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 *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     return ret < 0 ? 0 : 1;
  66 }
  67
  68 void sha256_block_data_order(void *c, const void *p, size_t len);
  69
  70 static void sha256_update(SHA256_CTX *c, const void *data, size_t len)
  71 {
  72     const unsigned char *ptr = data;
  73     size_t res;
  74
  75     if ((res = c->num)) {
  76         res = SHA256_CBLOCK - res;
  77         if (len < res)
  78             res = len;
  79         SHA256_Update(c, ptr, res);
  80         ptr += res;
  81         len -= res;
  82     }
  83
  84     res = len % SHA256_CBLOCK;
  85     len -= res;
  86
  87     if (len) {
  88         sha256_block_data_order(c, ptr, len / SHA256_CBLOCK);
  89
  90         ptr += len;
  91         c->Nh += len >> 29;
  92         c->Nl += len <<= 3;
  93         if (c->Nl < (unsigned int)len)
  94             c->Nh++;
  95     }
  96
  97     if (res)
  98         SHA256_Update(c, ptr, res);
  99 }
 100
 101 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 102
 103 typedef struct {
 104     unsigned int A[8], B[8], C[8], D[8], E[8], F[8], G[8], H[8];
 105 } SHA256_MB_CTX;
 106
 107 typedef struct {
 108     const unsigned char *ptr;
 109     int blocks;
 110 } HASH_DESC;
 111
 112 typedef struct {
 113     const unsigned char *inp;
 114     unsigned char *out;
 115     int blocks;
 116     u64 iv[2];
 117 } CIPH_DESC;
 118
 119 void sha256_multi_block(SHA256_MB_CTX *, const HASH_DESC *, int);
 120 void aesni_multi_cbc_encrypt(CIPH_DESC *, void *, int);
 121
 122 static size_t tls1_multi_block_encrypt(void *vctx,
 123                                        unsigned char *out,
 124                                        const unsigned char *inp,
 125                                        size_t inp_len, int n4x)
 126 {                               /* n4x is 1 or 2 */
 127     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 128     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 129     HASH_DESC hash_d[8], edges[8];
 130     CIPH_DESC ciph_d[8];
 131     unsigned char storage[sizeof(SHA256_MB_CTX) + 32];
 132     union {
 133         u64 q[16];
 134         u32 d[32];
 135         u8 c[128];
 136     } blocks[8];
 137     SHA256_MB_CTX *mctx;
 138     unsigned int frag, last, packlen, i;
 139     unsigned int x4 = 4 * n4x, minblocks, processed = 0;
 140     size_t ret = 0;
 141     u8 *IVs;
 142 #  if defined(BSWAP8)
 143     u64 seqnum;
 144 #  endif
 145
 146     /* ask for IVs in bulk */
 147     if (RAND_bytes_ex(ctx->base.libctx, (IVs = blocks[0].c), 16 * x4) <= 0)
 148         return 0;
 149
 150     mctx = (SHA256_MB_CTX *) (storage + 32 - ((size_t)storage % 32)); /* align */
 151
 152     frag = (unsigned int)inp_len >> (1 + n4x);
 153     last = (unsigned int)inp_len + frag - (frag << (1 + n4x));
 154     if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64) < (x4 - 1)) {
 155         frag++;
 156         last -= x4 - 1;
 157     }
 158
 159     packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 160
 161     /* populate descriptors with pointers and IVs */
 162     hash_d[0].ptr = inp;
 163     ciph_d[0].inp = inp;
 164     /* 5+16 is place for header and explicit IV */
 165     ciph_d[0].out = out + 5 + 16;
 166     memcpy(ciph_d[0].out - 16, IVs, 16);
 167     memcpy(ciph_d[0].iv, IVs, 16);
 168     IVs += 16;
 169
 170     for (i = 1; i < x4; i++) {
 171         ciph_d[i].inp = hash_d[i].ptr = hash_d[i - 1].ptr + frag;
 172         ciph_d[i].out = ciph_d[i - 1].out + packlen;
 173         memcpy(ciph_d[i].out - 16, IVs, 16);
 174         memcpy(ciph_d[i].iv, IVs, 16);
 175         IVs += 16;
 176     }
 177
 178 #  if defined(BSWAP8)
 179     memcpy(blocks[0].c, sctx->md.data, 8);
 180     seqnum = BSWAP8(blocks[0].q[0]);
 181 #  endif
 182
 183     for (i = 0; i < x4; i++) {
 184         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag);
 185 #  if !defined(BSWAP8)
 186         unsigned int carry, j;
 187 #  endif
 188
 189         mctx->A[i] = sctx->md.h[0];
 190         mctx->B[i] = sctx->md.h[1];
 191         mctx->C[i] = sctx->md.h[2];
 192         mctx->D[i] = sctx->md.h[3];
 193         mctx->E[i] = sctx->md.h[4];
 194         mctx->F[i] = sctx->md.h[5];
 195         mctx->G[i] = sctx->md.h[6];
 196         mctx->H[i] = sctx->md.h[7];
 197
 198         /* fix seqnum */
 199 #  if defined(BSWAP8)
 200         blocks[i].q[0] = BSWAP8(seqnum + i);
 201 #  else
 202         for (carry = i, j = 8; j--;) {
 203             blocks[i].c[j] = ((u8 *)sctx->md.data)[j] + carry;
 204             carry = (blocks[i].c[j] - carry) >> (sizeof(carry) * 8 - 1);
 205         }
 206 #  endif
 207         blocks[i].c[8] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 208         blocks[i].c[9] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 209         blocks[i].c[10] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 210         /* fix length */
 211         blocks[i].c[11] = (u8)(len >> 8);
 212         blocks[i].c[12] = (u8)(len);
 213
 214         memcpy(blocks[i].c + 13, hash_d[i].ptr, 64 - 13);
 215         hash_d[i].ptr += 64 - 13;
 216         hash_d[i].blocks = (len - (64 - 13)) / 64;
 217
 218         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 219         edges[i].blocks = 1;
 220     }
 221
 222     /* hash 13-byte headers and first 64-13 bytes of inputs */
 223     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 224     /* hash bulk inputs */
 225 #  define MAXCHUNKSIZE    2048
 226 #  if     MAXCHUNKSIZE%64
 227 #   error  "MAXCHUNKSIZE is not divisible by 64"
 228 #  elif   MAXCHUNKSIZE
 229     /*
 230      * goal is to minimize pressure on L1 cache by moving in shorter steps,
 231      * so that hashed data is still in the cache by the time we encrypt it
 232      */
 233     minblocks = ((frag <= last ? frag : last) - (64 - 13)) / 64;
 234     if (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64) {
 235         for (i = 0; i < x4; i++) {
 236             edges[i].ptr = hash_d[i].ptr;
 237             edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 238             ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 239         }
 240         do {
 241             sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 242             aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 243
 244             for (i = 0; i < x4; i++) {
 245                 edges[i].ptr = hash_d[i].ptr += MAXCHUNKSIZE;
 246                 hash_d[i].blocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 247                 edges[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 64;
 248                 ciph_d[i].inp += MAXCHUNKSIZE;
 249                 ciph_d[i].out += MAXCHUNKSIZE;
 250                 ciph_d[i].blocks = MAXCHUNKSIZE / 16;
 251                 memcpy(ciph_d[i].iv, ciph_d[i].out - 16, 16);
 252             }
 253             processed += MAXCHUNKSIZE;
 254             minblocks -= MAXCHUNKSIZE / 64;
 255         } while (minblocks > MAXCHUNKSIZE / 64);
 256     }
 257 #  endif
 258 #  undef  MAXCHUNKSIZE
 259     sha256_multi_block(mctx, hash_d, n4x);
 260
 261     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 262     for (i = 0; i < x4; i++) {
 263         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag),
 264             off = hash_d[i].blocks * 64;
 265         const unsigned char *ptr = hash_d[i].ptr + off;
 266
 267         off = (len - processed) - (64 - 13) - off; /* remainder actually */
 268         memcpy(blocks[i].c, ptr, off);
 269         blocks[i].c[off] = 0x80;
 270         len += 64 + 13;         /* 64 is HMAC header */
 271         len *= 8;               /* convert to bits */
 272         if (off < (64 - 8)) {
 273 #  ifdef BSWAP4
 274             blocks[i].d[15] = BSWAP4(len);
 275 #  else
 276             PUTU32(blocks[i].c + 60, len);
 277 #  endif
 278             edges[i].blocks = 1;
 279         } else {
 280 #  ifdef BSWAP4
 281             blocks[i].d[31] = BSWAP4(len);
 282 #  else
 283             PUTU32(blocks[i].c + 124, len);
 284 #  endif
 285             edges[i].blocks = 2;
 286         }
 287         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 288     }
 289
 290     /* hash input tails and finalize */
 291     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 292
 293     memset(blocks, 0, sizeof(blocks));
 294     for (i = 0; i < x4; i++) {
 295 #  ifdef BSWAP4
 296         blocks[i].d[0] = BSWAP4(mctx->A[i]);
 297         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 298         blocks[i].d[1] = BSWAP4(mctx->B[i]);
 299         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 300         blocks[i].d[2] = BSWAP4(mctx->C[i]);
 301         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 302         blocks[i].d[3] = BSWAP4(mctx->D[i]);
 303         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 304         blocks[i].d[4] = BSWAP4(mctx->E[i]);
 305         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 306         blocks[i].d[5] = BSWAP4(mctx->F[i]);
 307         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 308         blocks[i].d[6] = BSWAP4(mctx->G[i]);
 309         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 310         blocks[i].d[7] = BSWAP4(mctx->H[i]);
 311         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 312         blocks[i].c[32] = 0x80;
 313         blocks[i].d[15] = BSWAP4((64 + 32) * 8);
 314 #  else
 315         PUTU32(blocks[i].c + 0, mctx->A[i]);
 316         mctx->A[i] = sctx->tail.h[0];
 317         PUTU32(blocks[i].c + 4, mctx->B[i]);
 318         mctx->B[i] = sctx->tail.h[1];
 319         PUTU32(blocks[i].c + 8, mctx->C[i]);
 320         mctx->C[i] = sctx->tail.h[2];
 321         PUTU32(blocks[i].c + 12, mctx->D[i]);
 322         mctx->D[i] = sctx->tail.h[3];
 323         PUTU32(blocks[i].c + 16, mctx->E[i]);
 324         mctx->E[i] = sctx->tail.h[4];
 325         PUTU32(blocks[i].c + 20, mctx->F[i]);
 326         mctx->F[i] = sctx->tail.h[5];
 327         PUTU32(blocks[i].c + 24, mctx->G[i]);
 328         mctx->G[i] = sctx->tail.h[6];
 329         PUTU32(blocks[i].c + 28, mctx->H[i]);
 330         mctx->H[i] = sctx->tail.h[7];
 331         blocks[i].c[32] = 0x80;
 332         PUTU32(blocks[i].c + 60, (64 + 32) * 8);
 333 #  endif /* BSWAP */
 334         edges[i].ptr = blocks[i].c;
 335         edges[i].blocks = 1;
 336     }
 337
 338     /* finalize MACs */
 339     sha256_multi_block(mctx, edges, n4x);
 340
 341     for (i = 0; i < x4; i++) {
 342         unsigned int len = (i == (x4 - 1) ? last : frag), pad, j;
 343         unsigned char *out0 = out;
 344
 345         memcpy(ciph_d[i].out, ciph_d[i].inp, len - processed);
 346         ciph_d[i].inp = ciph_d[i].out;
 347
 348         out += 5 + 16 + len;
 349
 350         /* write MAC */
 351         PUTU32(out + 0, mctx->A[i]);
 352         PUTU32(out + 4, mctx->B[i]);
 353         PUTU32(out + 8, mctx->C[i]);
 354         PUTU32(out + 12, mctx->D[i]);
 355         PUTU32(out + 16, mctx->E[i]);
 356         PUTU32(out + 20, mctx->F[i]);
 357         PUTU32(out + 24, mctx->G[i]);
 358         PUTU32(out + 28, mctx->H[i]);
 359         out += 32;
 360         len += 32;
 361
 362         /* pad */
 363         pad = 15 - len % 16;
 364         for (j = 0; j <= pad; j++)
 365             *(out++) = pad;
 366         len += pad + 1;
 367
 368         ciph_d[i].blocks = (len - processed) / 16;
 369         len += 16;              /* account for explicit iv */
 370
 371         /* arrange header */
 372         out0[0] = ((u8 *)sctx->md.data)[8];
 373         out0[1] = ((u8 *)sctx->md.data)[9];
 374         out0[2] = ((u8 *)sctx->md.data)[10];
 375         out0[3] = (u8)(len >> 8);
 376         out0[4] = (u8)(len);
 377
 378         ret += len + 5;
 379         inp += frag;
 380     }
 381
 382     aesni_multi_cbc_encrypt(ciph_d, &ctx->ks, n4x);
 383
 384     OPENSSL_cleanse(blocks, sizeof(blocks));
 385     OPENSSL_cleanse(mctx, sizeof(*mctx));
 386
 387     ctx->multiblock_encrypt_len = ret;
 388     return ret;
 389 }
 390 # endif /* !OPENSSL_NO_MULTIBLOCK */
 391
 392 static int aesni_cbc_hmac_sha256_cipher(PROV_CIPHER_CTX *vctx,
 393                                         unsigned char *out,
 394                                         const unsigned char *in, size_t len)
 395 {
 396     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 397     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 398     unsigned int l;
 399     size_t plen = ctx->payload_length;
 400     size_t iv = 0; /* explicit IV in TLS 1.1 and * later */
 401     size_t aes_off = 0, blocks;
 402     size_t sha_off = SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 403
 404     ctx->payload_length = NO_PAYLOAD_LENGTH;
 405
 406     if (len % AES_BLOCK_SIZE)
 407         return 0;
 408
 409     if (ctx->base.enc) {
 410         if (plen == NO_PAYLOAD_LENGTH)
 411             plen = len;
 412         else if (len !=
 413                  ((plen + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 414                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE))
 415             return 0;
 416         else if (ctx->aux.tls_ver >= TLS1_1_VERSION)
 417             iv = AES_BLOCK_SIZE;
 418
 419         /*
 420          * Assembly stitch handles AVX-capable processors, but its
 421          * performance is not optimal on AMD Jaguar, ~40% worse, for
 422          * unknown reasons. Incidentally processor in question supports
 423          * AVX, but not AMD-specific XOP extension, which can be used
 424          * to identify it and avoid stitch invocation. So that after we
 425          * establish that current CPU supports AVX, we even see if it's
 426          * either even XOP-capable Bulldozer-based or GenuineIntel one.
 427          * But SHAEXT-capable go ahead...
 428          */
 429         if (((OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 29)) ||         /* SHAEXT? */
 430              ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (60 - 32))) && /* AVX? */
 431               ((OPENSSL_ia32cap_P[1] & (1 << (43 - 32)))   /* XOP? */
 432                | (OPENSSL_ia32cap_P[0] & (1 << 30))))) &&  /* "Intel CPU"? */
 433             plen > (sha_off + iv) &&
 434             (blocks = (plen - (sha_off + iv)) / SHA256_CBLOCK)) {
 435             sha256_update(&sctx->md, in + iv, sha_off);
 436
 437             (void)aesni_cbc_sha256_enc(in, out, blocks, &ctx->ks,
 438                                        ctx->base.iv,
 439                                        &sctx->md, in + iv + sha_off);
 440             blocks *= SHA256_CBLOCK;
 441             aes_off += blocks;
 442             sha_off += blocks;
 443             sctx->md.Nh += blocks >> 29;
 444             sctx->md.Nl += blocks <<= 3;
 445             if (sctx->md.Nl < (unsigned int)blocks)
 446                 sctx->md.Nh++;
 447         } else {
 448             sha_off = 0;
 449         }
 450         sha_off += iv;
 451         sha256_update(&sctx->md, in + sha_off, plen - sha_off);
 452
 453         if (plen != len) {      /* "TLS" mode of operation */
 454             if (in != out)
 455                 memcpy(out + aes_off, in + aes_off, plen - aes_off);
 456
 457             /* calculate HMAC and append it to payload */
 458             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 459             sctx->md = sctx->tail;
 460             sha256_update(&sctx->md, out + plen, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 461             SHA256_Final(out + plen, &sctx->md);
 462
 463             /* pad the payload|hmac */
 464             plen += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 465             for (l = len - plen - 1; plen < len; plen++)
 466                 out[plen] = l;
 467             /* encrypt HMAC|padding at once */
 468             aesni_cbc_encrypt(out + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 469                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 470         } else {
 471             aesni_cbc_encrypt(in + aes_off, out + aes_off, len - aes_off,
 472                               &ctx->ks, ctx->base.iv, 1);
 473         }
 474     } else {
 475         union {
 476             unsigned int u[SHA256_DIGEST_LENGTH / sizeof(unsigned int)];
 477             unsigned char c[64 + SHA256_DIGEST_LENGTH];
 478         } mac, *pmac;
 479
 480         /* arrange cache line alignment */
 481         pmac = (void *)(((size_t)mac.c + 63) & ((size_t)0 - 64));
 482
 483         /* decrypt HMAC|padding at once */
 484         aesni_cbc_encrypt(in, out, len, &ctx->ks,
 485                           ctx->base.iv, 0);
 486
 487         if (plen != NO_PAYLOAD_LENGTH) { /* "TLS" mode of operation */
 488             size_t inp_len, mask, j, i;
 489             unsigned int res, maxpad, pad, bitlen;
 490             int ret = 1;
 491             union {
 492                 unsigned int u[SHA_LBLOCK];
 493                 unsigned char c[SHA256_CBLOCK];
 494             } *data = (void *)sctx->md.data;
 495
 496             if ((ctx->aux.tls_aad[plen - 4] << 8 | ctx->aux.tls_aad[plen - 3])
 497                 >= TLS1_1_VERSION)
 498                 iv = AES_BLOCK_SIZE;
 499
 500             if (len < (iv + SHA256_DIGEST_LENGTH + 1))
 501                 return 0;
 502
 503             /* omit explicit iv */
 504             out += iv;
 505             len -= iv;
 506
 507             /* figure out payload length */
 508             pad = out[len - 1];
 509             maxpad = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + 1);
 510             maxpad |= (255 - maxpad) >> (sizeof(maxpad) * 8 - 8);
 511             maxpad &= 255;
 512
 513             mask = constant_time_ge(maxpad, pad);
 514             ret &= mask;
 515             /*
 516              * If pad is invalid then we will fail the above test but we must
 517              * continue anyway because we are in constant time code. However,
 518              * we'll use the maxpad value instead of the supplied pad to make
 519              * sure we perform well defined pointer arithmetic.
 520              */
 521             pad = constant_time_select(mask, pad, maxpad);
 522
 523             inp_len = len - (SHA256_DIGEST_LENGTH + pad + 1);
 524
 525             ctx->aux.tls_aad[plen - 2] = inp_len >> 8;
 526             ctx->aux.tls_aad[plen - 1] = inp_len;
 527
 528             /* calculate HMAC */
 529             sctx->md = sctx->head;
 530             sha256_update(&sctx->md, ctx->aux.tls_aad, plen);
 531
 532             /* code with lucky-13 fix */
 533             len -= SHA256_DIGEST_LENGTH; /* amend mac */
 534             if (len >= (256 + SHA256_CBLOCK)) {
 535                 j = (len - (256 + SHA256_CBLOCK)) & (0 - SHA256_CBLOCK);
 536                 j += SHA256_CBLOCK - sctx->md.num;
 537                 sha256_update(&sctx->md, out, j);
 538                 out += j;
 539                 len -= j;
 540                 inp_len -= j;
 541             }
 542
 543             /* but pretend as if we hashed padded payload */
 544             bitlen = sctx->md.Nl + (inp_len << 3); /* at most 18 bits */
 545 # ifdef BSWAP4
 546             bitlen = BSWAP4(bitlen);
 547 # else
 548             mac.c[0] = 0;
 549             mac.c[1] = (unsigned char)(bitlen >> 16);
 550             mac.c[2] = (unsigned char)(bitlen >> 8);
 551             mac.c[3] = (unsigned char)bitlen;
 552             bitlen = mac.u[0];
 553 # endif /* BSWAP */
 554
 555             pmac->u[0] = 0;
 556             pmac->u[1] = 0;
 557             pmac->u[2] = 0;
 558             pmac->u[3] = 0;
 559             pmac->u[4] = 0;
 560             pmac->u[5] = 0;
 561             pmac->u[6] = 0;
 562             pmac->u[7] = 0;
 563
 564             for (res = sctx->md.num, j = 0; j < len; j++) {
 565                 size_t c = out[j];
 566                 mask = (j - inp_len) >> (sizeof(j) * 8 - 8);
 567                 c &= mask;
 568                 c |= 0x80 & ~mask & ~((inp_len - j) >> (sizeof(j) * 8 - 8));
 569                 data->c[res++] = (unsigned char)c;
 570
 571                 if (res != SHA256_CBLOCK)
 572                     continue;
 573
 574                 /* j is not incremented yet */
 575                 mask = 0 - ((inp_len + 7 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 576                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 577                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 578                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 72) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 579                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 580                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 581                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 582                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 583                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 584                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 585                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 586                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 587                 res = 0;
 588             }
 589
 590             for (i = res; i < SHA256_CBLOCK; i++, j++)
 591                 data->c[i] = 0;
 592
 593             if (res > SHA256_CBLOCK - 8) {
 594                 mask = 0 - ((inp_len + 8 - j) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 595                 data->u[SHA_LBLOCK - 1] |= bitlen & mask;
 596                 sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 597                 mask &= 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 598                 pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 599                 pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 600                 pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 601                 pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 602                 pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 603                 pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 604                 pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 605                 pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 606
 607                 memset(data, 0, SHA256_CBLOCK);
 608                 j += 64;
 609             }
 610             data->u[SHA_LBLOCK - 1] = bitlen;
 611             sha256_block_data_order(&sctx->md, data, 1);
 612             mask = 0 - ((j - inp_len - 73) >> (sizeof(j) * 8 - 1));
 613             pmac->u[0] |= sctx->md.h[0] & mask;
 614             pmac->u[1] |= sctx->md.h[1] & mask;
 615             pmac->u[2] |= sctx->md.h[2] & mask;
 616             pmac->u[3] |= sctx->md.h[3] & mask;
 617             pmac->u[4] |= sctx->md.h[4] & mask;
 618             pmac->u[5] |= sctx->md.h[5] & mask;
 619             pmac->u[6] |= sctx->md.h[6] & mask;
 620             pmac->u[7] |= sctx->md.h[7] & mask;
 621
 622 # ifdef BSWAP4
 623             pmac->u[0] = BSWAP4(pmac->u[0]);
 624             pmac->u[1] = BSWAP4(pmac->u[1]);
 625             pmac->u[2] = BSWAP4(pmac->u[2]);
 626             pmac->u[3] = BSWAP4(pmac->u[3]);
 627             pmac->u[4] = BSWAP4(pmac->u[4]);
 628             pmac->u[5] = BSWAP4(pmac->u[5]);
 629             pmac->u[6] = BSWAP4(pmac->u[6]);
 630             pmac->u[7] = BSWAP4(pmac->u[7]);
 631 # else
 632             for (i = 0; i < 8; i++) {
 633                 res = pmac->u[i];
 634                 pmac->c[4 * i + 0] = (unsigned char)(res >> 24);
 635                 pmac->c[4 * i + 1] = (unsigned char)(res >> 16);
 636                 pmac->c[4 * i + 2] = (unsigned char)(res >> 8);
 637                 pmac->c[4 * i + 3] = (unsigned char)res;
 638             }
 639 # endif /* BSWAP */
 640             len += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 641             sctx->md = sctx->tail;
 642             sha256_update(&sctx->md, pmac->c, SHA256_DIGEST_LENGTH);
 643             SHA256_Final(pmac->c, &sctx->md);
 644
 645             /* verify HMAC */
 646             out += inp_len;
 647             len -= inp_len;
 648             /* code containing lucky-13 fix */
 649             {
 650                 unsigned char *p =
 651                     out + len - 1 - maxpad - SHA256_DIGEST_LENGTH;
 652                 size_t off = out - p;
 653                 unsigned int c, cmask;
 654
 655                 maxpad += SHA256_DIGEST_LENGTH;
 656                 for (res = 0, i = 0, j = 0; j < maxpad; j++) {
 657                     c = p[j];
 658                     cmask =
 659                         ((int)(j - off - SHA256_DIGEST_LENGTH)) >>
 660                         (sizeof(int) * 8 - 1);
 661                     res |= (c ^ pad) & ~cmask; /* ... and padding */
 662                     cmask &= ((int)(off - 1 - j)) >> (sizeof(int) * 8 - 1);
 663                     res |= (c ^ pmac->c[i]) & cmask;
 664                     i += 1 & cmask;
 665                 }
 666                 maxpad -= SHA256_DIGEST_LENGTH;
 667
 668                 res = 0 - ((0 - res) >> (sizeof(res) * 8 - 1));
 669                 ret &= (int)~res;
 670             }
 671             return ret;
 672         } else {
 673             sha256_update(&sctx->md, out, len);
 674         }
 675     }
 676
 677     return 1;
 678 }
 679
 680 /* EVP_CTRL_AEAD_SET_MAC_KEY */
 681 static void aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key(void *vctx,
 682                                               const unsigned char *mackey,
 683                                               size_t len)
 684 {
 685     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 686     unsigned int i;
 687     unsigned char hmac_key[64];
 688
 689     memset(hmac_key, 0, sizeof(hmac_key));
 690
 691     if (len > sizeof(hmac_key)) {
 692         SHA256_Init(&ctx->head);
 693         sha256_update(&ctx->head, mackey, len);
 694         SHA256_Final(hmac_key, &ctx->head);
 695     } else {
 696         memcpy(hmac_key, mackey, len);
 697     }
 698
 699     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 700         hmac_key[i] ^= 0x36; /* ipad */
 701     SHA256_Init(&ctx->head);
 702     sha256_update(&ctx->head, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 703
 704     for (i = 0; i < sizeof(hmac_key); i++)
 705         hmac_key[i] ^= 0x36 ^ 0x5c; /* opad */
 706     SHA256_Init(&ctx->tail);
 707     sha256_update(&ctx->tail, hmac_key, sizeof(hmac_key));
 708
 709     OPENSSL_cleanse(hmac_key, sizeof(hmac_key));
 710 }
 711
 712 /* EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD */
 713 static int aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad(void *vctx,
 714                                               unsigned char *aad_rec, int aad_len)
 715 {
 716     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 717     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 718     unsigned char *p = aad_rec;
 719     unsigned int len;
 720
 721     if (aad_len != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 722         return -1;
 723
 724     len = p[aad_len - 2] << 8 | p[aad_len - 1];
 725
 726     if (ctx->base.enc) {
 727         ctx->payload_length = len;
 728         if ((ctx->aux.tls_ver =
 729              p[aad_len - 4] << 8 | p[aad_len - 3]) >= TLS1_1_VERSION) {
 730             if (len < AES_BLOCK_SIZE)
 731                 return 0;
 732             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 733             p[aad_len] = len >> 8;
 734             p[aad_len - 1] = len;
 735         }
 736         sctx->md = sctx->head;
 737         sha256_update(&sctx->md, p, aad_len);
 738         ctx->tls_aad_pad = (int)(((len + SHA256_DIGEST_LENGTH +
 739                                    AES_BLOCK_SIZE) & -AES_BLOCK_SIZE)
 740                                    - len);
 741         return 1;
 742     } else {
 743         memcpy(ctx->aux.tls_aad, p, aad_len);
 744         ctx->payload_length = aad_len;
 745         ctx->tls_aad_pad = SHA256_DIGEST_LENGTH;
 746         return 1;
 747     }
 748 }
 749
 750 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 751 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_MAX_BUFSIZE */
 752 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize(
 753     void *vctx)
 754 {
 755     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 756
 757     OPENSSL_assert(ctx->multiblock_max_send_fragment != 0);
 758     return (int)(5 + 16
 759                  + (((int)ctx->multiblock_max_send_fragment + 32 + 16) & -16));
 760 }
 761
 762 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_AAD */
 763 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad(
 764     void *vctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 765 {
 766     PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *ctx = (PROV_AES_HMAC_SHA_CTX *)vctx;
 767     PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *sctx = (PROV_AES_HMAC_SHA256_CTX *)vctx;
 768     unsigned int n4x = 1, x4;
 769     unsigned int frag, last, packlen, inp_len;
 770
 771     inp_len = param->inp[11] << 8 | param->inp[12];
 772
 773     if (ctx->base.enc) {
 774         if ((param->inp[9] << 8 | param->inp[10]) < TLS1_1_VERSION)
 775             return -1;
 776
 777         if (inp_len) {
 778             if (inp_len < 4096)
 779                 return 0; /* too short */
 780
 781             if (inp_len >= 8192 && OPENSSL_ia32cap_P[2] & (1 << 5))
 782                 n4x = 2; /* AVX2 */
 783         } else if ((n4x = param->interleave / 4) && n4x <= 2)
 784             inp_len = param->len;
 785         else
 786             return -1;
 787
 788         sctx->md = sctx->head;
 789         sha256_update(&sctx->md, param->inp, 13);
 790
 791         x4 = 4 * n4x;
 792         n4x += 1;
 793
 794         frag = inp_len >> n4x;
 795         last = inp_len + frag - (frag << n4x);
 796         if (last > frag && ((last + 13 + 9) % 64 < (x4 - 1))) {
 797             frag++;
 798             last -= x4 - 1;
 799         }
 800
 801         packlen = 5 + 16 + ((frag + 32 + 16) & -16);
 802         packlen = (packlen << n4x) - packlen;
 803         packlen += 5 + 16 + ((last + 32 + 16) & -16);
 804
 805         param->interleave = x4;
 806         /* The returned values used by get need to be stored */
 807         ctx->multiblock_interleave = x4;
 808         ctx->multiblock_aad_packlen = packlen;
 809         return 1;
 810     }
 811     return -1;      /* not yet */
 812 }
 813
 814 /* EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_ENCRYPT */
 815 static int aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt(
 816     void *ctx, EVP_CTRL_TLS1_1_MULTIBLOCK_PARAM *param)
 817 {
 818     return (int)tls1_multi_block_encrypt(ctx, param->out,
 819                                          param->inp, param->len,
 820                                          param->interleave / 4);
 821 }
 822 # endif
 823
 824 static const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA cipher_hw_aes_hmac_sha256 = {
 825     {
 826       aesni_cbc_hmac_sha256_init_key,
 827       aesni_cbc_hmac_sha256_cipher
 828     },
 829     aesni_cbc_hmac_sha256_set_mac_key,
 830     aesni_cbc_hmac_sha256_set_tls1_aad,
 831 # if !defined(OPENSSL_NO_MULTIBLOCK)
 832     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_max_bufsize,
 833     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_aad,
 834     aesni_cbc_hmac_sha256_tls1_multiblock_encrypt
 835 # endif
 836 };
 837
 838 const PROV_CIPHER_HW_AES_HMAC_SHA *PROV_CIPHER_HW_aes_cbc_hmac_sha256(void)
 839 {
 840     return &cipher_hw_aes_hmac_sha256;
 841 }
 842
 843 #endif /* !defined(AES_CBC_HMAC_SHA_CAPABLE) || !defined(AESNI_CAPABLE) */