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