providers/implementations/ciphers/cipher_tdes_wrap.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 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  * DES and SHA-1 low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
  12  * internal use.
  13  */
  14 #include "internal/deprecated.h"
  15
  16 #include <openssl/sha.h>
  17 #include <openssl/rand.h>
  18 #include "cipher_tdes_default.h"
  19 #include "crypto/evp.h"
  20 #include "prov/implementations.h"
  21 #include "prov/providercommon.h"
  22 #include "prov/providercommonerr.h"
  23
  24 #define TDES_WRAP_FLAGS PROV_CIPHER_FLAG_CUSTOM_IV
  25
  26 static OSSL_FUNC_cipher_update_fn tdes_wrap_update;
  27 static OSSL_FUNC_cipher_cipher_fn tdes_wrap_cipher;
  28
  29 static const unsigned char wrap_iv[8] =
  30 {
  31     0x4a, 0xdd, 0xa2, 0x2c, 0x79, 0xe8, 0x21, 0x05
  32 };
  33
  34 static int des_ede3_unwrap(PROV_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  35                            const unsigned char *in, size_t inl)
  36 {
  37     unsigned char icv[8], iv[TDES_IVLEN], sha1tmp[SHA_DIGEST_LENGTH];
  38     int rv = -1;
  39
  40     if (inl < 24)
  41         return -1;
  42     if (out == NULL)
  43         return inl - 16;
  44
  45     memcpy(ctx->iv, wrap_iv, 8);
  46     /* Decrypt first block which will end up as icv */
  47     ctx->hw->cipher(ctx, icv, in, 8);
  48     /* Decrypt central blocks */
  49     /*
  50      * If decrypting in place move whole output along a block so the next
  51      * des_ede_cbc_cipher is in place.
  52      */
  53     if (out == in) {
  54         memmove(out, out + 8, inl - 8);
  55         in -= 8;
  56     }
  57     ctx->hw->cipher(ctx, out, in + 8, inl - 16);
  58     /* Decrypt final block which will be IV */
  59     ctx->hw->cipher(ctx, iv, in + inl - 8, 8);
  60     /* Reverse order of everything */
  61     BUF_reverse(icv, NULL, 8);
  62     BUF_reverse(out, NULL, inl - 16);
  63     BUF_reverse(ctx->iv, iv, 8);
  64     /* Decrypt again using new IV */
  65     ctx->hw->cipher(ctx, out, out, inl - 16);
  66     ctx->hw->cipher(ctx, icv, icv, 8);
  67     /* Work out SHA1 hash of first portion */
  68     SHA1(out, inl - 16, sha1tmp);
  69
  70     if (!CRYPTO_memcmp(sha1tmp, icv, 8))
  71         rv = inl - 16;
  72     OPENSSL_cleanse(icv, 8);
  73     OPENSSL_cleanse(sha1tmp, SHA_DIGEST_LENGTH);
  74     OPENSSL_cleanse(iv, 8);
  75     OPENSSL_cleanse(ctx->iv, sizeof(ctx->iv));
  76     if (rv == -1)
  77         OPENSSL_cleanse(out, inl - 16);
  78
  79     return rv;
  80 }
  81
  82 static int des_ede3_wrap(PROV_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  83                          const unsigned char *in, size_t inl)
  84 {
  85     unsigned char sha1tmp[SHA_DIGEST_LENGTH];
  86     size_t ivlen = TDES_IVLEN;
  87     size_t icvlen = TDES_IVLEN;
  88     size_t len = inl + ivlen + icvlen;
  89
  90     if (out == NULL)
  91         return len;
  92
  93     /* Copy input to output buffer + 8 so we have space for IV */
  94     memmove(out + ivlen, in, inl);
  95     /* Work out ICV */
  96     SHA1(in, inl, sha1tmp);
  97     memcpy(out + inl + ivlen, sha1tmp, icvlen);
  98     OPENSSL_cleanse(sha1tmp, SHA_DIGEST_LENGTH);
  99     /* Generate random IV */
 100     if (RAND_bytes_ex(ctx->libctx, ctx->iv, ivlen) <= 0)
 101         return 0;
 102     memcpy(out, ctx->iv, ivlen);
 103     /* Encrypt everything after IV in place */
 104     ctx->hw->cipher(ctx, out + ivlen, out + ivlen, inl + ivlen);
 105     BUF_reverse(out, NULL, len);
 106     memcpy(ctx->iv, wrap_iv, ivlen);
 107     ctx->hw->cipher(ctx, out, out, len);
 108     return len;
 109 }
 110
 111 static int tdes_wrap_cipher_internal(PROV_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 112                                      const unsigned char *in, size_t inl)
 113 {
 114     /*
 115      * Sanity check input length: we typically only wrap keys so EVP_MAXCHUNK
 116      * is more than will ever be needed. Also input length must be a multiple
 117      * of 8 bits.
 118      */
 119     if (inl >= EVP_MAXCHUNK || inl % 8)
 120         return -1;
 121     if (ctx->enc)
 122         return des_ede3_wrap(ctx, out, in, inl);
 123     else
 124         return des_ede3_unwrap(ctx, out, in, inl);
 125 }
 126
 127 static int tdes_wrap_cipher(void *vctx,
 128                             unsigned char *out, size_t *outl, size_t outsize,
 129                             const unsigned char *in, size_t inl)
 130 {
 131     PROV_CIPHER_CTX *ctx = (PROV_CIPHER_CTX *)vctx;
 132     int ret;
 133
 134     *outl = 0;
 135     if (!ossl_prov_is_running())
 136         return 0;
 137
 138     if (outsize < inl) {
 139         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
 140         return 0;
 141     }
 142
 143     ret = tdes_wrap_cipher_internal(ctx, out, in, inl);
 144     if (ret <= 0)
 145         return 0;
 146
 147     *outl = ret;
 148     return 1;
 149 }
 150
 151 static int tdes_wrap_update(void *vctx, unsigned char *out, size_t *outl,
 152                             size_t outsize, const unsigned char *in,
 153                             size_t inl)
 154 {
 155     *outl = 0;
 156     if (inl == 0)
 157         return 1;
 158     if (outsize < inl) {
 159         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
 160         return 0;
 161     }
 162
 163     if (!tdes_wrap_cipher(vctx, out, outl, outsize, in, inl)) {
 164         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_CIPHER_OPERATION_FAILED);
 165         return 0;
 166     }
 167     return 1;
 168 }
 169
 170
 171 # define IMPLEMENT_WRAP_CIPHER(flags, kbits, blkbits, ivbits)                  \
 172 static OSSL_FUNC_cipher_newctx_fn tdes_wrap_newctx;                            \
 173 static void *tdes_wrap_newctx(void *provctx)                                   \
 174 {                                                                              \
 175     return tdes_newctx(provctx, EVP_CIPH_WRAP_MODE, kbits, blkbits, ivbits,    \
 176                        flags, ossl_prov_cipher_hw_tdes_wrap_cbc());            \
 177 }                                                                              \
 178 static OSSL_FUNC_cipher_get_params_fn tdes_wrap_get_params;                    \
 179 static int tdes_wrap_get_params(OSSL_PARAM params[])                           \
 180 {                                                                              \
 181     return ossl_cipher_generic_get_params(params, EVP_CIPH_WRAP_MODE, flags,   \
 182                                           kbits, blkbits, ivbits);             \
 183 }                                                                              \
 184 const OSSL_DISPATCH ossl_tdes_wrap_cbc_functions[] =                           \
 185 {                                                                              \
 186     { OSSL_FUNC_CIPHER_ENCRYPT_INIT, (void (*)(void)) tdes_einit },            \
 187     { OSSL_FUNC_CIPHER_DECRYPT_INIT, (void (*)(void)) tdes_dinit },            \
 188     { OSSL_FUNC_CIPHER_CIPHER, (void (*)(void))tdes_wrap_cipher },             \
 189     { OSSL_FUNC_CIPHER_NEWCTX, (void (*)(void))tdes_wrap_newctx },             \
 190     { OSSL_FUNC_CIPHER_FREECTX, (void (*)(void))tdes_freectx },                \
 191     { OSSL_FUNC_CIPHER_UPDATE, (void (*)(void))tdes_wrap_update },             \
 192     { OSSL_FUNC_CIPHER_FINAL, (void (*)(void))ossl_cipher_generic_stream_final },\
 193     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_PARAMS, (void (*)(void))tdes_wrap_get_params },     \
 194     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_PARAMS,                                        \
 195       (void (*)(void))ossl_cipher_generic_gettable_params },                   \
 196     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_CTX_PARAMS, (void (*)(void))tdes_get_ctx_params },  \
 197     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
 198       (void (*)(void))tdes_gettable_ctx_params },                              \
 199     { OSSL_FUNC_CIPHER_SET_CTX_PARAMS,                                         \
 200       (void (*)(void))ossl_cipher_generic_set_ctx_params },                    \
 201     { OSSL_FUNC_CIPHER_SETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
 202       (void (*)(void))ossl_cipher_generic_settable_ctx_params },               \
 203     { 0, NULL }                                                                \
 204 }
 205
 206 /* ossl_tdes_wrap_cbc_functions */
 207 IMPLEMENT_WRAP_CIPHER(TDES_WRAP_FLAGS, 64*3, 64, 0);