Home | History | Annotate | Line # | Download | only in ciphers
      1 /*
      2  * Copyright 2019-2023 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 /* Dispatch functions for AES SIV mode */
     11 
     12 /*
     13  * This file uses the low level AES functions (which are deprecated for
     14  * non-internal use) in order to implement provider AES ciphers.
     15  */
     16 #include "internal/deprecated.h"
     17 
     18 #include <openssl/proverr.h>
     19 #include "cipher_aes_siv.h"
     20 #include "prov/implementations.h"
     21 #include "prov/providercommon.h"
     22 #include "prov/ciphercommon_aead.h"
     23 #include "prov/provider_ctx.h"
     24 
     25 #define siv_stream_update siv_cipher
     26 #define SIV_FLAGS AEAD_FLAGS
     27 
     28 static OSSL_FUNC_cipher_set_ctx_params_fn aes_siv_set_ctx_params;
     29 
     30 static void *aes_siv_newctx(void *provctx, size_t keybits, unsigned int mode,
     31                             uint64_t flags)
     32 {
     33     PROV_AES_SIV_CTX *ctx;
     34 
     35     if (!ossl_prov_is_running())
     36         return NULL;
     37 
     38     ctx = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ctx));
     39     if (ctx != NULL) {
     40         ctx->taglen = SIV_LEN;
     41         ctx->mode = mode;
     42         ctx->keylen = keybits / 8;
     43         ctx->hw = ossl_prov_cipher_hw_aes_siv(keybits);
     44         ctx->libctx = PROV_LIBCTX_OF(provctx);
     45     }
     46     return ctx;
     47 }
     48 
     49 static void aes_siv_freectx(void *vctx)
     50 {
     51     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
     52 
     53     if (ctx != NULL) {
     54         ctx->hw->cleanup(ctx);
     55         OPENSSL_clear_free(ctx,  sizeof(*ctx));
     56     }
     57 }
     58 
     59 static void *siv_dupctx(void *vctx)
     60 {
     61     PROV_AES_SIV_CTX *in = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
     62     PROV_AES_SIV_CTX *ret;
     63 
     64     if (!ossl_prov_is_running())
     65         return NULL;
     66 
     67     ret = OPENSSL_malloc(sizeof(*ret));
     68     if (ret == NULL) {
     69         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
     70         return NULL;
     71     }
     72     if (!in->hw->dupctx(in, ret)) {
     73         OPENSSL_free(ret);
     74         ret = NULL;
     75     }
     76     return ret;
     77 }
     78 
     79 static int siv_init(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
     80                     const unsigned char *iv, size_t ivlen,
     81                     const OSSL_PARAM params[], int enc)
     82 {
     83     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
     84 
     85     if (!ossl_prov_is_running())
     86         return 0;
     87 
     88     ctx->enc = enc;
     89 
     90     if (key != NULL) {
     91         if (keylen != ctx->keylen) {
     92             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_INVALID_KEY_LENGTH);
     93             return 0;
     94         }
     95         if (!ctx->hw->initkey(ctx, key, ctx->keylen))
     96             return 0;
     97     }
     98     return aes_siv_set_ctx_params(ctx, params);
     99 }
    100 
    101 static int siv_einit(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
    102                      const unsigned char *iv, size_t ivlen,
    103                      const OSSL_PARAM params[])
    104 {
    105     return siv_init(vctx, key, keylen, iv, ivlen, params, 1);
    106 }
    107 
    108 static int siv_dinit(void *vctx, const unsigned char *key, size_t keylen,
    109                      const unsigned char *iv, size_t ivlen,
    110                      const OSSL_PARAM params[])
    111 {
    112     return siv_init(vctx, key, keylen, iv, ivlen, params, 0);
    113 }
    114 
    115 static int siv_cipher(void *vctx, unsigned char *out, size_t *outl,
    116                       size_t outsize, const unsigned char *in, size_t inl)
    117 {
    118     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
    119 
    120     if (!ossl_prov_is_running())
    121         return 0;
    122 
    123     /* Ignore just empty encryption/decryption call and not AAD. */
    124     if (out != NULL) {
    125         if (inl == 0) {
    126             if (outl != NULL)
    127                 *outl = 0;
    128             return 1;
    129         }
    130 
    131         if (outsize < inl) {
    132             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_OUTPUT_BUFFER_TOO_SMALL);
    133             return 0;
    134         }
    135     }
    136 
    137     if (ctx->hw->cipher(ctx, out, in, inl) <= 0)
    138         return 0;
    139 
    140     if (outl != NULL)
    141         *outl = inl;
    142     return 1;
    143 }
    144 
    145 static int siv_stream_final(void *vctx, unsigned char *out, size_t *outl,
    146                             size_t outsize)
    147 {
    148     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
    149 
    150     if (!ossl_prov_is_running())
    151         return 0;
    152 
    153     if (!ctx->hw->cipher(vctx, out, NULL, 0))
    154         return 0;
    155 
    156     if (outl != NULL)
    157         *outl = 0;
    158     return 1;
    159 }
    160 
    161 static int aes_siv_get_ctx_params(void *vctx, OSSL_PARAM params[])
    162 {
    163     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
    164     SIV128_CONTEXT *sctx = &ctx->siv;
    165     OSSL_PARAM *p;
    166 
    167     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG);
    168     if (p != NULL && p->data_type == OSSL_PARAM_OCTET_STRING) {
    169         if (!ctx->enc
    170             || p->data_size != ctx->taglen
    171             || !OSSL_PARAM_set_octet_string(p, &sctx->tag.byte, ctx->taglen)) {
    172             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
    173             return 0;
    174         }
    175     }
    176     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAGLEN);
    177     if (p != NULL && !OSSL_PARAM_set_size_t(p, ctx->taglen)) {
    178         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
    179         return 0;
    180     }
    181     p = OSSL_PARAM_locate(params, OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN);
    182     if (p != NULL && !OSSL_PARAM_set_size_t(p, ctx->keylen)) {
    183         ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_SET_PARAMETER);
    184         return 0;
    185     }
    186     return 1;
    187 }
    188 
    189 static const OSSL_PARAM aes_siv_known_gettable_ctx_params[] = {
    190     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN, NULL),
    191     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAGLEN, NULL),
    192     OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG, NULL, 0),
    193     OSSL_PARAM_END
    194 };
    195 static const OSSL_PARAM *aes_siv_gettable_ctx_params(ossl_unused void *cctx,
    196                                                      ossl_unused void *provctx)
    197 {
    198     return aes_siv_known_gettable_ctx_params;
    199 }
    200 
    201 static int aes_siv_set_ctx_params(void *vctx, const OSSL_PARAM params[])
    202 {
    203     PROV_AES_SIV_CTX *ctx = (PROV_AES_SIV_CTX *)vctx;
    204     const OSSL_PARAM *p;
    205     unsigned int speed = 0;
    206 
    207     if (params == NULL)
    208         return 1;
    209 
    210     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG);
    211     if (p != NULL) {
    212         if (ctx->enc)
    213             return 1;
    214         if (p->data_type != OSSL_PARAM_OCTET_STRING
    215             || !ctx->hw->settag(ctx, p->data, p->data_size)) {
    216             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
    217             return 0;
    218         }
    219     }
    220     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_SPEED);
    221     if (p != NULL) {
    222         if (!OSSL_PARAM_get_uint(p, &speed)) {
    223             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
    224             return 0;
    225         }
    226         ctx->hw->setspeed(ctx, (int)speed);
    227     }
    228     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN);
    229     if (p != NULL) {
    230         size_t keylen;
    231 
    232         if (!OSSL_PARAM_get_size_t(p, &keylen)) {
    233             ERR_raise(ERR_LIB_PROV, PROV_R_FAILED_TO_GET_PARAMETER);
    234             return 0;
    235         }
    236         /* The key length can not be modified */
    237         if (keylen != ctx->keylen)
    238             return 0;
    239     }
    240     return 1;
    241 }
    242 
    243 static const OSSL_PARAM aes_siv_known_settable_ctx_params[] = {
    244     OSSL_PARAM_size_t(OSSL_CIPHER_PARAM_KEYLEN, NULL),
    245     OSSL_PARAM_uint(OSSL_CIPHER_PARAM_SPEED, NULL),
    246     OSSL_PARAM_octet_string(OSSL_CIPHER_PARAM_AEAD_TAG, NULL, 0),
    247     OSSL_PARAM_END
    248 };
    249 static const OSSL_PARAM *aes_siv_settable_ctx_params(ossl_unused void *cctx,
    250                                                      ossl_unused void *provctx)
    251 {
    252     return aes_siv_known_settable_ctx_params;
    253 }
    254 
    255 #define IMPLEMENT_cipher(alg, lc, UCMODE, flags, kbits, blkbits, ivbits)       \
    256 static OSSL_FUNC_cipher_newctx_fn alg##kbits##lc##_newctx;                     \
    257 static OSSL_FUNC_cipher_freectx_fn alg##_##lc##_freectx;                       \
    258 static OSSL_FUNC_cipher_dupctx_fn lc##_dupctx;                                 \
    259 static OSSL_FUNC_cipher_encrypt_init_fn lc##_einit;                            \
    260 static OSSL_FUNC_cipher_decrypt_init_fn lc##_dinit;                            \
    261 static OSSL_FUNC_cipher_update_fn lc##_stream_update;                          \
    262 static OSSL_FUNC_cipher_final_fn lc##_stream_final;                            \
    263 static OSSL_FUNC_cipher_cipher_fn lc##_cipher;                                 \
    264 static OSSL_FUNC_cipher_get_params_fn alg##_##kbits##_##lc##_get_params;       \
    265 static OSSL_FUNC_cipher_get_ctx_params_fn alg##_##lc##_get_ctx_params;         \
    266 static OSSL_FUNC_cipher_gettable_ctx_params_fn                                 \
    267             alg##_##lc##_gettable_ctx_params;                                  \
    268 static OSSL_FUNC_cipher_set_ctx_params_fn alg##_##lc##_set_ctx_params;         \
    269 static OSSL_FUNC_cipher_settable_ctx_params_fn                                 \
    270             alg##_##lc##_settable_ctx_params;                                  \
    271 static int alg##_##kbits##_##lc##_get_params(OSSL_PARAM params[])              \
    272 {                                                                              \
    273     return ossl_cipher_generic_get_params(params, EVP_CIPH_##UCMODE##_MODE,    \
    274                                           flags, 2*kbits, blkbits, ivbits);    \
    275 }                                                                              \
    276 static void * alg##kbits##lc##_newctx(void *provctx)                           \
    277 {                                                                              \
    278     return alg##_##lc##_newctx(provctx, 2*kbits, EVP_CIPH_##UCMODE##_MODE,     \
    279                                flags);                                         \
    280 }                                                                              \
    281 const OSSL_DISPATCH ossl_##alg##kbits##lc##_functions[] = {                    \
    282     { OSSL_FUNC_CIPHER_NEWCTX, (void (*)(void))alg##kbits##lc##_newctx },      \
    283     { OSSL_FUNC_CIPHER_FREECTX, (void (*)(void))alg##_##lc##_freectx },        \
    284     { OSSL_FUNC_CIPHER_DUPCTX, (void (*)(void)) lc##_dupctx },                 \
    285     { OSSL_FUNC_CIPHER_ENCRYPT_INIT, (void (*)(void)) lc##_einit },            \
    286     { OSSL_FUNC_CIPHER_DECRYPT_INIT, (void (*)(void)) lc##_dinit },            \
    287     { OSSL_FUNC_CIPHER_UPDATE, (void (*)(void)) lc##_stream_update },          \
    288     { OSSL_FUNC_CIPHER_FINAL, (void (*)(void)) lc##_stream_final },            \
    289     { OSSL_FUNC_CIPHER_CIPHER, (void (*)(void)) lc##_cipher },                 \
    290     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_PARAMS,                                             \
    291       (void (*)(void)) alg##_##kbits##_##lc##_get_params },                    \
    292     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_PARAMS,                                        \
    293       (void (*)(void))ossl_cipher_generic_gettable_params },                   \
    294     { OSSL_FUNC_CIPHER_GET_CTX_PARAMS,                                         \
    295       (void (*)(void)) alg##_##lc##_get_ctx_params },                          \
    296     { OSSL_FUNC_CIPHER_GETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
    297       (void (*)(void)) alg##_##lc##_gettable_ctx_params },                     \
    298     { OSSL_FUNC_CIPHER_SET_CTX_PARAMS,                                         \
    299       (void (*)(void)) alg##_##lc##_set_ctx_params },                          \
    300     { OSSL_FUNC_CIPHER_SETTABLE_CTX_PARAMS,                                    \
    301       (void (*)(void)) alg##_##lc##_settable_ctx_params },                     \
    302     { 0, NULL }                                                                \
    303 };
    304 
    305 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 128, 8, 0)
    306 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 192, 8, 0)
    307 IMPLEMENT_cipher(aes, siv, SIV, SIV_FLAGS, 256, 8, 0)
    308