]> www.wagner.pp.ru Git - openssl-gost/engine.git/blob - gost_grasshopper_cipher.c
2cdf57eba611a5df84bae8e5f6e9f1899220baa4
[openssl-gost/engine.git] / gost_grasshopper_cipher.c
1 /*
2  * Maxim Tishkov 2016
3  * This file is distributed under the same license as OpenSSL
4  */
5
6 #if defined(__cplusplus)
7 extern "C" {
8 #endif
9
10 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
11 #include "gost_grasshopper_defines.h"
12 #include "gost_grasshopper_math.h"
13 #include "gost_grasshopper_core.h"
14
15 #include <openssl/evp.h>
16 #include <openssl/rand.h>
17 #include <openssl/err.h>
18 #include <string.h>
19
20 #include "e_gost_err.h"
21
22 enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
23     GRASSHOPPER_CIPHER_ECB = 0,
24     GRASSHOPPER_CIPHER_CBC,
25     GRASSHOPPER_CIPHER_OFB,
26     GRASSHOPPER_CIPHER_CFB,
27     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR
28 };
29
30 static EVP_CIPHER* gost_grasshopper_ciphers[5] = {
31         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL,
32         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL,
33         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL,
34         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL,
35         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL
36 };
37
38 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
39 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
40
41 struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS {
42     int nid;
43     grasshopper_init_cipher_func init_cipher;
44     grasshopper_do_cipher_func do_cipher;
45     grasshopper_destroy_cipher_func destroy_cipher;
46     int block_size;
47     int ctx_size;
48     int iv_size;
49     bool padding;
50 };
51
52 static struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS gost_cipher_params[5] = {
53         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = {
54                 NID_grasshopper_ecb,
55                 gost_grasshopper_cipher_init_ecb,
56                 gost_grasshopper_cipher_do_ecb,
57                 NULL,
58                 16,
59                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
60                 0,
61                 true
62         },
63         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = {
64                 NID_grasshopper_cbc,
65                 gost_grasshopper_cipher_init_cbc,
66                 gost_grasshopper_cipher_do_cbc,
67                 NULL,
68                 16,
69                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
70                 16,
71                 true
72         },
73         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = {
74                 NID_grasshopper_ofb,
75                 gost_grasshopper_cipher_init_ofb,
76                 gost_grasshopper_cipher_do_ofb,
77                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb,
78                 1,
79                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb),
80                 16,
81                 false
82         },
83         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = {
84                 NID_grasshopper_cfb,
85                 gost_grasshopper_cipher_init_cfb,
86                 gost_grasshopper_cipher_do_cfb,
87                 NULL,
88                 1,
89                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
90                 16,
91                 false
92         },
93         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = {
94                 NID_grasshopper_ctr,
95                 gost_grasshopper_cipher_init_ctr,
96                 gost_grasshopper_cipher_do_ctr,
97                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr,
98                 1,
99                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr),
100                 8,
101                 false
102         },
103 };
104
105 /* Set 256 bit  key into context */
106 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_key(gost_grasshopper_cipher_ctx* c, const uint8_t* k) {
107                 int i;
108     for (i = 0; i < 2; i++) {
109         grasshopper_copy128(&c->key.k.k[i], (const grasshopper_w128_t*) (k + i * 16));
110     }
111     grasshopper_set_encrypt_key(&c->encrypt_round_keys, &c->key);
112     grasshopper_set_decrypt_key(&c->decrypt_round_keys, &c->key);
113 }
114
115 /* Cleans up key from context */
116 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
117                 int i;
118     for (i = 0; i < 2; i++) {
119         grasshopper_zero128(&c->key.k.k[i]);
120     }
121     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
122         grasshopper_zero128(&c->encrypt_round_keys.k[i]);
123     }
124     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
125         grasshopper_zero128(&c->decrypt_round_keys.k[i]);
126     }
127     grasshopper_zero128(&c->buffer);
128 }
129
130 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
131     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) c;
132
133     grasshopper_zero128(&ctx->buffer1);
134 }
135
136 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
137     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) c;
138
139     grasshopper_zero128(&ctx->iv_buffer);
140     grasshopper_zero128(&ctx->partial_buffer);
141 }
142
143 int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
144                                         const unsigned char* iv, int enc) {
145     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
146
147     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
148         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
149     }
150
151     if (key != NULL) {
152         gost_grasshopper_cipher_key(c, key);
153     }
154
155     if (iv != NULL) {
156         memcpy((unsigned char*) EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
157                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
158     }
159
160     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
161            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx),
162            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
163
164     grasshopper_zero128(&c->buffer);
165
166     return 1;
167 }
168
169 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
170                                                                const unsigned char* iv,
171                                                                int enc) {
172     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
173     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_ECB;
174     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
175 }
176
177 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
178                                                                const unsigned char* iv,
179                                                                int enc) {
180     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
181     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CBC;
182     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
183 }
184
185 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
186                                                                const unsigned char* iv,
187                                                                int enc) {
188     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
189
190     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_OFB;
191
192     grasshopper_zero128(&c->buffer1);
193
194     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
195 }
196
197 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
198                                                                const unsigned char* iv,
199                                                                int enc) {
200     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
201     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CFB;
202     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
203 }
204
205 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
206                                                                const unsigned char* iv,
207                                                                int enc) {
208     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
209
210     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_CTR;
211     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
212
213     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
214     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
215
216     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
217 }
218
219 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
220                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
221     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
222     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
223
224     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
225 }
226
227 int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
228                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
229     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
230     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
231     const unsigned char* current_in = in;
232     unsigned char* current_out = out;
233     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
234     size_t i;
235
236     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
237         if (encrypting) {
238             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
239                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
240                                       &c->buffer);
241         } else {
242             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
243                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
244                                       &c->buffer);
245         }
246     }
247
248     return 1;
249 }
250
251 int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
252                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
253     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
254     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
255     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
256     const unsigned char* current_in = in;
257     unsigned char* current_out = out;
258     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
259     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
260     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
261     size_t i;
262     grasshopper_w128_t* currentBlock;
263
264     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
265
266     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
267         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
268         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
269         if (encrypting) {
270             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
271             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
272             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
273         } else {
274             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
275             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
276             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
277         }
278     }
279
280     return 1;
281 }
282
283 /* increment counter (128-bit int) by 1 */
284 static void ctr128_inc(unsigned char *counter)
285 {
286     unsigned int n = 16;
287     unsigned char c;
288
289     do {
290         --n;
291         c = counter[n];
292         ++c;
293         counter[n] = c;
294         if (c) return;
295     } while (n);
296 }
297
298 int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
299                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
300     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
301     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
302     const unsigned char* current_in = in;
303     unsigned char* current_out = out;
304     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
305     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
306     unsigned int n = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
307     size_t lasted;
308     size_t i;
309
310     while (n && inl) {
311         *(current_out++) = *(current_in++) ^ c->partial_buffer.b[n];
312         --inl;
313         n = (n + 1) % GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
314     }
315     EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, n);
316     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
317
318     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
319
320     // full parts
321     for (i = 0; i < blocks; i++) {
322         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
323         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
324         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
325         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
326         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
327         current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
328         current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
329     }
330
331     // last part
332     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
333     if (lasted > 0) {
334         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
335         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
336         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
337         for (i = 0; i < lasted; i++) {
338             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
339         }
340         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, i);
341         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
342     }
343
344     return 1;
345 }
346
347 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
348                                       grasshopper_w128_t* buf) {
349     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
350     ctx->g = ctx->buffer1.b[0] | (ctx->buffer1.b[1] << 8) | (ctx->buffer1.b[2] << 16) |
351              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[3] << 24);
352     ctx->g += 0x01010101;
353     ctx->buffer1.b[0] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
354     ctx->buffer1.b[1] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
355     ctx->buffer1.b[2] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
356     ctx->buffer1.b[3] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
357     ctx->g = ctx->buffer1.b[4] | (ctx->buffer1.b[5] << 8) | (ctx->buffer1.b[6] << 16) |
358              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[7] << 24);
359     ctx->go = ctx->g;
360     ctx->g += 0x01010104;
361     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
362         ctx->g++;
363     }
364     ctx->buffer1.b[4] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
365     ctx->buffer1.b[5] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
366     ctx->buffer1.b[6] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
367     ctx->buffer1.b[7] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
368     ctx->g = ctx->buffer1.b[8] | (ctx->buffer1.b[9] << 8) | (ctx->buffer1.b[10] << 16) |
369              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[11] << 24);
370     ctx->go = ctx->g;
371     ctx->g += 0x01010107;
372     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
373         ctx->g++;
374     }
375     ctx->buffer1.b[8] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
376     ctx->buffer1.b[9] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
377     ctx->buffer1.b[10] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
378     ctx->buffer1.b[11] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
379     ctx->g = ctx->buffer1.b[12] | (ctx->buffer1.b[13] << 8) | (ctx->buffer1.b[14] << 16) |
380              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[15] << 24);
381     ctx->go = ctx->g;
382     ctx->g += 0x01010110;
383     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
384         ctx->g++;
385     }
386     ctx->buffer1.b[12] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
387     ctx->buffer1.b[13] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
388     ctx->buffer1.b[14] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
389     ctx->buffer1.b[15] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
390     memcpy(iv, &ctx->buffer1, 16);
391     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
392 }
393
394 int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
395                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
396     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
397     const unsigned char* in_ptr = in;
398     unsigned char* out_ptr = out;
399     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
400     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
401     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
402     size_t i = 0;
403     size_t j;
404
405     /* process partial block if any */
406     if (num > 0) {
407         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
408              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
409             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
410         }
411         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
412             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
413         } else {
414             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
415             return 1;
416         }
417     }
418
419     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
420            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
421         /*
422          * block cipher current iv
423          */
424         /* Encrypt */
425         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
426
427         /*
428          * xor next block of input text with it and output it
429          */
430         /*
431          * output this block
432          */
433         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
434             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
435         }
436     }
437
438     /* Process rest of buffer */
439     if (i < inl) {
440         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
441         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
442             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
443         }
444         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
445     } else {
446         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
447     }
448
449     return 1;
450 }
451
452 int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
453                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
454     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
455     const unsigned char* in_ptr = in;
456     unsigned char* out_ptr = out;
457     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
458     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
459     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
460     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
461     size_t i = 0;
462     size_t j = 0;
463
464     /* process partial block if any */
465     if (num > 0) {
466         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
467             if (!encrypting) {
468                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
469             }
470             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
471             if (encrypting) {
472                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
473             }
474         }
475         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
476             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
477             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
478         } else {
479             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
480             return 1;
481         }
482     }
483
484     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
485            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
486         /*
487          * block cipher current iv
488          */
489         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
490                                   &c->buffer);
491         /*
492          * xor next block of input text with it and output it
493          */
494         /*
495          * output this block
496          */
497         if (!encrypting) {
498             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
499         }
500         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
501             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
502         }
503         /* Encrypt */
504         /* Next iv is next block of cipher text */
505         if (encrypting) {
506             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
507         }
508     }
509
510     /* Process rest of buffer */
511     if (i < inl) {
512         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
513                                   &c->buffer);
514         if (!encrypting) {
515             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
516         }
517         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
518             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
519         }
520         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
521         if (encrypting) {
522             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
523         }
524     } else {
525         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
526     }
527
528     return 1;
529 }
530
531 int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
532     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
533     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
534
535     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
536     if (params->destroy_cipher != NULL) {
537         params->destroy_cipher(c);
538     }
539
540     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
541
542     return 1;
543 }
544
545 int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
546     int len = 0;
547     unsigned char* buf = NULL;
548     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
549
550     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
551
552     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
553         OPENSSL_free(buf);
554         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
555         return 0;
556     }
557     OPENSSL_free(buf);
558
559     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
560     return 1;
561 }
562
563 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
564     int ret = -1;
565
566     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
567         return ret;
568     }
569
570     return 1;
571 }
572
573 int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
574     switch (type) {
575         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
576             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
577                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
578                 return -1;
579             }
580             break;
581         }
582         default:
583             GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
584             return -1;
585     }
586     return 1;
587 }
588
589 GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
590     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
591                                block_size  /* block_size */,
592                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
593 }
594
595 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
596     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
597            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
598                    mode |
599                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
600                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
601                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
602                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
603            ) &&
604            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
605            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
606            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
607            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
608            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
609 }
610
611 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
612     EVP_CIPHER** cipher;
613     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
614
615     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
616
617     if (*cipher == NULL) {
618         params = &gost_cipher_params[num];
619
620         int nid = params->nid;
621         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
622         int block_size = params->block_size;
623         int ctx_size = params->ctx_size;
624         int iv_size = params->iv_size;
625         bool padding = params->padding;
626
627         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
628         if (*cipher == NULL) {
629             return NULL;
630         }
631
632         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
633             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
634             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
635             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
636             *cipher = NULL;
637         }
638     }
639
640     return *cipher;
641 }
642
643 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
644     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
645 }
646
647 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
648     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
649 }
650
651 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
652     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
653 }
654
655 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
656     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
657 }
658
659 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
660     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
661 }
662
663 #if defined(__cplusplus)
664 }
665 #endif