx->head);
 698     } else {
 699         memcpy(hmac_key, mackey, len);
 700     }
 701
 702     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 703         hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 704     SHA256_Init(&ctx->head);
 705     sha256_update(&ctx->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 706
 707     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 708         hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 709     SHA256_Init(&ctx->tail);
 710     sha256_update(&ctx->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 711
 712     OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 713 }
 714
 715 /* EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD */
 716 static int aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad(void *vctx,
 717                                               unsigned char *aad_rec, int aad_len)
 718 {
 719     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 720     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 721     unsigned char *p = aad_rec;
 722     unsigned int len;
 723
 724     if (aad_len != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 725         return -1;
 726
 727     len = p[aad_len - 2] << 8 | p[aad_len - 1];
 728
 729     if (ctx->base.enc) {
 730         ctx->payload_length = len;
 731         if ((ctx->aux.tls_ver =
 732              p[aad_len - 4] << 8 | p[aad_len - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 733             if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 734                 return 0;
 735             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 736             p[aad_len] = len >> 8;
 737             p[aad_len - 1] = len;
 738         }
 739         sctx->md = sctx->head;
 740         sha256_update(&sctx->md, p, aad_len);
 741         ctx->tls_aad_pad = (int)(((len + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 742                                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 743                                    - len);
 744         return 1;
 745     } else {
 746         memcpy(ctx->aux.tls_aad, p, aad_len);
 747         ctx->payload_length = aad_len;
 748         ctx->tls_aad_pad = SHA256_DIGEST_LENGTH;
 749         return 1;
 750     }
 751 }
 752
 753 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 754 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE */
 755 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize(
 756     void *vctx)
 757 {
 758     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 759
 760     OPENSSL_assert(ctx->multiblock_max_send_fragment != 0);
 761     return (int)(5 + 16
 762                  + (((int)ctx->multiblock_max_send_fragment + 32 + 16) & -16));
 763 }
 764
 765 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD */
 766 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad(
 767     void *vctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 768 {
 769     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 770     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 771     unsigned int n4x = 1, x4;
 772     unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 773
 774     inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 775
 776     if (ctx->base.enc) {
 777         if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 778             return -1;
 779
 780         if (inp_len) {
 781             if (inp_len < 4096)
 782                 return 0; /* too short */
 783
 784             if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 785                 n4x = 2; /* AVX2 */
 786         } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 787             inp_len = param->len;
 788         else
 789             return -1;
 790
 791         sctx->md = sctx->head;
 792         sha256_update(&sctx->md, param->inp, 13);
 793
 794         x4 = 4 * n4x;
 795         n4x += 1;
 796
 797         frag = inp_len >> n4x;
 798         last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 799         if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 800             frag++;
 801             last -= x4 - 1;
 802         }
 803
 804         packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 805         packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 806         packlen += 5 + 16 + ((last + 32 + 16) & -16);
 807
 808         param->interleave = x4;
 809         /* The returned values used by get need to be stored */
 810         ctx->multiblock_interleave = x4;
 811         ctx->multiblock_aad_packlen = packlen;
 812         return 1;
 813     }
 814     return -1;      /* not yet */
 815 }
 816
 817 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT */
 818 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt(
 819     void *ctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 820 {
 821     return (int)tls1_multi_block_encrypt(ctx, param->out,
 822                                          param->inp, param->len,
 823                                          param->interleave / 4);
 824 }
 825 # endif
 826
 827 static const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA cipher_hw_aes_hmac_sha256 = {
 828     {
 829       aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
 830       aesni_cbc_hmac_sha256_cipher
 831     },
 832     aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key,
 833     aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad,
 834 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 835     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize,
 836     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad,
 837     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt
 838 # endif
 839 };
 840
 841 const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA *ossl_prov_cipher_hw_aes_cbc_hmac_sha256(void)
 842 {
 843     return &cipher_hw_aes_hmac_sha256;
 844 }
 845
 846 #endif /* !defined(AES_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE) || !defined(AESNI_CAPABLE) */