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
  16 #if !defined(CCGOST_DEBUG) && !defined(DEBUG)
  17 # ifndef NDEBUG
  18 #  define NDEBUG
  19 # endif
  20 #endif
  21 #include <assert.h>
  22
  23 static int gost_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  24                             const unsigned char *iv, int enc);
  25 static int gost_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  26                                 const unsigned char *iv, int enc);
  27 static int gost_cipher_init_cpa(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
  28                                 const unsigned char *iv, int enc);
  29 static int gost_cipher_init_cp_12(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
  30                                   const unsigned char *key,
  31                                   const unsigned char *iv, int enc);
  32 /* Handles block of data in CFB mode */
  33 static int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  34                               const unsigned char *in, size_t inl);
  35 /* Handles block of data in CBC mode */
  36 static int gost_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  37                               const unsigned char *in, size_t inl);
  38 /* Handles block of data in CNT mode */
  39 static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
  40                               const unsigned char *in, size_t inl);
  41 /* Cleanup function */
  42 static int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
  43 /* set/get cipher parameters */
  44 static int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  45 static int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
  46 /* Control function */
  47 static int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
  48
  49 static EVP_CIPHER *_hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
  50 const EVP_CIPHER *cipher_gost(void)
  51 {
  52     if (_hidden_Gost28147_89_cipher == NULL
  53         && ((_hidden_Gost28147_89_cipher =
  54              EVP_CIPHER_meth_new(NID_id_Gost28147_89, 1 /* block_size */ ,
  55                                  32 /* key_size */ )) == NULL
  56             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_Gost28147_89_cipher, 8)
  57             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  58                                           EVP_CIPH_CFB_MODE |
  59                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
  60                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
  61                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
  62                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
  63             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  64                                          gost_cipher_init)
  65             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  66                                               gost_cipher_do_cfb)
  67             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  68                                             gost_cipher_cleanup)
  69             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  70                                                   sizeof(struct
  71                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
  72             ||
  73             !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  74                                                  gost89_set_asn1_parameters)
  75             ||
  76             !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  77                                                  gost89_get_asn1_parameters)
  78             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_Gost28147_89_cipher,
  79                                          gost_cipher_ctl))) {
  80         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cipher);
  81         _hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
  82     }
  83     return _hidden_Gost28147_89_cipher;
  84 }
  85
  86 static EVP_CIPHER *_hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
  87 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cbc(void)
  88 {
  89     if (_hidden_Gost28147_89_cbc == NULL
  90         && ((_hidden_Gost28147_89_cbc =
  91              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cbc, 8 /* block_size */ ,
  92                                  32 /* key_size */ )) == NULL
  93             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_Gost28147_89_cbc, 8)
  94             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_Gost28147_89_cbc,
  95                                           EVP_CIPH_CBC_MODE |
  96                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
  97                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
  98                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
  99             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 100                                          gost_cipher_init_cbc)
 101             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 102                                               gost_cipher_do_cbc)
 103             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 104                                             gost_cipher_cleanup)
 105             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 106                                                   sizeof(struct
 107                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 108             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 109                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 110             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 111                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 112             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_Gost28147_89_cbc,
 113                                          gost_cipher_ctl))) {
 114         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cbc);
 115         _hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
 116     }
 117     return _hidden_Gost28147_89_cbc;
 118 }
 119
 120 static EVP_CIPHER *_hidden_gost89_cnt = NULL;
 121 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cpacnt(void)
 122 {
 123     if (_hidden_gost89_cnt == NULL
 124         && ((_hidden_gost89_cnt =
 125              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cnt, 1 /* block_size */ ,
 126                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 127             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_gost89_cnt, 8)
 128             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_gost89_cnt,
 129                                           EVP_CIPH_OFB_MODE |
 130                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 131                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 132                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 133                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 134             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_gost89_cnt,
 135                                          gost_cipher_init_cpa)
 136             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_gost89_cnt,
 137                                               gost_cipher_do_cnt)
 138             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_gost89_cnt,
 139                                             gost_cipher_cleanup)
 140             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_gost89_cnt,
 141                                                   sizeof(struct
 142                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 143             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_gost89_cnt,
 144                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 145             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_gost89_cnt,
 146                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 147             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_gost89_cnt,
 148                                          gost_cipher_ctl))) {
 149         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt);
 150         _hidden_gost89_cnt = NULL;
 151     }
 152     return _hidden_gost89_cnt;
 153 }
 154
 155 static EVP_CIPHER *_hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 156 const EVP_CIPHER *cipher_gost_cpcnt_12(void)
 157 {
 158     if (_hidden_gost89_cnt_12 == NULL
 159         && ((_hidden_gost89_cnt_12 =
 160              EVP_CIPHER_meth_new(NID_gost89_cnt_12, 1 /* block_size */ ,
 161                                  32 /* key_size */ )) == NULL
 162             || !EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(_hidden_gost89_cnt_12, 8)
 163             || !EVP_CIPHER_meth_set_flags(_hidden_gost89_cnt_12,
 164                                           EVP_CIPH_OFB_MODE |
 165                                           EVP_CIPH_NO_PADDING |
 166                                           EVP_CIPH_CUSTOM_IV |
 167                                           EVP_CIPH_RAND_KEY |
 168                                           EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 169             || !EVP_CIPHER_meth_set_init(_hidden_gost89_cnt_12,
 170                                          gost_cipher_init_cp_12)
 171             || !EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(_hidden_gost89_cnt_12,
 172                                               gost_cipher_do_cnt)
 173             || !EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(_hidden_gost89_cnt_12,
 174                                             gost_cipher_cleanup)
 175             || !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(_hidden_gost89_cnt_12,
 176                                                   sizeof(struct
 177                                                          ossl_gost_cipher_ctx))
 178             || !EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(_hidden_gost89_cnt_12,
 179                                                     gost89_set_asn1_parameters)
 180             || !EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(_hidden_gost89_cnt_12,
 181                                                     gost89_get_asn1_parameters)
 182             || !EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(_hidden_gost89_cnt_12,
 183                                          gost_cipher_ctl))) {
 184         EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt_12);
 185         _hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 186     }
 187     return _hidden_gost89_cnt_12;
 188 }
 189
 190 void cipher_gost_destroy(void)
 191 {
 192     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cipher);
 193     _hidden_Gost28147_89_cipher = NULL;
 194     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt);
 195     _hidden_gost89_cnt = NULL;
 196     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_Gost28147_89_cbc);
 197     _hidden_Gost28147_89_cbc = NULL;
 198     EVP_CIPHER_meth_free(_hidden_gost89_cnt_12);
 199     _hidden_gost89_cnt_12 = NULL;
 200 }
 201
 202 /* Implementation of GOST 28147-89 in MAC (imitovstavka) mode */
 203 /* Init functions which set specific parameters */
 204 static int gost_imit_init_cpa(EVP_MD_CTX *ctx);
 205 static int gost_imit_init_cp_12(EVP_MD_CTX *ctx);
 206 /* process block of data */
 207 static int gost_imit_update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count);
 208 /* Return computed value */
 209 static int gost_imit_final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md);
 210 /* Copies context */
 211 static int gost_imit_copy(EVP_MD_CTX *to, const EVP_MD_CTX *from);
 212 static int gost_imit_cleanup(EVP_MD_CTX *ctx);
 213 /* Control function, knows how to set MAC key.*/
 214 static int gost_imit_ctrl(EVP_MD_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
 215
 216 static EVP_MD *_hidden_Gost28147_89_MAC_md = NULL;
 217 static EVP_MD *_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = NULL;
 218
 219 EVP_MD *imit_gost_cpa(void)
 220 {
 221     if (_hidden_Gost28147_89_MAC_md == NULL) {
 222         EVP_MD *md;
 223
 224         if ((md = EVP_MD_meth_new(NID_id_Gost28147_89_MAC, NID_undef)) == NULL
 225             || !EVP_MD_meth_set_result_size(md, 4)
 226             || !EVP_MD_meth_set_input_blocksize(md, 8)
 227             || !EVP_MD_meth_set_app_datasize(md,
 228                                              sizeof(struct
 229                                                     ossl_gost_imit_ctx))
 230             || !EVP_MD_meth_set_flags(md, 0)
 231             || !EVP_MD_meth_set_init(md, gost_imit_init_cpa)
 232             || !EVP_MD_meth_set_update(md, gost_imit_update)
 233             || !EVP_MD_meth_set_final(md, gost_imit_final)
 234             || !EVP_MD_meth_set_copy(md, gost_imit_copy)
 235             || !EVP_MD_meth_set_cleanup(md, gost_imit_cleanup)
 236             || !EVP_MD_meth_set_ctrl(md, gost_imit_ctrl)) {
 237             EVP_MD_meth_free(md);
 238             md = NULL;
 239         }
 240         _hidden_Gost28147_89_MAC_md = md;
 241     }
 242     return _hidden_Gost28147_89_MAC_md;
 243 }
 244
 245 void imit_gost_cpa_destroy(void)
 246 {
 247     EVP_MD_meth_free(_hidden_Gost28147_89_MAC_md);
 248     _hidden_Gost28147_89_MAC_md = NULL;
 249 }
 250
 251 EVP_MD *imit_gost_cp_12(void)
 252 {
 253     if (_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md == NULL) {
 254         EVP_MD *md;
 255
 256         if ((md = EVP_MD_meth_new(NID_gost_mac_12, NID_undef)) == NULL
 257             || !EVP_MD_meth_set_result_size(md, 4)
 258             || !EVP_MD_meth_set_input_blocksize(md, 8)
 259             || !EVP_MD_meth_set_app_datasize(md,
 260                                              sizeof(struct
 261                                                     ossl_gost_imit_ctx))
 262             || !EVP_MD_meth_set_flags(md, 0)
 263             || !EVP_MD_meth_set_init(md, gost_imit_init_cp_12)
 264             || !EVP_MD_meth_set_update(md, gost_imit_update)
 265             || !EVP_MD_meth_set_final(md, gost_imit_final)
 266             || !EVP_MD_meth_set_copy(md, gost_imit_copy)
 267             || !EVP_MD_meth_set_cleanup(md, gost_imit_cleanup)
 268             || !EVP_MD_meth_set_ctrl(md, gost_imit_ctrl)) {
 269             EVP_MD_meth_free(md);
 270             md = NULL;
 271         }
 272         _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = md;
 273     }
 274     return _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md;
 275 }
 276
 277 void imit_gost_cp_12_destroy(void)
 278 {
 279     EVP_MD_meth_free(_hidden_Gost28147_89_12_MAC_md);
 280     _hidden_Gost28147_89_12_MAC_md = NULL;
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Correspondence between gost parameter OIDs and substitution blocks
 285  * NID field is filed by register_gost_NID function in engine.c
 286  * upon engine initialization
 287  */
 288
 289 struct gost_cipher_info gost_cipher_list[] = {
 290     /*- NID *//*
 291      * Subst block
 292      *//*
 293      * Key meshing
 294      */
 295     /*
 296      * {NID_id_GostR3411_94_CryptoProParamSet,&GostR3411_94_CryptoProParamSet,0},
 297      */
 298     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_A_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetA,
 299      1},
 300     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_B_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetB,
 301      1},
 302     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_C_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetC,
 303      1},
 304     {NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_D_ParamSet, &Gost28147_CryptoProParamSetD,
 305      1},
 306     {NID_id_tc26_gost_28147_param_Z, &Gost28147_TC26ParamSetZ, 1},
 307     {NID_id_Gost28147_89_TestParamSet, &Gost28147_TestParamSet, 1},
 308     {NID_undef, NULL, 0}
 309 };
 310
 311 /*
 312  * get encryption parameters from crypto network settings FIXME For now we
 313  * use environment var CRYPT_PARAMS as place to store these settings.
 314  * Actually, it is better to use engine control command, read from
 315  * configuration file to set them
 316  */
 317 const struct gost_cipher_info *get_encryption_params(ASN1_OBJECT *obj)
 318 {
 319     int nid;
 320     struct gost_cipher_info *param;
 321     if (!obj) {
 322         const char *params = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_CRYPT_PARAMS);
 323         if (!params || !strlen(params)) {
 324             int i;
 325             for (i = 0; gost_cipher_list[i].nid != NID_undef; i++)
 326                 if (gost_cipher_list[i].nid == NID_id_tc26_gost_28147_param_Z)
 327                     return &gost_cipher_list[i];
 328             return &gost_cipher_list[0];
 329         }
 330
 331         nid = OBJ_txt2nid(params);
 332         if (nid == NID_undef) {
 333             GOSTerr(GOST_F_GET_ENCRYPTION_PARAMS,
 334                     GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID);
 335             return NULL;
 336         }
 337     } else {
 338         nid = OBJ_obj2nid(obj);
 339     }
 340     for (param = gost_cipher_list; param->sblock != NULL && param->nid != nid;
 341          param++) ;
 342     if (!param->sblock) {
 343         GOSTerr(GOST_F_GET_ENCRYPTION_PARAMS, GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAMS);
 344         return NULL;
 345     }
 346     return param;
 347 }
 348
 349 /* Sets cipher param from paramset NID. */
 350 static int gost_cipher_set_param(struct ossl_gost_cipher_ctx *c, int nid)
 351 {
 352     const struct gost_cipher_info *param;
 353     param =
 354         get_encryption_params((nid == NID_undef ? NULL : OBJ_nid2obj(nid)));
 355     if (!param)
 356         return 0;
 357
 358     c->paramNID = param->nid;
 359     c->key_meshing = param->key_meshing;
 360     c->count = 0;
 361     gost_init(&(c->cctx), param->sblock);
 362     return 1;
 363 }
 364
 365 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX by paramset NID */
 366 static int gost_cipher_init_param(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 367                                   const unsigned char *key,
 368                                   const unsigned char *iv, int enc,
 369                                   int paramNID, int mode)
 370 {
 371     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 372     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 373         if (!gost_cipher_set_param(c, paramNID))
 374             return 0;
 375         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
 376     }
 377     if (key)
 378         gost_key(&(c->cctx), key);
 379     if (iv) {
 380         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 381                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 382     }
 383     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 384            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 385     return 1;
 386 }
 387
 388 static int gost_cipher_init_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 389                                 const unsigned char *key,
 390                                 const unsigned char *iv,
 391                                 gost_subst_block * block)
 392 {
 393     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 394     gost_init(&(c->cctx), block);
 395     c->key_meshing = 1;
 396     c->count = 0;
 397     if (key)
 398         gost_key(&(c->cctx), key);
 399     if (iv) {
 400         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 401                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 402     }
 403     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 404            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 405     return 1;
 406 }
 407
 408 static int gost_cipher_init_cpa(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 409                                 const unsigned char *iv, int enc)
 410 {
 411     return gost_cipher_init_cnt(ctx, key, iv, &Gost28147_CryptoProParamSetA);
 412 }
 413
 414 static int gost_cipher_init_cp_12(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 415                                   const unsigned char *key,
 416                                   const unsigned char *iv, int enc)
 417 {
 418     return gost_cipher_init_cnt(ctx, key, iv, &Gost28147_TC26ParamSetZ);
 419 }
 420
 421 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 422 int gost_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 423                      const unsigned char *iv, int enc)
 424 {
 425     return gost_cipher_init_param(ctx, key, iv, enc, NID_undef,
 426                                   EVP_CIPH_CFB_MODE);
 427 }
 428
 429 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 430 int gost_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 431                          const unsigned char *iv, int enc)
 432 {
 433     return gost_cipher_init_param(ctx, key, iv, enc, NID_undef,
 434                                   EVP_CIPH_CBC_MODE);
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Wrapper around gostcrypt function from gost89.c which perform key meshing
 439  * when nesseccary
 440  */
 441 static void gost_crypt_mesh(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 442 {
 443     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 444     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 445     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 446         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 447     }
 448     gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf);
 449     c->count = c->count % 1024 + 8;
 450 }
 451
 452 static void gost_cnt_next(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 453 {
 454     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 455     word32 g, go;
 456     unsigned char buf1[8];
 457     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 458     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 459         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 460     }
 461     if (c->count == 0) {
 462         gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf1);
 463     } else {
 464         memcpy(buf1, iv, 8);
 465     }
 466     g = buf1[0] | (buf1[1] << 8) | (buf1[2] << 16) | ((word32) buf1[3] << 24);
 467     g += 0x01010101;
 468     buf1[0] = (unsigned char)(g & 0xff);
 469     buf1[1] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 470     buf1[2] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 471     buf1[3] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 472     g = buf1[4] | (buf1[5] << 8) | (buf1[6] << 16) | ((word32) buf1[7] << 24);
 473     go = g;
 474     g += 0x01010104;
 475     if (go > g)                 /* overflow */
 476         g++;
 477     buf1[4] = (unsigned char)(g & 0xff);
 478     buf1[5] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 479     buf1[6] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 480     buf1[7] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 481     memcpy(iv, buf1, 8);
 482     gostcrypt(&(c->cctx), buf1, buf);
 483     c->count = c->count % 1024 + 8;
 484 }
 485
 486 /* GOST encryptoon in CBC mode */
 487 int gost_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 488                        const unsigned char *in, size_t inl)
 489 {
 490     unsigned char b[8];
 491     const unsigned char *in_ptr = in;
 492     unsigned char *out_ptr = out;
 493     int i;
 494     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 495     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 496     OPENSSL_assert(inl % 8 == 0);
 497     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 498         while (inl > 0) {
 499
 500             for (i = 0; i < 8; i++) {
 501                 b[i] = iv[i] ^ in_ptr[i];
 502             }
 503             gostcrypt(&(c->cctx), b, out_ptr);
 504             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 505             out_ptr += 8;
 506             in_ptr += 8;
 507             inl -= 8;
 508         }
 509     } else {
 510         while (inl > 0) {
 511             gostdecrypt(&(c->cctx), in_ptr, b);
 512             for (i = 0; i < 8; i++) {
 513                 out_ptr[i] = iv[i] ^ b[i];
 514             }
 515             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 516             out_ptr += 8;
 517             in_ptr += 8;
 518             inl -= 8;
 519         }
 520     }
 521     return 1;
 522 }
 523
 524 /* GOST encryption in CFB mode */
 525 int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 526                        const unsigned char *in, size_t inl)
 527 {
 528     const unsigned char *in_ptr = in;
 529     unsigned char *out_ptr = out;
 530     size_t i = 0;
 531     size_t j = 0;
 532     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 533     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 534 /* process partial block if any */
 535     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 536         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 537              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 538             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 539                 buf[j + 8] = *in_ptr;
 540             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 541             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 542                 buf[j + 8] = *out_ptr;
 543         }
 544         if (j == 8) {
 545             memcpy(iv, buf + 8, 8);
 546             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 547         } else {
 548             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 549             return 1;
 550         }
 551     }
 552
 553     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 554         /*
 555          * block cipher current iv
 556          */
 557         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 558         /*
 559          * xor next block of input text with it and output it
 560          */
 561         /*
 562          * output this block
 563          */
 564         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 565             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 566         for (j = 0; j < 8; j++) {
 567             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 568         }
 569         /* Encrypt */
 570         /* Next iv is next block of cipher text */
 571         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 572             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 573     }
 574 /* Process rest of buffer */
 575     if (i < inl) {
 576         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 577         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 578             memcpy(buf + 8, in_ptr, inl - i);
 579         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 580             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 581         }
 582         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 583         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 584             memcpy(buf + 8, out_ptr, j);
 585     } else {
 586         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 587     }
 588     return 1;
 589 }
 590
 591 static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 592                               const unsigned char *in, size_t inl)
 593 {
 594     const unsigned char *in_ptr = in;
 595     unsigned char *out_ptr = out;
 596     size_t i = 0;
 597     size_t j;
 598     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 599     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 600 /* process partial block if any */
 601     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 602         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 603              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 604             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 605         }
 606         if (j == 8) {
 607             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 608         } else {
 609             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 610             return 1;
 611         }
 612     }
 613
 614     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 615         /*
 616          * block cipher current iv
 617          */
 618         /* Encrypt */
 619         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 620         /*
 621          * xor next block of input text with it and output it
 622          */
 623         /*
 624          * output this block
 625          */
 626         for (j = 0; j < 8; j++) {
 627             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 628         }
 629     }
 630 /* Process rest of buffer */
 631     if (i < inl) {
 632         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 633         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 634             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 635         }
 636         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 637     } else {
 638         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 639     }
 640     return 1;
 641 }
 642
 643 /* Cleaning up of EVP_CIPHER_CTX */
 644 int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *ctx)
 645 {
 646     gost_destroy(&
 647                  ((struct ossl_gost_cipher_ctx *)
 648                   EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx))->cctx);
 649     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 650     return 1;
 651 }
 652
 653 /* Control function for gost cipher */
 654 int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
 655 {
 656     switch (type) {
 657 #if 0
 658     case EVP_CTRL_INIT:
 659         {
 660             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
 661                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 662             if (c == NULL) {
 663                 return -1;
 664             }
 665             return gost_cipher_set_param(c, arg);
 666         }
 667 #endif
 668     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
 669         {
 670             if (RAND_bytes
 671                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 672                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 673                 return -1;
 674             }
 675             break;
 676         }
 677     case EVP_CTRL_PBE_PRF_NID:
 678         if (ptr) {
 679             const char *params = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_PBE_PARAMS);
 680             int nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
 681
 682             if (params) {
 683                 if (!strcmp("md_gost12_256", params))
 684                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_256;
 685                 else if (!strcmp("md_gost12_512", params))
 686                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
 687                 else if (!strcmp("md_gost94", params))
 688                     nid = NID_id_HMACGostR3411_94;
 689             }
 690             *((int *)ptr) = nid;
 691             return 1;
 692         } else {
 693             return 0;
 694         }
 695
 696     case EVP_CTRL_SET_SBOX:
 697         if (ptr) {
 698             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
 699                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 700             int nid;
 701             int cur_meshing;
 702             int ret;
 703
 704             if (c == NULL) {
 705                 return -1;
 706             }
 707
 708             if (c->count != 0) {
 709                 return -1;
 710             }
 711
 712             nid = OBJ_txt2nid(ptr);
 713             if (nid == NID_undef) {
 714                 return 0;
 715             }
 716
 717             cur_meshing = c->key_meshing;
 718             ret = gost_cipher_set_param(c, nid);
 719             c->key_meshing = cur_meshing;
 720             return ret;
 721         } else {
 722             return 0;
 723         }
 724     case EVP_CTRL_KEY_MESH:
 725         {
 726             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
 727                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 728
 729             if (c == NULL) {
 730                 return -1;
 731             }
 732
 733             if (c->count != 0) {
 734                 return -1;
 735             }
 736
 737             c->key_meshing = arg;
 738             return 1;
 739         }
 740     default:
 741         GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL,
 742                 GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 743         return -1;
 744     }
 745     return 1;
 746 }
 747
 748 /* Set cipher parameters from ASN1 structure */
 749 int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
 750 {
 751     int len = 0;
 752     unsigned char *buf = NULL;
 753     unsigned char *p = NULL;
 754     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 755     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = GOST_CIPHER_PARAMS_new();
 756     ASN1_OCTET_STRING *os = NULL;
 757     if (!gcp) {
 758         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 759         return 0;
 760     }
 761     if (!ASN1_OCTET_STRING_set
 762         (gcp->iv, EVP_CIPHER_CTX_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx))) {
 763         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 764         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 765         return 0;
 766     }
 767     ASN1_OBJECT_free(gcp->enc_param_set);
 768     gcp->enc_param_set = OBJ_nid2obj(c->paramNID);
 769
 770     len = i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, NULL);
 771     p = buf = OPENSSL_malloc(len);
 772     if (!buf) {
 773         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 774         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 775         return 0;
 776     }
 777     i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, &p);
 778     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 779
 780     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 781
 782     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 783         OPENSSL_free(buf);
 784         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 785         return 0;
 786     }
 787     OPENSSL_free(buf);
 788
 789     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 790     return 1;
 791 }
 792
 793 /* Store parameters into ASN1 structure */
 794 int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
 795 {
 796     int ret = -1;
 797     int len;
 798     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = NULL;
 799     unsigned char *p;
 800     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 801     int nid;
 802
 803     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 804         return ret;
 805     }
 806
 807     p = params->value.sequence->data;
 808
 809     gcp = d2i_GOST_CIPHER_PARAMS(NULL, (const unsigned char **)&p,
 810                                  params->value.sequence->length);
 811
 812     len = gcp->iv->length;
 813     if (len != EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx)) {
 814         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 815         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS, GOST_R_INVALID_IV_LENGTH);
 816         return -1;
 817     }
 818
 819     nid = OBJ_obj2nid(gcp->enc_param_set);
 820     if (nid == NID_undef) {
 821         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 822         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS,
 823                 GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID);
 824         return -1;
 825     }
 826
 827     if (!gost_cipher_set_param(c, nid)) {
 828         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 829         return -1;
 830     }
 831     /*XXX missing non-const accessor */
 832     memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), gcp->iv->data,
 833            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 834
 835     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
 836
 837     return 1;
 838 }
 839
 840 static int gost_imit_init(EVP_MD_CTX *ctx, gost_subst_block * block)
 841 {
 842     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
 843     memset(c->buffer, 0, sizeof(c->buffer));
 844     memset(c->partial_block, 0, sizeof(c->partial_block));
 845     c->count = 0;
 846     c->bytes_left = 0;
 847     c->key_meshing = 1;
 848     c->dgst_size = 4;
 849     gost_init(&(c->cctx), block);
 850     return 1;
 851 }
 852
 853 static int gost_imit_init_cpa(EVP_MD_CTX *ctx)
 854 {
 855     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_CryptoProParamSetA);
 856 }
 857
 858 static int gost_imit_init_cp_12(EVP_MD_CTX *ctx)
 859 {
 860     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_TC26ParamSetZ);
 861 }
 862
 863 static void mac_block_mesh(struct ossl_gost_imit_ctx *c,
 864                            const unsigned char *data)
 865 {
 866     unsigned char buffer[8];
 867     /*
 868      * We are using local buffer for iv because CryptoPro doesn't interpret
 869      * internal state of MAC algorithm as iv during keymeshing (but does
 870      * initialize internal state from iv in key transport
 871      */
 872     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 873     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 874         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), buffer);
 875     }
 876     mac_block(&(c->cctx), c->buffer, data);
 877     c->count = c->count % 1024 + 8;
 878 }
 879
 880 int gost_imit_update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count)
 881 {
 882     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
 883     const unsigned char *p = data;
 884     size_t bytes = count, i;
 885     if (!(c->key_set)) {
 886         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_UPDATE, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
 887         return 0;
 888     }
 889     if (c->bytes_left) {
 890         for (i = c->bytes_left; i < 8 && bytes > 0; bytes--, i++, p++) {
 891             c->partial_block[i] = *p;
 892         }
 893         if (i == 8) {
 894             mac_block_mesh(c, c->partial_block);
 895         } else {
 896             c->bytes_left = i;
 897             return 1;
 898         }
 899     }
 900     while (bytes > 8) {
 901         mac_block_mesh(c, p);
 902         p += 8;
 903         bytes -= 8;
 904     }
 905     if (bytes > 0) {
 906         memcpy(c->partial_block, p, bytes);
 907     }
 908     c->bytes_left = bytes;
 909     return 1;
 910 }
 911
 912 int gost_imit_final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md)
 913 {
 914     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
 915     if (!c->key_set) {
 916         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_FINAL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
 917         return 0;
 918     }
 919     if (c->count == 0 && c->bytes_left) {
 920         unsigned char buffer[8];
 921         memset(buffer, 0, 8);
 922         gost_imit_update(ctx, buffer, 8);
 923     }
 924     if (c->bytes_left) {
 925         int i;
 926         for (i = c->bytes_left; i < 8; i++) {
 927             c->partial_block[i] = 0;
 928         }
 929         mac_block_mesh(c, c->partial_block);
 930     }
 931     get_mac(c->buffer, 8 * c->dgst_size, md);
 932     return 1;
 933 }
 934
 935 int gost_imit_ctrl(EVP_MD_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
 936 {
 937     switch (type) {
 938     case EVP_MD_CTRL_KEY_LEN:
 939         *((unsigned int *)(ptr)) = 32;
 940         return 1;
 941     case EVP_MD_CTRL_SET_KEY:
 942         {
 943             struct ossl_gost_imit_ctx *gost_imit_ctx =
 944                 EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
 945
 946             if (EVP_MD_meth_get_init(EVP_MD_CTX_md(ctx)) (ctx) <= 0) {
 947                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
 948                 return 0;
 949             }
 950             EVP_MD_CTX_set_flags(ctx, EVP_MD_CTX_FLAG_NO_INIT);
 951
 952             if (arg == 0) {
 953                 struct gost_mac_key *key = (struct gost_mac_key *)ptr;
 954                 if (key->mac_param_nid != NID_undef) {
 955                     const struct gost_cipher_info *param =
 956                         get_encryption_params(OBJ_nid2obj
 957                                               (key->mac_param_nid));
 958                     if (param == NULL) {
 959                         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL,
 960                                 GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS);
 961                         return 0;
 962                     }
 963                     gost_init(&(gost_imit_ctx->cctx), param->sblock);
 964                 }
 965                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), key->key);
 966                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
 967
 968                 return 1;
 969             } else if (arg == 32) {
 970                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), ptr);
 971                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
 972                 return 1;
 973             }
 974             GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_KEY_SIZE);
 975             return 0;
 976         }
 977     case EVP_MD_CTRL_MAC_LEN:
 978         {
 979             struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
 980             if (arg < 1 || arg > 8) {
 981                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_SIZE);
 982                 return 0;
 983             }
 984             c->dgst_size = arg;
 985             return 1;
 986         }
 987
 988     default:
 989         return 0;
 990     }
 991 }
 992
 993 int gost_imit_copy(EVP_MD_CTX *to, const EVP_MD_CTX *from)
 994 {
 995     if (EVP_MD_CTX_md_data(to) && EVP_MD_CTX_md_data(from)) {
 996         memcpy(EVP_MD_CTX_md_data(to), EVP_MD_CTX_md_data(from),
 997                sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
 998     }
 999     return 1;
1000 }
1001
1002 /* Clean up imit ctx */
1003 int gost_imit_cleanup(EVP_MD_CTX *ctx)
1004 {
1005     memset(EVP_MD_CTX_md_data(ctx), 0, sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
1006     return 1;
1007 }