gost_crypt.c

   1 /**********************************************************************
   2  *                          gost_crypt.c                              *
   3  *             Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD                  *
   4  *         This file is distributed under the same license as OpenSSL *
   5  *                                                                    *
   6  *       OpenSSL interface to GOST 28147-89 cipher functions          *
   7  *          Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation                    *
   8  **********************************************************************/
   9 #include <string.h>
  10 #include "gost89.h"
  11 #include <openssl/err.h>
  12 #include <openssl/rand.h>
  13 #include "e_gost_err.h"
  14 #include "gost_lcl.h"
  15 #include "gost_gost2015.h"
  16
  17 #if !defined(CCGOST_DEBUG) && !defined(DEBUG)
  18 # ifndef NDEBUG
  19 #  define NDEBUG
  20 # endif
  21 #endif
  22 #include <assert.h>
  23
  24 static int gost_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  25                             const unsigned char *iv, int enc);
  26 static int gost_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  27                                 const unsigned char *iv, int enc);
  28 static int gost_cipher_init_cpa(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  29                                 const unsigned char *iv, int enc);
  30 static int gost_cipher_init_cp_12(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  31                                   const unsigned char *key,
  32                                   const unsigned char *iv, int enc);
  33 /* Handles block of data in CFB mode */
  34 static int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  35                               const unsigned char *in, size_t inl);
  36 /* Handles block of data in CBC mode */
  37 static int gost_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  38                               const unsigned char *in, size_t inl);
  39 /* Handles block of data in CNT mode */
  40 static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  41                               const unsigned char *in, size_t inl);
  42 /* Cleanup function */
  43 static int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
  44 /* set/get cipher parameters */
  45 static int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  46 static int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  47 /* Control function */
  48 static int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
  49
  50 static int magma_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  51                              const unsigned char *iv, int enc);
  52 static int magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  53                              const unsigned char *iv, int enc);
  54 /* Handles block of data in CBC mode */
  55 static int magma_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  56                                const unsigned char *in, size_t inl);
  57 static int magma_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  58                                const unsigned char *in, size_t inl);
  59
  60 static int magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  61                                const unsigned char *in, size_t inl);
  62
  63 /* set/get cipher parameters */
  64 static int magma_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  65 static int magma_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  66 /* Control function */
  67 static int magma_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
  68 static int magma_cipher_ctl_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
  69
  70 static EVP_CIPHER *_hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
  71 const EVP_CIPHER *cipher_gost(void)
  72 {
  73     if (_hidden_Gost28147_89_cipher == NULL
  74         && ((_hidden_Gost28147_89_cipher =
  75              EVP_CIPHER_meth_new(NID_id_Gost28147_89, 1 /* block_size */ ,
  76                                  32 /* key_size */ )) == NULL
  77             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_Gost28147_89_cipher, 8)
  78             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  79                                           EVP_CIPH_CFB_MODE |
  80                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
  81                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
  82                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
  83                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
  84             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  85                                          gost_cipher_init)
  86             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  87                                               gost_cipher_do_cfb)
  88             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  89                                             gost_cipher_cleanup)
  90             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  91                                                   sizeof(struct
  92                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
  93             ||
  94             !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  95                                                  gost89_set_asn1_parameters)
  96             ||
  97             !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  98                                                  gost89_get_asn1_parameters)
  99             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_Gost28147_89_cipher,
 100                                          gost_cipher_ctl))) {
 101         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cipher);
 102         _hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
 103     }
 104     return _hidden_Gost28147_89_cipher;
 105 }
 106
 107 static EVP_CIPHER *_hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
 108 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cbc(void)
 109 {
 110     if (_hidden_Gost28147_89_cbc == NULL
 111         && ((_hidden_Gost28147_89_cbc =
 112              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cbc, 8 /* block_size */ ,
 113                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 114             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_Gost28147_89_cbc, 8)
 115             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 116                                           EVP_CIPH_CBC_MODE |
 117                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 118                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 119                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 120             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 121                                          gost_cipher_init_cbc)
 122             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 123                                               gost_cipher_do_cbc)
 124             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 125                                             gost_cipher_cleanup)
 126             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 127                                                   sizeof(struct
 128                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 129             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 130                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 131             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 132                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 133             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 134                                          gost_cipher_ctl))) {
 135         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cbc);
 136         _hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
 137     }
 138     return _hidden_Gost28147_89_cbc;
 139 }
 140
 141 static EVP_CIPHER *_hidden_gost89_cnt = NULL;
 142 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cpacnt(void)
 143 {
 144     if (_hidden_gost89_cnt == NULL
 145         && ((_hidden_gost89_cnt =
 146              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cnt, 1 /* block_size */ ,
 147                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 148             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_gost89_cnt, 8)
 149             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_gost89_cnt,
 150                                           EVP_CIPH_OFB_MODE |
 151                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 152                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 153                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 154                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 155             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_gost89_cnt,
 156                                          gost_cipher_init_cpa)
 157             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_gost89_cnt,
 158                                               gost_cipher_do_cnt)
 159             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_gost89_cnt,
 160                                             gost_cipher_cleanup)
 161             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_gost89_cnt,
 162                                                   sizeof(struct
 163                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 164             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_gost89_cnt,
 165                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 166             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_gost89_cnt,
 167                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 168             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_gost89_cnt, gost_cipher_ctl))) {
 169         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt);
 170         _hidden_gost89_cnt = NULL;
 171     }
 172     return _hidden_gost89_cnt;
 173 }
 174
 175 static EVP_CIPHER *_hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 176 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cpcnt_12(void)
 177 {
 178     if (_hidden_gost89_cnt_12 == NULL
 179         && ((_hidden_gost89_cnt_12 =
 180              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cnt_12, 1 /* block_size */ ,
 181                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 182             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_gost89_cnt_12, 8)
 183             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_gost89_cnt_12,
 184                                           EVP_CIPH_OFB_MODE |
 185                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 186                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 187                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 188                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 189             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_gost89_cnt_12,
 190                                          gost_cipher_init_cp_12)
 191             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_gost89_cnt_12,
 192                                               gost_cipher_do_cnt)
 193             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_gost89_cnt_12,
 194                                             gost_cipher_cleanup)
 195             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_gost89_cnt_12,
 196                                                   sizeof(struct
 197                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 198             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_gost89_cnt_12,
 199                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 200             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_gost89_cnt_12,
 201                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 202             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_gost89_cnt_12,
 203                                          gost_cipher_ctl))) {
 204         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt_12);
 205         _hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 206     }
 207     return _hidden_gost89_cnt_12;
 208 }
 209
 210 static EVP_CIPHER *_hidden_magma_ctr = NULL;
 211 const EVP_CIPHER *cipher_magma_ctr(void)
 212 {
 213     if (_hidden_magma_ctr == NULL
 214         && ((_hidden_magma_ctr =
 215              EVP_CIPHER_meth_new(NID_magma_ctr, 1 /* block_size */ ,
 216                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 217             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_magma_ctr, 4)
 218             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_magma_ctr,
 219                                           EVP_CIPH_CTR_MODE |
 220                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 221                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 222                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 223                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 224             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_magma_ctr, magma_cipher_init)
 225             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_magma_ctr,
 226                                               magma_cipher_do_ctr)
 227             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_magma_ctr,
 228                                             gost_cipher_cleanup)
 229             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_magma_ctr,
 230                                                   sizeof(struct
 231                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 232             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_magma_ctr,
 233                                                     magma_set_asn1_parameters)
 234             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_magma_ctr,
 235                                                     magma_get_asn1_parameters)
 236             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_magma_ctr, magma_cipher_ctl))) {
 237         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr);
 238         _hidden_magma_ctr = NULL;
 239     }
 240     return _hidden_magma_ctr;
 241 }
 242
 243 static EVP_CIPHER *_hidden_magma_ctr_acpkm = NULL;
 244 const EVP_CIPHER *cipher_magma_ctr_acpkm(void)
 245 {
 246     if (_hidden_magma_ctr_acpkm == NULL
 247         && ((_hidden_magma_ctr_acpkm =
 248              EVP_CIPHER_meth_new(NID_magma_ctr_acpkm, 1 /* block_size */ ,
 249                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 250             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_magma_ctr_acpkm, 4)
 251             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 252                                           EVP_CIPH_CTR_MODE |
 253                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 254                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 255                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 256                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 257             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_magma_ctr_acpkm, magma_cipher_init)
 258             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 259                                               magma_cipher_do_ctr)
 260             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 261                                             gost_cipher_cleanup)
 262             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 263                                                   sizeof(struct
 264                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 265             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 266                                                     magma_set_asn1_parameters)
 267             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_magma_ctr_acpkm,
 268                                                     magma_get_asn1_parameters)
 269
 270             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_magma_ctr_acpkm, magma_cipher_ctl))) {
 271         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr_acpkm);
 272         _hidden_magma_ctr_acpkm = NULL;
 273     }
 274     return _hidden_magma_ctr_acpkm;
 275 }
 276
 277 static EVP_CIPHER *_hidden_magma_ctr_acpkm_omac = NULL;
 278 const EVP_CIPHER *cipher_magma_ctr_acpkm_omac(void)
 279 {
 280     if (_hidden_magma_ctr_acpkm_omac == NULL
 281         && ((_hidden_magma_ctr_acpkm_omac =
 282              EVP_CIPHER_meth_new(NID_magma_ctr_acpkm_omac, 1 /* block_size */ ,
 283                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 284             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac, 4)
 285             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 286                                           EVP_CIPH_CTR_MODE |
 287                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 288                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 289                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 290                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT |
 291                                                                                                                                                                         EVP_CIPH_CUSTOM_COPY |
 292                                                                                                                                                                         EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER |
 293                                                                                                                                                                         EVP_CIPH_FLAG_CIPHER_WITH_MAC)
 294             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac, magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac)
 295             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 296                                               magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac)
 297             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 298                                             gost_cipher_cleanup)
 299             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 300                                                   sizeof(struct
 301                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 302             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 303                                                     magma_set_asn1_parameters)
 304             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac,
 305                                                     magma_get_asn1_parameters)
 306             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac, magma_cipher_ctl_acpkm_omac))) {
 307         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac);
 308         _hidden_magma_ctr_acpkm_omac = NULL;
 309     }
 310     return _hidden_magma_ctr_acpkm_omac;
 311 }
 312
 313 static EVP_CIPHER *_hidden_magma_cbc = NULL;
 314 const EVP_CIPHER *cipher_magma_cbc(void)
 315 {
 316     if (_hidden_magma_cbc == NULL
 317         && ((_hidden_magma_cbc =
 318              EVP_CIPHER_meth_new(NID_magma_cbc, 8 /* block_size */ ,
 319                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 320             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_magma_cbc, 8)
 321             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_magma_cbc,
 322                                           EVP_CIPH_CBC_MODE |
 323                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 324                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 325                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 326             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_magma_cbc, magma_cipher_init)
 327             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_magma_cbc,
 328                                               magma_cipher_do_cbc)
 329             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_magma_cbc,
 330                                             gost_cipher_cleanup)
 331             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_magma_cbc,
 332                                                   sizeof(struct
 333                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 334             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_magma_cbc, magma_cipher_ctl))) {
 335         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_cbc);
 336         _hidden_magma_cbc = NULL;
 337     }
 338     return _hidden_magma_cbc;
 339 }
 340
 341 void cipher_gost_destroy(void)
 342 {
 343     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cipher);
 344     _hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
 345     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt);
 346     _hidden_gost89_cnt = NULL;
 347     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cbc);
 348     _hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
 349     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt_12);
 350     _hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 351     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_cbc);
 352     _hidden_magma_cbc = NULL;
 353     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr);
 354     _hidden_magma_ctr = NULL;
 355     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr_acpkm);
 356     _hidden_magma_ctr_acpkm = NULL;
 357     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_magma_ctr_acpkm_omac);
 358     _hidden_magma_ctr_acpkm_omac = NULL;
 359 }
 360
 361 /* Implementation of GOST 28147-89 in MAC (imitovstavka) mode */
 362 /* Init functions which set specific parameters */
 363 static int gost_imit_init_cpa(EVP_MD_CTX *ctx);
 364 static int gost_imit_init_cp_12(EVP_MD_CTX *ctx);
 365 /* process block of data */
 366 static int gost_imit_update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count);
 367 /* Return computed value */
 368 static int gost_imit_final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md);
 369 /* Copies context */
 370 static int gost_imit_copy(EVP_MD_CTX *to, const EVP_MD_CTX *from);
 371 static int gost_imit_cleanup(EVP_MD_CTX *ctx);
 372 /* Control function, knows how to set MAC key.*/
 373 static int gost_imit_ctrl(EVP_MD_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
 374
 375 static EVP_MD *_hidden_Gost28147_89_MAC_md = NULL;
 376 static EVP_MD *_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = NULL;
 377
 378 EVP_MD *imit_gost_cpa(void)
 379 {
 380     if (_hidden_Gost28147_89_MAC_md == NULL) {
 381         EVP_MD *md;
 382
 383         if ((md = EVP_MD_meth_new(NID_id_Gost28147_89_MAC, NID_undef)) == NULL
 384             || !EVP_MD_meth_set_result_size(md, 4)
 385             || !EVP_MD_meth_set_input_blocksize(md, 8)
 386             || !EVP_MD_meth_set_app_datasize(md,
 387                                              sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx))
 388             || !EVP_MD_meth_set_flags(md, EVP_MD_FLAG_XOF)
 389             || !EVP_MD_meth_set_init(md, gost_imit_init_cpa)
 390             || !EVP_MD_meth_set_update(md, gost_imit_update)
 391             || !EVP_MD_meth_set_final(md, gost_imit_final)
 392             || !EVP_MD_meth_set_copy(md, gost_imit_copy)
 393             || !EVP_MD_meth_set_cleanup(md, gost_imit_cleanup)
 394             || !EVP_MD_meth_set_ctrl(md, gost_imit_ctrl)) {
 395             EVP_MD_meth_free(md);
 396             md = NULL;
 397         }
 398         _hidden_Gost28147_89_MAC_md = md;
 399     }
 400     return _hidden_Gost28147_89_MAC_md;
 401 }
 402
 403 void imit_gost_cpa_destroy(void)
 404 {
 405     EVP_MD_meth_free(_hidden_Gost28147_89_MAC_md);
 406     _hidden_Gost28147_89_MAC_md = NULL;
 407 }
 408
 409 EVP_MD *imit_gost_cp_12(void)
 410 {
 411     if (_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md == NULL) {
 412         EVP_MD *md;
 413
 414         if ((md = EVP_MD_meth_new(NID_gost_mac_12, NID_undef)) == NULL
 415             || !EVP_MD_meth_set_result_size(md, 4)
 416             || !EVP_MD_meth_set_input_blocksize(md, 8)
 417             || !EVP_MD_meth_set_app_datasize(md,
 418                                              sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx))
 419             || !EVP_MD_meth_set_flags(md, EVP_MD_FLAG_XOF)
 420             || !EVP_MD_meth_set_init(md, gost_imit_init_cp_12)
 421             || !EVP_MD_meth_set_update(md, gost_imit_update)
 422             || !EVP_MD_meth_set_final(md, gost_imit_final)
 423             || !EVP_MD_meth_set_copy(md, gost_imit_copy)
 424             || !EVP_MD_meth_set_cleanup(md, gost_imit_cleanup)
 425             || !EVP_MD_meth_set_ctrl(md, gost_imit_ctrl)) {
 426             EVP_MD_meth_free(md);
 427             md = NULL;
 428         }
 429         _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = md;
 430     }
 431     return _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md;
 432 }
 433
 434 void imit_gost_cp_12_destroy(void)
 435 {
 436     EVP_MD_meth_free(_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md);
 437     _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = NULL;
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Correspondence between gost parameter OIDs and substitution blocks
 442  * NID field is filed by register_gost_NID function in engine.c
 443  * upon engine initialization
 444  */
 445
 446 struct gost_cipher_info gost_cipher_list[] = {
 447     /*- NID *//*
 448      * Subst block
 449      *//*
 450      * Key meshing
 451      */
 452     /*
 453      * {NID_id_GostR3411_94_CryptoProParamSet,&GostR3411_94_CryptoProParamSet,0},
 454      */
 455     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_A_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetA,
 456      1},
 457     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_B_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetB,
 458      1},
 459     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_C_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetC,
 460      1},
 461     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_D_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetD,
 462      1},
 463     {NID_id_tc26_gost_28147_param_Z, &Gost28147_TC26ParamSetZ, 1},
 464     {NID_id_Gost28147_89_TestParamSet, &Gost28147_TestParamSet, 1},
 465     {NID_undef, NULL, 0}
 466 };
 467
 468 /*
 469  * get encryption parameters from crypto network settings FIXME For now we
 470  * use environment var CRYPT_PARAMS as place to store these settings.
 471  * Actually, it is better to use engine control command, read from
 472  * configuration file to set them
 473  */
 474 const struct gost_cipher_info *get_encryption_params(ASN1_OBJECT *obj)
 475 {
 476     int nid;
 477     struct gost_cipher_info *param;
 478     if (!obj) {
 479         const char *params = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_CRYPT_PARAMS);
 480         if (!params || !strlen(params)) {
 481             int i;
 482             for (i = 0; gost_cipher_list[i].nid != NID_undef; i++)
 483                 if (gost_cipher_list[i].nid == NID_id_tc26_gost_28147_param_Z)
 484                     return &gost_cipher_list[i];
 485             return &gost_cipher_list[0];
 486         }
 487
 488         nid = OBJ_txt2nid(params);
 489         if (nid == NID_undef) {
 490             GOSTerr(GOST_F_GET_ENCRYPTION_PARAMS,
 491                     GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID);
 492             ERR_add_error_data(3, "Unsupported CRYPT_PARAMS='",
 493                 params, "' specified in environment or in config");
 494             return NULL;
 495         }
 496     } else {
 497         nid = OBJ_obj2nid(obj);
 498     }
 499     for (param = gost_cipher_list; param->sblock != NULL && param->nid != nid;
 500          param++) ;
 501     if (!param->sblock) {
 502         GOSTerr(GOST_F_GET_ENCRYPTION_PARAMS, GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAMS);
 503         return NULL;
 504     }
 505     return param;
 506 }
 507
 508 /* Sets cipher param from paramset NID. */
 509 static int gost_cipher_set_param(struct ossl_gost_cipher_ctx *c, int nid)
 510 {
 511     const struct gost_cipher_info *param;
 512     param = get_encryption_params((nid == NID_undef ? NULL : OBJ_nid2obj(nid)));
 513     if (!param)
 514         return 0;
 515
 516     c->paramNID = param->nid;
 517     c->key_meshing = param->key_meshing;
 518     c->count = 0;
 519     gost_init(&(c->cctx), param->sblock);
 520     return 1;
 521 }
 522
 523 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX by paramset NID */
 524 static int gost_cipher_init_param(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 525                                   const unsigned char *key,
 526                                   const unsigned char *iv, int enc,
 527                                   int paramNID, int mode)
 528 {
 529     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 530     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 531         if (!gost_cipher_set_param(c, paramNID))
 532             return 0;
 533         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
 534     }
 535     if (key)
 536         gost_key(&(c->cctx), key);
 537     if (iv) {
 538         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 539                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 540     }
 541     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 542            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 543     return 1;
 544 }
 545
 546 static int gost_cipher_init_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 547                                 const unsigned char *key,
 548                                 const unsigned char *iv,
 549                                 gost_subst_block * block)
 550 {
 551     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 552     gost_init(&(c->cctx), block);
 553     c->key_meshing = 1;
 554     c->count = 0;
 555     if (key)
 556         gost_key(&(c->cctx), key);
 557     if (iv) {
 558         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 559                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 560     }
 561     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 562            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 563     return 1;
 564 }
 565
 566 static int gost_cipher_init_cpa(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 567                                 const unsigned char *iv, int enc)
 568 {
 569     return gost_cipher_init_cnt(ctx, key, iv, &Gost28147_CryptoProParamSetA);
 570 }
 571
 572 static int gost_cipher_init_cp_12(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 573                                   const unsigned char *key,
 574                                   const unsigned char *iv, int enc)
 575 {
 576     return gost_cipher_init_cnt(ctx, key, iv, &Gost28147_TC26ParamSetZ);
 577 }
 578
 579 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 580 int gost_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 581                      const unsigned char *iv, int enc)
 582 {
 583     return gost_cipher_init_param(ctx, key, iv, enc, NID_undef,
 584                                   EVP_CIPH_CFB_MODE);
 585 }
 586
 587 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 588 int gost_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 589                          const unsigned char *iv, int enc)
 590 {
 591     return gost_cipher_init_param(ctx, key, iv, enc, NID_undef,
 592                                   EVP_CIPH_CBC_MODE);
 593 }
 594
 595 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 596 int magma_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 597                       const unsigned char *iv, int enc)
 598 {
 599     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 600     /* FIXME this is just initializtion check */
 601     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 602         if (!gost_cipher_set_param(c, NID_id_tc26_gost_28147_param_Z))
 603             return 0;
 604         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
 605     }
 606     if (key)
 607         magma_key(&(c->cctx), key);
 608     if (iv) {
 609         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 610                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 611     }
 612     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 613            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 614
 615     if (EVP_CIPHER_CTX_nid(ctx) == NID_magma_ctr_acpkm
 616      || EVP_CIPHER_CTX_nid(ctx) == NID_magma_ctr_acpkm_omac) {
 617        c->key_meshing = 1024;
 618     } else {
 619        c->key_meshing = 0;
 620     }
 621
 622     return 1;
 623 }
 624
 625 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 626 int magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 627                       const unsigned char *iv, int enc)
 628 {
 629         if (key) {
 630     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 631                 unsigned char keys[64];
 632                 const EVP_MD *md = EVP_get_digestbynid(NID_magma_mac);
 633                 EVP_PKEY *mac_key;
 634
 635                 if (md == NULL)
 636                         return 0;
 637
 638                 if (enc) {
 639                         if (RAND_bytes(c->kdf_seed, 8) != 1)
 640                                 return 0;
 641                 }
 642
 643                 if (gost_kdftree2012_256(keys, 64, key, 32, (const unsigned char *)"kdf tree", 8, c->kdf_seed, 8, 1) <= 0)
 644                         return 0;
 645
 646                 c->omac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 647                 mac_key = EVP_PKEY_new_mac_key(NID_magma_mac, NULL, keys+32, 32);
 648
 649                 if (mac_key == NULL || c->omac_ctx == NULL) {
 650                         EVP_PKEY_free(mac_key);
 651                         OPENSSL_cleanse(keys, sizeof(keys));
 652                         return 0;
 653                 }
 654
 655                 if (EVP_DigestInit_ex(c->omac_ctx, md, NULL) <= 0 ||
 656                         EVP_DigestSignInit(c->omac_ctx, NULL, md, NULL, mac_key) <= 0) {
 657                         EVP_PKEY_free(mac_key);
 658                         OPENSSL_cleanse(keys, sizeof(keys));
 659                         return 0;
 660                 }
 661                 EVP_PKEY_free(mac_key);
 662                 OPENSSL_cleanse(keys + 32, sizeof(keys) - 32);
 663
 664                 return magma_cipher_init(ctx, keys, iv, enc);
 665         }
 666         return magma_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 667 }
 668
 669 /*
 670  * Wrapper around gostcrypt function from gost89.c which perform key meshing
 671  * when nesseccary
 672  */
 673 static void gost_crypt_mesh(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 674 {
 675     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 676     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 677     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 678         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 679     }
 680     gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf);
 681     c->count = c->count % 1024 + 8;
 682 }
 683
 684 static void gost_cnt_next(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 685 {
 686     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 687     word32 g, go;
 688     unsigned char buf1[8];
 689     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 690     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 691         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 692     }
 693     if (c->count == 0) {
 694         gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf1);
 695     } else {
 696         memcpy(buf1, iv, 8);
 697     }
 698     g = buf1[0] | (buf1[1] << 8) | (buf1[2] << 16) | ((word32) buf1[3] << 24);
 699     g += 0x01010101;
 700     buf1[0] = (unsigned char)(g & 0xff);
 701     buf1[1] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 702     buf1[2] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 703     buf1[3] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 704     g = buf1[4] | (buf1[5] << 8) | (buf1[6] << 16) | ((word32) buf1[7] << 24);
 705     go = g;
 706     g += 0x01010104;
 707     if (go > g)                 /* overflow */
 708         g++;
 709     buf1[4] = (unsigned char)(g & 0xff);
 710     buf1[5] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 711     buf1[6] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 712     buf1[7] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 713     memcpy(iv, buf1, 8);
 714     gostcrypt(&(c->cctx), buf1, buf);
 715     c->count = c->count % 1024 + 8;
 716 }
 717
 718 /* GOST encryption in CBC mode */
 719 int gost_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 720                        const unsigned char *in, size_t inl)
 721 {
 722     unsigned char b[8];
 723     const unsigned char *in_ptr = in;
 724     unsigned char *out_ptr = out;
 725     int i;
 726     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 727     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 728     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 729         while (inl > 0) {
 730
 731             for (i = 0; i < 8; i++) {
 732                 b[i] = iv[i] ^ in_ptr[i];
 733             }
 734             gostcrypt(&(c->cctx), b, out_ptr);
 735             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 736             out_ptr += 8;
 737             in_ptr += 8;
 738             inl -= 8;
 739         }
 740     } else {
 741         while (inl > 0) {
 742             gostdecrypt(&(c->cctx), in_ptr, b);
 743             for (i = 0; i < 8; i++) {
 744                 out_ptr[i] = iv[i] ^ b[i];
 745             }
 746             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 747             out_ptr += 8;
 748             in_ptr += 8;
 749             inl -= 8;
 750         }
 751     }
 752     return 1;
 753 }
 754
 755 /* MAGMA encryption in CBC mode */
 756 int magma_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 757                         const unsigned char *in, size_t inl)
 758 {
 759     unsigned char b[8];
 760     unsigned char d[8];
 761     const unsigned char *in_ptr = in;
 762     unsigned char *out_ptr = out;
 763     int i;
 764     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 765     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 766     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 767         while (inl > 0) {
 768
 769             for (i = 0; i < 8; i++) {
 770                 b[7 - i] = iv[i] ^ in_ptr[i];
 771             }
 772             gostcrypt(&(c->cctx), b, d);
 773
 774             for (i = 0; i < 8; i++) {
 775                 out_ptr[7 - i] = d[i];
 776             }
 777             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 778             out_ptr += 8;
 779             in_ptr += 8;
 780             inl -= 8;
 781         }
 782     } else {
 783         while (inl > 0) {
 784             for (i = 0; i < 8; i++) {
 785                 d[7 - i] = in_ptr[i];
 786             }
 787             gostdecrypt(&(c->cctx), d, b);
 788             for (i = 0; i < 8; i++) {
 789                 out_ptr[i] = iv[i] ^ b[7 - i];
 790             }
 791             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 792             out_ptr += 8;
 793             in_ptr += 8;
 794             inl -= 8;
 795         }
 796     }
 797     return 1;
 798 }
 799
 800 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
 801 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
 802 {
 803     inc_counter(counter, 8);
 804 }
 805
 806 /* MAGMA encryption in CTR mode */
 807 static int magma_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 808                                const unsigned char *in, size_t inl)
 809 {
 810     const unsigned char *in_ptr = in;
 811     unsigned char *out_ptr = out;
 812     size_t i = 0;
 813     size_t j;
 814     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 815     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 816     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 817     unsigned char b[8];
 818 /* Process partial blocks */
 819     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 820         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 821              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 822             *out_ptr = buf[7 - j] ^ (*in_ptr);
 823         }
 824         if (j == 8) {
 825             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 826         } else {
 827             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 828             return inl;
 829         }
 830     }
 831
 832 /* Process full blocks */
 833     for (; i + 8 <= inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 834         for (j = 0; j < 8; j++) {
 835             b[7 - j] = iv[j];
 836         }
 837         gostcrypt(&(c->cctx), b, buf);
 838         for (j = 0; j < 8; j++) {
 839             out_ptr[j] = buf[7 - j] ^ in_ptr[j];
 840         }
 841         ctr64_inc(iv);
 842         c->count += 8;
 843         if (c->key_meshing && (c->count % c->key_meshing == 0))
 844             acpkm_magma_key_meshing(&(c->cctx));
 845     }
 846
 847 /* Process the rest of plaintext */
 848     if (i < inl) {
 849         for (j = 0; j < 8; j++) {
 850             b[7 - j] = iv[j];
 851         }
 852         gostcrypt(&(c->cctx), b, buf);
 853
 854         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 855             out_ptr[j] = buf[7 - j] ^ in_ptr[j];
 856         }
 857
 858         ctr64_inc(iv);
 859         c->count += 8;
 860         if (c->key_meshing && (c->count % c->key_meshing == 0))
 861             acpkm_magma_key_meshing(&(c->cctx));
 862
 863         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 864     } else {
 865         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 866     }
 867
 868     return inl;
 869 }
 870
 871 /* MAGMA encryption in CTR mode */
 872 static int magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 873                                const unsigned char *in, size_t inl)
 874 {
 875   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 876
 877         if (in == NULL && inl == 0) /* Final call */
 878                 return gost2015_final_call(ctx, c->omac_ctx, MAGMA_MAC_MAX_SIZE, c->tag, magma_cipher_do_ctr);
 879
 880         /* As in and out can be the same pointer, process unencrypted here */
 881         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 882                 EVP_DigestSignUpdate(c->omac_ctx, in, inl);
 883
 884   if (magma_cipher_do_ctr(ctx, out, in, inl) != inl)
 885       return -1;
 886
 887         /* As in and out can be the same pointer, process decrypted here */
 888         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 889                 EVP_DigestSignUpdate(c->omac_ctx, out, inl);
 890
 891         return inl;
 892 }
 893 /* GOST encryption in CFB mode */
 894 int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 895                        const unsigned char *in, size_t inl)
 896 {
 897     const unsigned char *in_ptr = in;
 898     unsigned char *out_ptr = out;
 899     size_t i = 0;
 900     size_t j = 0;
 901     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 902     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 903 /* process partial block if any */
 904     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 905         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 906              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 907             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 908                 buf[j + 8] = *in_ptr;
 909             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 910             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 911                 buf[j + 8] = *out_ptr;
 912         }
 913         if (j == 8) {
 914             memcpy(iv, buf + 8, 8);
 915             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 916         } else {
 917             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 918             return 1;
 919         }
 920     }
 921
 922     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 923         /*
 924          * block cipher current iv
 925          */
 926         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 927         /*
 928          * xor next block of input text with it and output it
 929          */
 930         /*
 931          * output this block
 932          */
 933         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 934             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 935         for (j = 0; j < 8; j++) {
 936             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 937         }
 938         /* Encrypt */
 939         /* Next iv is next block of cipher text */
 940         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 941             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 942     }
 943 /* Process rest of buffer */
 944     if (i < inl) {
 945         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 946         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 947             memcpy(buf + 8, in_ptr, inl - i);
 948         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 949             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 950         }
 951         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 952         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 953             memcpy(buf + 8, out_ptr, j);
 954     } else {
 955         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 956     }
 957     return 1;
 958 }
 959
 960 static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 961                               const unsigned char *in, size_t inl)
 962 {
 963     const unsigned char *in_ptr = in;
 964     unsigned char *out_ptr = out;
 965     size_t i = 0;
 966     size_t j;
 967     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 968     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 969 /* process partial block if any */
 970     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 971         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 972              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 973             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 974         }
 975         if (j == 8) {
 976             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 977         } else {
 978             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 979             return 1;
 980         }
 981     }
 982
 983     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 984         /*
 985          * block cipher current iv
 986          */
 987         /* Encrypt */
 988         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 989         /*
 990          * xor next block of input text with it and output it
 991          */
 992         /*
 993          * output this block
 994          */
 995         for (j = 0; j < 8; j++) {
 996             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 997         }
 998     }
 999 /* Process rest of buffer */
1000     if (i < inl) {
1001         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
1002         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
1003             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
1004         }
1005         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
1006     } else {
1007         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
1008     }
1009     return 1;
1010 }
1011
1012 /* Cleaning up of EVP_CIPHER_CTX */
1013 int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *ctx)
1014 {
1015     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1016                 EVP_MD_CTX_free(c->omac_ctx);
1017     gost_destroy(&(c->cctx));
1018     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
1019     return 1;
1020 }
1021
1022 /* Control function for gost cipher */
1023 int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1024 {
1025     switch (type) {
1026     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
1027         {
1028             if (RAND_priv_bytes
1029                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
1030                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
1031                 return -1;
1032             }
1033             break;
1034         }
1035     case EVP_CTRL_PBE_PRF_NID:
1036         if (ptr) {
1037             const char *params = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_PBE_PARAMS);
1038             int nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
1039
1040             if (params) {
1041                 if (!strcmp("md_gost12_256", params))
1042                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_256;
1043                 else if (!strcmp("md_gost12_512", params))
1044                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
1045                 else if (!strcmp("md_gost94", params))
1046                     nid = NID_id_HMACGostR3411_94;
1047             }
1048             *((int *)ptr) = nid;
1049             return 1;
1050         } else {
1051             return 0;
1052         }
1053
1054     case EVP_CTRL_SET_SBOX:
1055         if (ptr) {
1056             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1057                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1058             int nid;
1059             int cur_meshing;
1060             int ret;
1061
1062             if (c == NULL) {
1063                 return -1;
1064             }
1065
1066             if (c->count != 0) {
1067                 return -1;
1068             }
1069
1070             nid = OBJ_txt2nid(ptr);
1071             if (nid == NID_undef) {
1072                 return 0;
1073             }
1074
1075             cur_meshing = c->key_meshing;
1076             ret = gost_cipher_set_param(c, nid);
1077             c->key_meshing = cur_meshing;
1078             return ret;
1079         } else {
1080             return 0;
1081         }
1082     case EVP_CTRL_KEY_MESH:
1083         {
1084             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1085                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1086
1087             if (c == NULL) {
1088                 return -1;
1089             }
1090
1091             if (c->count != 0) {
1092                 return -1;
1093             }
1094
1095             c->key_meshing = arg;
1096             return 1;
1097         }
1098     default:
1099         GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
1100         return -1;
1101     }
1102     return 1;
1103 }
1104
1105 /* Control function for gost cipher */
1106 int magma_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1107 {
1108     switch (type) {
1109     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
1110             if (RAND_priv_bytes
1111                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
1112                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
1113                 return -1;
1114             }
1115             break;
1116     case EVP_CTRL_KEY_MESH:
1117         {
1118             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1119                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1120
1121             if (c == NULL) {
1122                 return -1;
1123             }
1124
1125             if (c->count != 0) {
1126                 return -1;
1127             }
1128
1129             c->key_meshing = arg;
1130             return 1;
1131         }
1132     default:
1133         GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
1134         return -1;
1135     }
1136     return 1;
1137 }
1138
1139 static int magma_cipher_ctl_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1140 {
1141         switch (type)
1142         {
1143                 case EVP_CTRL_PROCESS_UNPROTECTED:
1144                 {
1145                         struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1146                         STACK_OF(X509_ATTRIBUTE) *x = ptr;
1147       return gost2015_process_unprotected_attributes(x, arg, MAGMA_MAC_MAX_SIZE, c->tag);
1148                 }
1149     case EVP_CTRL_COPY: {
1150                         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1151       struct ossl_gost_cipher_ctx *in_cctx  = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1152       struct ossl_gost_cipher_ctx *out_cctx = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(out);
1153
1154                         if (in_cctx->omac_ctx == out_cctx->omac_ctx) {
1155                                 out_cctx->omac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
1156                                 if (out_cctx->omac_ctx == NULL) {
1157                                         GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL_ACPKM_OMAC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1158                                         return -1;
1159                                 }
1160                         }
1161                         return EVP_MD_CTX_copy(out_cctx->omac_ctx, in_cctx->omac_ctx);
1162                 }
1163                 default:
1164                         return magma_cipher_ctl(ctx, type, arg, ptr);
1165                         break;
1166         }
1167 }
1168
1169 /* Set cipher parameters from ASN1 structure */
1170 int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1171 {
1172     int len = 0;
1173     unsigned char *buf = NULL;
1174     unsigned char *p = NULL;
1175     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1176     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = GOST_CIPHER_PARAMS_new();
1177     ASN1_OCTET_STRING *os = NULL;
1178     if (!gcp) {
1179         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1180         return 0;
1181     }
1182     if (!ASN1_OCTET_STRING_set
1183         (gcp->iv, EVP_CIPHER_CTX_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx))) {
1184         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1185         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1186         return 0;
1187     }
1188     ASN1_OBJECT_free(gcp->enc_param_set);
1189     gcp->enc_param_set = OBJ_nid2obj(c->paramNID);
1190
1191     len = i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, NULL);
1192     p = buf = OPENSSL_malloc(len);
1193     if (!buf) {
1194         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1195         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1196         return 0;
1197     }
1198     i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, &p);
1199     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1200
1201     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
1202
1203     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
1204         OPENSSL_free(buf);
1205         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1206         return 0;
1207     }
1208     OPENSSL_free(buf);
1209
1210     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
1211     return 1;
1212 }
1213
1214 /* Store parameters into ASN1 structure */
1215 int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1216 {
1217     int len;
1218     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = NULL;
1219     unsigned char *p;
1220     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1221     int nid;
1222
1223     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
1224         return -1;
1225     }
1226
1227     p = params->value.sequence->data;
1228
1229     gcp = d2i_GOST_CIPHER_PARAMS(NULL, (const unsigned char **)&p,
1230                                  params->value.sequence->length);
1231
1232     len = gcp->iv->length;
1233     if (len != EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx)) {
1234         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1235         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS, GOST_R_INVALID_IV_LENGTH);
1236         return -1;
1237     }
1238
1239     nid = OBJ_obj2nid(gcp->enc_param_set);
1240     if (nid == NID_undef) {
1241         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1242         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS,
1243                 GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID);
1244         return -1;
1245     }
1246
1247     if (!gost_cipher_set_param(c, nid)) {
1248         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1249         return -1;
1250     }
1251     /*XXX missing non-const accessor */
1252     memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), gcp->iv->data,
1253            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
1254
1255     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1256
1257     return 1;
1258 }
1259
1260 #define MAGMA_UKM_LEN 12
1261 static int magma_set_asn1_parameters (EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1262 {
1263   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1264         c->key_meshing = 8192;
1265
1266         return gost2015_set_asn1_params(params, EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), 4,
1267                 c->kdf_seed);
1268 }
1269
1270 static int magma_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1271 {
1272   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1273         unsigned char iv[16];
1274
1275         c->key_meshing = 8192;
1276
1277         if (gost2015_get_asn1_params(params, MAGMA_UKM_LEN, iv, 4, c->kdf_seed) < 0)
1278             return -1;
1279
1280         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, sizeof(iv));
1281         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv, sizeof(iv));
1282         /* Key meshing 8 kb*/
1283         c->key_meshing = 8192;
1284
1285         return 1;
1286 }
1287
1288 static int gost_imit_init(EVP_MD_CTX *ctx, gost_subst_block * block)
1289 {
1290     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1291     memset(c->buffer, 0, sizeof(c->buffer));
1292     memset(c->partial_block, 0, sizeof(c->partial_block));
1293     c->count = 0;
1294     c->bytes_left = 0;
1295     c->key_meshing = 1;
1296     c->dgst_size = 4;
1297     gost_init(&(c->cctx), block);
1298     return 1;
1299 }
1300
1301 static int gost_imit_init_cpa(EVP_MD_CTX *ctx)
1302 {
1303     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_CryptoProParamSetA);
1304 }
1305
1306 static int gost_imit_init_cp_12(EVP_MD_CTX *ctx)
1307 {
1308     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_TC26ParamSetZ);
1309 }
1310
1311 static void mac_block_mesh(struct ossl_gost_imit_ctx *c,
1312                            const unsigned char *data)
1313 {
1314     /*
1315      * We are using NULL for iv because CryptoPro doesn't interpret
1316      * internal state of MAC algorithm as iv during keymeshing (but does
1317      * initialize internal state from iv in key transport
1318      */
1319     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
1320     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
1321         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), NULL);
1322     }
1323     mac_block(&(c->cctx), c->buffer, data);
1324     c->count = c->count % 1024 + 8;
1325 }
1326
1327 int gost_imit_update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count)
1328 {
1329     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1330     const unsigned char *p = data;
1331     size_t bytes = count;
1332     if (!(c->key_set)) {
1333         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_UPDATE, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1334         return 0;
1335     }
1336     if (c->bytes_left) {
1337         size_t i;
1338         for (i = c->bytes_left; i < 8 && bytes > 0; bytes--, i++, p++) {
1339             c->partial_block[i] = *p;
1340         }
1341         if (i == 8) {
1342             mac_block_mesh(c, c->partial_block);
1343         } else {
1344             c->bytes_left = i;
1345             return 1;
1346         }
1347     }
1348     while (bytes > 8) {
1349         mac_block_mesh(c, p);
1350         p += 8;
1351         bytes -= 8;
1352     }
1353     if (bytes > 0) {
1354         memcpy(c->partial_block, p, bytes);
1355     }
1356     c->bytes_left = bytes;
1357     return 1;
1358 }
1359
1360 int gost_imit_final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md)
1361 {
1362     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1363     if (!c->key_set) {
1364         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_FINAL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1365         return 0;
1366     }
1367     if (c->count == 0 && c->bytes_left) {
1368         unsigned char buffer[8];
1369         memset(buffer, 0, 8);
1370         gost_imit_update(ctx, buffer, 8);
1371     }
1372     if (c->bytes_left) {
1373         int i;
1374         for (i = c->bytes_left; i < 8; i++) {
1375             c->partial_block[i] = 0;
1376         }
1377         mac_block_mesh(c, c->partial_block);
1378     }
1379     get_mac(c->buffer, 8 * c->dgst_size, md);
1380     return 1;
1381 }
1382
1383 int gost_imit_ctrl(EVP_MD_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1384 {
1385     switch (type) {
1386     case EVP_MD_CTRL_KEY_LEN:
1387         *((unsigned int *)(ptr)) = 32;
1388         return 1;
1389     case EVP_MD_CTRL_SET_KEY:
1390         {
1391             struct ossl_gost_imit_ctx *gost_imit_ctx = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1392
1393             if (EVP_MD_meth_get_init(EVP_MD_CTX_md(ctx)) (ctx) <= 0) {
1394                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1395                 return 0;
1396             }
1397             EVP_MD_CTX_set_flags(ctx, EVP_MD_CTX_FLAG_NO_INIT);
1398
1399             if (arg == 0) {
1400                 struct gost_mac_key *key = (struct gost_mac_key *)ptr;
1401                 if (key->mac_param_nid != NID_undef) {
1402                     const struct gost_cipher_info *param =
1403                         get_encryption_params(OBJ_nid2obj(key->mac_param_nid));
1404                     if (param == NULL) {
1405                         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL,
1406                                 GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS);
1407                         return 0;
1408                     }
1409                     gost_init(&(gost_imit_ctx->cctx), param->sblock);
1410                 }
1411                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), key->key);
1412                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
1413
1414                 return 1;
1415             } else if (arg == 32) {
1416                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), ptr);
1417                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
1418                 return 1;
1419             }
1420             GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_KEY_SIZE);
1421             return 0;
1422         }
1423     case EVP_MD_CTRL_XOF_LEN:
1424         {
1425             struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1426             if (arg < 1 || arg > 8) {
1427                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_SIZE);
1428                 return 0;
1429             }
1430             c->dgst_size = arg;
1431             return 1;
1432         }
1433
1434     default:
1435         return 0;
1436     }
1437 }
1438
1439 int gost_imit_copy(EVP_MD_CTX *to, const EVP_MD_CTX *from)
1440 {
1441     if (EVP_MD_CTX_md_data(to) && EVP_MD_CTX_md_data(from)) {
1442         memcpy(EVP_MD_CTX_md_data(to), EVP_MD_CTX_md_data(from),
1443                sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
1444     }
1445     return 1;
1446 }
1447
1448 /* Clean up imit ctx */
1449 int gost_imit_cleanup(EVP_MD_CTX *ctx)
1450 {
1451     memset(EVP_MD_CTX_md_data(ctx), 0, sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
1452     return 1;
1453 }