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 (enc) {
 607             if (init_zero_kdf_seed(c->kdf_seed) == 0)
 608                 return -1;
 609         }
 610     }
 611
 612     if (key)
 613         magma_key(&(c->cctx), key);
 614     if (iv) {
 615         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 616                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 617     }
 618     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 619            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 620
 621     if (EVP_CIPHER_CTX_nid(ctx) == NID_magma_ctr_acpkm
 622      || EVP_CIPHER_CTX_nid(ctx) == NID_magma_ctr_acpkm_omac) {
 623        c->key_meshing = 1024;
 624     } else {
 625        c->key_meshing = 0;
 626     }
 627
 628     return 1;
 629 }
 630
 631 /* Initializes EVP_CIPHER_CTX with default values */
 632 int magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 633                       const unsigned char *iv, int enc)
 634 {
 635         if (key) {
 636     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 637                 unsigned char cipher_key[32];
 638                 c->omac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
 639
 640                 if (c->omac_ctx == NULL) {
 641                     GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_INIT_CTR_ACPKM_OMAC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 642                                 return 0;
 643                 }
 644
 645                 if (gost2015_acpkm_omac_init(NID_magma_mac, enc, key,
 646                                  c->omac_ctx, cipher_key, c->kdf_seed) != 1) {
 647                     EVP_MD_CTX_free(c->omac_ctx);
 648                                 c->omac_ctx = NULL;
 649                     return 0;
 650                 }
 651
 652                 return magma_cipher_init(ctx, cipher_key, iv, enc);
 653         }
 654
 655         return magma_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Wrapper around gostcrypt function from gost89.c which perform key meshing
 660  * when nesseccary
 661  */
 662 static void gost_crypt_mesh(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 663 {
 664     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 665     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 666     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 667         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 668     }
 669     gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf);
 670     c->count = c->count % 1024 + 8;
 671 }
 672
 673 static void gost_cnt_next(void *ctx, unsigned char *iv, unsigned char *buf)
 674 {
 675     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = ctx;
 676     word32 g, go;
 677     unsigned char buf1[8];
 678     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
 679     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
 680         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), iv);
 681     }
 682     if (c->count == 0) {
 683         gostcrypt(&(c->cctx), iv, buf1);
 684     } else {
 685         memcpy(buf1, iv, 8);
 686     }
 687     g = buf1[0] | (buf1[1] << 8) | (buf1[2] << 16) | ((word32) buf1[3] << 24);
 688     g += 0x01010101;
 689     buf1[0] = (unsigned char)(g & 0xff);
 690     buf1[1] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 691     buf1[2] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 692     buf1[3] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 693     g = buf1[4] | (buf1[5] << 8) | (buf1[6] << 16) | ((word32) buf1[7] << 24);
 694     go = g;
 695     g += 0x01010104;
 696     if (go > g)                 /* overflow */
 697         g++;
 698     buf1[4] = (unsigned char)(g & 0xff);
 699     buf1[5] = (unsigned char)((g >> 8) & 0xff);
 700     buf1[6] = (unsigned char)((g >> 16) & 0xff);
 701     buf1[7] = (unsigned char)((g >> 24) & 0xff);
 702     memcpy(iv, buf1, 8);
 703     gostcrypt(&(c->cctx), buf1, buf);
 704     c->count = c->count % 1024 + 8;
 705 }
 706
 707 /* GOST encryption in CBC mode */
 708 int gost_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 709                        const unsigned char *in, size_t inl)
 710 {
 711     unsigned char b[8];
 712     const unsigned char *in_ptr = in;
 713     unsigned char *out_ptr = out;
 714     int i;
 715     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 716     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 717     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 718         while (inl > 0) {
 719
 720             for (i = 0; i < 8; i++) {
 721                 b[i] = iv[i] ^ in_ptr[i];
 722             }
 723             gostcrypt(&(c->cctx), b, out_ptr);
 724             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 725             out_ptr += 8;
 726             in_ptr += 8;
 727             inl -= 8;
 728         }
 729     } else {
 730         while (inl > 0) {
 731             gostdecrypt(&(c->cctx), in_ptr, b);
 732             for (i = 0; i < 8; i++) {
 733                 out_ptr[i] = iv[i] ^ b[i];
 734             }
 735             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 736             out_ptr += 8;
 737             in_ptr += 8;
 738             inl -= 8;
 739         }
 740     }
 741     return 1;
 742 }
 743
 744 /* MAGMA encryption in CBC mode */
 745 int magma_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 746                         const unsigned char *in, size_t inl)
 747 {
 748     unsigned char b[8];
 749     unsigned char d[8];
 750     const unsigned char *in_ptr = in;
 751     unsigned char *out_ptr = out;
 752     int i;
 753     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 754     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 755     if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx)) {
 756         while (inl > 0) {
 757
 758             for (i = 0; i < 8; i++) {
 759                 b[7 - i] = iv[i] ^ in_ptr[i];
 760             }
 761             gostcrypt(&(c->cctx), b, d);
 762
 763             for (i = 0; i < 8; i++) {
 764                 out_ptr[7 - i] = d[i];
 765             }
 766             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 767             out_ptr += 8;
 768             in_ptr += 8;
 769             inl -= 8;
 770         }
 771     } else {
 772         while (inl > 0) {
 773             for (i = 0; i < 8; i++) {
 774                 d[7 - i] = in_ptr[i];
 775             }
 776             gostdecrypt(&(c->cctx), d, b);
 777             memcpy(d, in_ptr, 8);
 778             for (i = 0; i < 8; i++) {
 779                 out_ptr[i] = iv[i] ^ b[7 - i];
 780             }
 781             memcpy(iv, d, 8);
 782             out_ptr += 8;
 783             in_ptr += 8;
 784             inl -= 8;
 785         }
 786     }
 787     return 1;
 788 }
 789
 790 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
 791 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
 792 {
 793     inc_counter(counter, 8);
 794 }
 795
 796 /* MAGMA encryption in CTR mode */
 797 static int magma_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 798                                const unsigned char *in, size_t inl)
 799 {
 800     const unsigned char *in_ptr = in;
 801     unsigned char *out_ptr = out;
 802     size_t i = 0;
 803     size_t j;
 804     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 805     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 806     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 807     unsigned char b[8];
 808 /* Process partial blocks */
 809     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 810         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 811              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 812             *out_ptr = buf[7 - j] ^ (*in_ptr);
 813         }
 814         if (j == 8) {
 815             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 816         } else {
 817             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 818             return inl;
 819         }
 820     }
 821
 822 /* Process full blocks */
 823     for (; i + 8 <= inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 824         for (j = 0; j < 8; j++) {
 825             b[7 - j] = iv[j];
 826         }
 827         gostcrypt(&(c->cctx), b, buf);
 828         for (j = 0; j < 8; j++) {
 829             out_ptr[j] = buf[7 - j] ^ in_ptr[j];
 830         }
 831         ctr64_inc(iv);
 832         c->count += 8;
 833         if (c->key_meshing && (c->count % c->key_meshing == 0))
 834             acpkm_magma_key_meshing(&(c->cctx));
 835     }
 836
 837 /* Process the rest of plaintext */
 838     if (i < inl) {
 839         for (j = 0; j < 8; j++) {
 840             b[7 - j] = iv[j];
 841         }
 842         gostcrypt(&(c->cctx), b, buf);
 843
 844         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 845             out_ptr[j] = buf[7 - j] ^ in_ptr[j];
 846         }
 847
 848         ctr64_inc(iv);
 849         c->count += 8;
 850         if (c->key_meshing && (c->count % c->key_meshing == 0))
 851             acpkm_magma_key_meshing(&(c->cctx));
 852
 853         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 854     } else {
 855         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 856     }
 857
 858     return inl;
 859 }
 860
 861 /* MAGMA encryption in CTR mode */
 862 static int magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 863                                const unsigned char *in, size_t inl)
 864 {
 865   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 866
 867         if (in == NULL && inl == 0) /* Final call */
 868                 return gost2015_final_call(ctx, c->omac_ctx, MAGMA_MAC_MAX_SIZE, c->tag, magma_cipher_do_ctr);
 869
 870   if (in == NULL)
 871       return -1;
 872
 873         /* As in and out can be the same pointer, process unencrypted here */
 874         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 875                 EVP_DigestSignUpdate(c->omac_ctx, in, inl);
 876
 877   if (magma_cipher_do_ctr(ctx, out, in, inl) != inl)
 878       return -1;
 879
 880         /* As in and out can be the same pointer, process decrypted here */
 881         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 882                 EVP_DigestSignUpdate(c->omac_ctx, out, inl);
 883
 884         return inl;
 885 }
 886 /* GOST encryption in CFB mode */
 887 int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 888                        const unsigned char *in, size_t inl)
 889 {
 890     const unsigned char *in_ptr = in;
 891     unsigned char *out_ptr = out;
 892     size_t i = 0;
 893     size_t j = 0;
 894     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 895     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 896 /* process partial block if any */
 897     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 898         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 899              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 900             if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 901                 buf[j + 8] = *in_ptr;
 902             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 903             if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 904                 buf[j + 8] = *out_ptr;
 905         }
 906         if (j == 8) {
 907             memcpy(iv, buf + 8, 8);
 908             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 909         } else {
 910             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 911             return 1;
 912         }
 913     }
 914
 915     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 916         /*
 917          * block cipher current iv
 918          */
 919         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 920         /*
 921          * xor next block of input text with it and output it
 922          */
 923         /*
 924          * output this block
 925          */
 926         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 927             memcpy(iv, in_ptr, 8);
 928         for (j = 0; j < 8; j++) {
 929             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 930         }
 931         /* Encrypt */
 932         /* Next iv is next block of cipher text */
 933         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 934             memcpy(iv, out_ptr, 8);
 935     }
 936 /* Process rest of buffer */
 937     if (i < inl) {
 938         gost_crypt_mesh(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 939         if (!EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 940             memcpy(buf + 8, in_ptr, inl - i);
 941         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 942             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 943         }
 944         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 945         if (EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx))
 946             memcpy(buf + 8, out_ptr, j);
 947     } else {
 948         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 949     }
 950     return 1;
 951 }
 952
 953 static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 954                               const unsigned char *in, size_t inl)
 955 {
 956     const unsigned char *in_ptr = in;
 957     unsigned char *out_ptr = out;
 958     size_t i = 0;
 959     size_t j;
 960     unsigned char *buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 961     unsigned char *iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 962 /* process partial block if any */
 963     if (EVP_CIPHER_CTX_num(ctx)) {
 964         for (j = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx), i = 0; j < 8 && i < inl;
 965              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 966             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 967         }
 968         if (j == 8) {
 969             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 970         } else {
 971             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 972             return 1;
 973         }
 974     }
 975
 976     for (; i + 8 < inl; i += 8, in_ptr += 8, out_ptr += 8) {
 977         /*
 978          * block cipher current iv
 979          */
 980         /* Encrypt */
 981         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 982         /*
 983          * xor next block of input text with it and output it
 984          */
 985         /*
 986          * output this block
 987          */
 988         for (j = 0; j < 8; j++) {
 989             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 990         }
 991     }
 992 /* Process rest of buffer */
 993     if (i < inl) {
 994         gost_cnt_next(EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx), iv, buf);
 995         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 996             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 997         }
 998         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, j);
 999     } else {
1000         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
1001     }
1002     return 1;
1003 }
1004
1005 /* Cleaning up of EVP_CIPHER_CTX */
1006 int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *ctx)
1007 {
1008     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1009                 EVP_MD_CTX_free(c->omac_ctx);
1010     gost_destroy(&(c->cctx));
1011     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
1012     return 1;
1013 }
1014
1015 /* Control function for gost cipher */
1016 int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1017 {
1018     switch (type) {
1019     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
1020         {
1021             if (RAND_priv_bytes
1022                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
1023                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
1024                 return -1;
1025             }
1026             break;
1027         }
1028     case EVP_CTRL_PBE_PRF_NID:
1029         if (ptr) {
1030             const char *params = get_gost_engine_param(GOST_PARAM_PBE_PARAMS);
1031             int nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
1032
1033             if (params) {
1034                 if (!strcmp("md_gost12_256", params))
1035                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_256;
1036                 else if (!strcmp("md_gost12_512", params))
1037                     nid = NID_id_tc26_hmac_gost_3411_2012_512;
1038                 else if (!strcmp("md_gost94", params))
1039                     nid = NID_id_HMACGostR3411_94;
1040             }
1041             *((int *)ptr) = nid;
1042             return 1;
1043         } else {
1044             return 0;
1045         }
1046
1047     case EVP_CTRL_SET_SBOX:
1048         if (ptr) {
1049             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1050                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1051             int nid;
1052             int cur_meshing;
1053             int ret;
1054
1055             if (c == NULL) {
1056                 return -1;
1057             }
1058
1059             if (c->count != 0) {
1060                 return -1;
1061             }
1062
1063             nid = OBJ_txt2nid(ptr);
1064             if (nid == NID_undef) {
1065                 return 0;
1066             }
1067
1068             cur_meshing = c->key_meshing;
1069             ret = gost_cipher_set_param(c, nid);
1070             c->key_meshing = cur_meshing;
1071             return ret;
1072         } else {
1073             return 0;
1074         }
1075     case EVP_CTRL_KEY_MESH:
1076         {
1077             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1078                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1079
1080             if (c == NULL) {
1081                 return -1;
1082             }
1083
1084             if (c->count != 0) {
1085                 return -1;
1086             }
1087
1088             c->key_meshing = arg;
1089             return 1;
1090         }
1091     default:
1092         GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
1093         return -1;
1094     }
1095     return 1;
1096 }
1097
1098 /* Control function for gost cipher */
1099 int magma_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1100 {
1101     switch (type) {
1102     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
1103             if (RAND_priv_bytes
1104                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
1105                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
1106                 return -1;
1107             }
1108             break;
1109     case EVP_CTRL_KEY_MESH:
1110         {
1111             struct ossl_gost_cipher_ctx *c =
1112                 EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1113
1114             if (c == NULL) {
1115                 return -1;
1116             }
1117
1118             if (c->count != 0) {
1119                 return -1;
1120             }
1121
1122             c->key_meshing = arg;
1123             return 1;
1124         }
1125     default:
1126         GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
1127         return -1;
1128     }
1129     return 1;
1130 }
1131
1132 static int magma_cipher_ctl_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1133 {
1134         switch (type)
1135         {
1136                 case EVP_CTRL_PROCESS_UNPROTECTED:
1137                 {
1138                         struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1139                         STACK_OF(X509_ATTRIBUTE) *x = ptr;
1140       return gost2015_process_unprotected_attributes(x, arg, MAGMA_MAC_MAX_SIZE, c->tag);
1141                 }
1142     case EVP_CTRL_COPY: {
1143                         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1144       struct ossl_gost_cipher_ctx *in_cctx  = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1145       struct ossl_gost_cipher_ctx *out_cctx = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(out);
1146
1147                         if (in_cctx->omac_ctx == out_cctx->omac_ctx) {
1148                                 out_cctx->omac_ctx = EVP_MD_CTX_new();
1149                                 if (out_cctx->omac_ctx == NULL) {
1150                                         GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL_ACPKM_OMAC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1151                                         return -1;
1152                                 }
1153                         }
1154                         return EVP_MD_CTX_copy(out_cctx->omac_ctx, in_cctx->omac_ctx);
1155                 }
1156                 default:
1157                         return magma_cipher_ctl(ctx, type, arg, ptr);
1158                         break;
1159         }
1160 }
1161
1162 /* Set cipher parameters from ASN1 structure */
1163 int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1164 {
1165     int len = 0;
1166     unsigned char *buf = NULL;
1167     unsigned char *p = NULL;
1168     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1169     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = GOST_CIPHER_PARAMS_new();
1170     ASN1_OCTET_STRING *os = NULL;
1171     if (!gcp) {
1172         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1173         return 0;
1174     }
1175     if (!ASN1_OCTET_STRING_set
1176         (gcp->iv, EVP_CIPHER_CTX_iv(ctx), EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx))) {
1177         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1178         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1179         return 0;
1180     }
1181     ASN1_OBJECT_free(gcp->enc_param_set);
1182     gcp->enc_param_set = OBJ_nid2obj(c->paramNID);
1183
1184     len = i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, NULL);
1185     p = buf = OPENSSL_malloc(len);
1186     if (!buf) {
1187         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1188         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1189         return 0;
1190     }
1191     i2d_GOST_CIPHER_PARAMS(gcp, &p);
1192     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1193
1194     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
1195
1196     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
1197         OPENSSL_free(buf);
1198         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
1199         return 0;
1200     }
1201     OPENSSL_free(buf);
1202
1203     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
1204     return 1;
1205 }
1206
1207 /* Store parameters into ASN1 structure */
1208 int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1209 {
1210     int len;
1211     GOST_CIPHER_PARAMS *gcp = NULL;
1212     unsigned char *p;
1213     struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1214     int nid;
1215
1216     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
1217         return -1;
1218     }
1219
1220     p = params->value.sequence->data;
1221
1222     gcp = d2i_GOST_CIPHER_PARAMS(NULL, (const unsigned char **)&p,
1223                                  params->value.sequence->length);
1224
1225     len = gcp->iv->length;
1226     if (len != EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx)) {
1227         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1228         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS, GOST_R_INVALID_IV_LENGTH);
1229         return -1;
1230     }
1231
1232     nid = OBJ_obj2nid(gcp->enc_param_set);
1233     if (nid == NID_undef) {
1234         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1235         GOSTerr(GOST_F_GOST89_GET_ASN1_PARAMETERS,
1236                 GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID);
1237         return -1;
1238     }
1239
1240     if (!gost_cipher_set_param(c, nid)) {
1241         GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1242         return -1;
1243     }
1244     /*XXX missing non-const accessor */
1245     memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), gcp->iv->data,
1246            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
1247
1248     GOST_CIPHER_PARAMS_free(gcp);
1249
1250     return 1;
1251 }
1252
1253 #define MAGMA_UKM_LEN 12
1254 static int magma_set_asn1_parameters (EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1255 {
1256   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1257         c->key_meshing = 8192;
1258
1259         return gost2015_set_asn1_params(params, EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), 4,
1260                 c->kdf_seed);
1261 }
1262
1263 static int magma_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
1264 {
1265   struct ossl_gost_cipher_ctx *c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
1266         unsigned char iv[16];
1267
1268         c->key_meshing = 8192;
1269
1270         if (gost2015_get_asn1_params(params, MAGMA_UKM_LEN, iv, 4, c->kdf_seed) < 0)
1271             return -1;
1272
1273         memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx), iv, sizeof(iv));
1274         memcpy((unsigned char *)EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv, sizeof(iv));
1275         /* Key meshing 8 kb*/
1276         c->key_meshing = 8192;
1277
1278         return 1;
1279 }
1280
1281 static int gost_imit_init(EVP_MD_CTX *ctx, gost_subst_block * block)
1282 {
1283     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1284     memset(c->buffer, 0, sizeof(c->buffer));
1285     memset(c->partial_block, 0, sizeof(c->partial_block));
1286     c->count = 0;
1287     c->bytes_left = 0;
1288     c->key_meshing = 1;
1289     c->dgst_size = 4;
1290     gost_init(&(c->cctx), block);
1291     return 1;
1292 }
1293
1294 static int gost_imit_init_cpa(EVP_MD_CTX *ctx)
1295 {
1296     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_CryptoProParamSetA);
1297 }
1298
1299 static int gost_imit_init_cp_12(EVP_MD_CTX *ctx)
1300 {
1301     return gost_imit_init(ctx, &Gost28147_TC26ParamSetZ);
1302 }
1303
1304 static void mac_block_mesh(struct ossl_gost_imit_ctx *c,
1305                            const unsigned char *data)
1306 {
1307     /*
1308      * We are using NULL for iv because CryptoPro doesn't interpret
1309      * internal state of MAC algorithm as iv during keymeshing (but does
1310      * initialize internal state from iv in key transport
1311      */
1312     assert(c->count % 8 == 0 && c->count <= 1024);
1313     if (c->key_meshing && c->count == 1024) {
1314         cryptopro_key_meshing(&(c->cctx), NULL);
1315     }
1316     mac_block(&(c->cctx), c->buffer, data);
1317     c->count = c->count % 1024 + 8;
1318 }
1319
1320 int gost_imit_update(EVP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t count)
1321 {
1322     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1323     const unsigned char *p = data;
1324     size_t bytes = count;
1325     if (!(c->key_set)) {
1326         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_UPDATE, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1327         return 0;
1328     }
1329     if (c->bytes_left) {
1330         size_t i;
1331         for (i = c->bytes_left; i < 8 && bytes > 0; bytes--, i++, p++) {
1332             c->partial_block[i] = *p;
1333         }
1334         if (i == 8) {
1335             mac_block_mesh(c, c->partial_block);
1336         } else {
1337             c->bytes_left = i;
1338             return 1;
1339         }
1340     }
1341     while (bytes > 8) {
1342         mac_block_mesh(c, p);
1343         p += 8;
1344         bytes -= 8;
1345     }
1346     if (bytes > 0) {
1347         memcpy(c->partial_block, p, bytes);
1348     }
1349     c->bytes_left = bytes;
1350     return 1;
1351 }
1352
1353 int gost_imit_final(EVP_MD_CTX *ctx, unsigned char *md)
1354 {
1355     struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1356     if (!c->key_set) {
1357         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_FINAL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1358         return 0;
1359     }
1360     if (c->count == 0 && c->bytes_left) {
1361         unsigned char buffer[8];
1362         memset(buffer, 0, 8);
1363         gost_imit_update(ctx, buffer, 8);
1364     }
1365     if (c->bytes_left) {
1366         int i;
1367         for (i = c->bytes_left; i < 8; i++) {
1368             c->partial_block[i] = 0;
1369         }
1370         mac_block_mesh(c, c->partial_block);
1371     }
1372     get_mac(c->buffer, 8 * c->dgst_size, md);
1373     return 1;
1374 }
1375
1376 int gost_imit_ctrl(EVP_MD_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
1377 {
1378     switch (type) {
1379     case EVP_MD_CTRL_KEY_LEN:
1380         *((unsigned int *)(ptr)) = 32;
1381         return 1;
1382     case EVP_MD_CTRL_SET_KEY:
1383         {
1384             struct ossl_gost_imit_ctx *gost_imit_ctx = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1385
1386             if (EVP_MD_meth_get_init(EVP_MD_CTX_md(ctx)) (ctx) <= 0) {
1387                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET);
1388                 return 0;
1389             }
1390             EVP_MD_CTX_set_flags(ctx, EVP_MD_CTX_FLAG_NO_INIT);
1391
1392             if (arg == 0) {
1393                 struct gost_mac_key *key = (struct gost_mac_key *)ptr;
1394                 if (key->mac_param_nid != NID_undef) {
1395                     const struct gost_cipher_info *param =
1396                         get_encryption_params(OBJ_nid2obj(key->mac_param_nid));
1397                     if (param == NULL) {
1398                         GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL,
1399                                 GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS);
1400                         return 0;
1401                     }
1402                     gost_init(&(gost_imit_ctx->cctx), param->sblock);
1403                 }
1404                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), key->key);
1405                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
1406
1407                 return 1;
1408             } else if (arg == 32) {
1409                 gost_key(&(gost_imit_ctx->cctx), ptr);
1410                 gost_imit_ctx->key_set = 1;
1411                 return 1;
1412             }
1413             GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_KEY_SIZE);
1414             return 0;
1415         }
1416     case EVP_MD_CTRL_XOF_LEN:
1417         {
1418             struct ossl_gost_imit_ctx *c = EVP_MD_CTX_md_data(ctx);
1419             if (arg < 1 || arg > 8) {
1420                 GOSTerr(GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, GOST_R_INVALID_MAC_SIZE);
1421                 return 0;
1422             }
1423             c->dgst_size = arg;
1424             return 1;
1425         }
1426
1427     default:
1428         return 0;
1429     }
1430 }
1431
1432 int gost_imit_copy(EVP_MD_CTX *to, const EVP_MD_CTX *from)
1433 {
1434     if (EVP_MD_CTX_md_data(to) && EVP_MD_CTX_md_data(from)) {
1435         memcpy(EVP_MD_CTX_md_data(to), EVP_MD_CTX_md_data(from),
1436                sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
1437     }
1438     return 1;
1439 }
1440
1441 /* Clean up imit ctx */
1442 int gost_imit_cleanup(EVP_MD_CTX *ctx)
1443 {
1444     memset(EVP_MD_CTX_md_data(ctx), 0, sizeof(struct ossl_gost_imit_ctx));
1445     return 1;
1446 }