gost_ec_keyx.c

   1 /**********************************************************************
   2  *                        gost_ec_keyx.c                              *
   3  *                                                                    *
   4  *             Copyright (c) 2005-2013 Cryptocom LTD                  *
   5  *   Copyright (c) 2018,2020 Dmitry Belyavskiy <beldmit@gmail.com>    *
   6  *   Copyright (c) 2020 Billy Brumley <bbrumley@gmail.com>            *
   7  *                                                                    *
   8  *         This file is distributed under the same license as OpenSSL *
   9  *                                                                    *
  10  *   VK0 R 50.1.113-2016 / RFC 7836                                   *
  11  *   KEG R 1323565.1.020-2018                                         *
  12  *   VK0 34.10-2001 key exchange and GOST R 34.10-2001 (RFC 4357)     *
  13  *   based PKCS7/SMIME support                                        *
  14  *          Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation                    *
  15  **********************************************************************/
  16 #include <openssl/evp.h>
  17 #include <openssl/err.h>
  18 #include <openssl/rand.h>
  19 #include <string.h>
  20 #include <openssl/objects.h>
  21 #include "gost89.h"
  22 #include "e_gost_err.h"
  23 #include "gost_keywrap.h"
  24 #include "gost_lcl.h"
  25
  26 /* Implementation of CryptoPro VKO 34.10-2001/2012 algorithm */
  27 int VKO_compute_key(unsigned char *shared_key,
  28                     const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *priv_key,
  29                     const unsigned char *ukm, const size_t ukm_size,
  30                     const int vko_dgst_nid)
  31 {
  32     unsigned char *databuf = NULL;
  33     BIGNUM *scalar = NULL, *X = NULL, *Y = NULL;
  34     const EC_GROUP *grp = NULL;
  35     EC_POINT *pnt = NULL;
  36     BN_CTX *ctx = NULL;
  37     EVP_MD_CTX *mdctx = NULL;
  38     const EVP_MD *md = NULL;
  39     int buf_len, half_len;
  40     int ret = 0;
  41
  42     if ((ctx = BN_CTX_secure_new()) == NULL) {
  43         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  44         return 0;
  45     }
  46     BN_CTX_start(ctx);
  47
  48     md = EVP_get_digestbynid(vko_dgst_nid);
  49     if (!md) {
  50         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, GOST_R_INVALID_DIGEST_TYPE);
  51         goto err;
  52     }
  53
  54     grp = EC_KEY_get0_group(priv_key);
  55     scalar = BN_CTX_get(ctx);
  56     X = BN_CTX_get(ctx);
  57
  58     if ((Y = BN_CTX_get(ctx)) == NULL
  59         || (pnt = EC_POINT_new(grp)) == NULL
  60         || BN_lebin2bn(ukm, ukm_size, scalar) == NULL
  61         || !BN_mod_mul(scalar, scalar, EC_KEY_get0_private_key(priv_key),
  62                        EC_GROUP_get0_order(grp), ctx))
  63         goto err;
  64
  65     /* these two curves have cofactor 4; the rest have cofactor 1 */
  66     switch (EC_GROUP_get_curve_name(grp)) {
  67         case NID_id_tc26_gost_3410_2012_256_paramSetA:
  68         case NID_id_tc26_gost_3410_2012_512_paramSetC:
  69             if (!BN_lshift(scalar, scalar, 2))
  70                 goto err;
  71             break;
  72     }
  73
  74     if (!gost_ec_point_mul(grp, pnt, NULL, pub_key, scalar, ctx)) {
  75         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, GOST_R_ERROR_POINT_MUL);
  76         goto err;
  77     }
  78     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(grp, pnt, X, Y, ctx)) {
  79         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, ERR_R_EC_LIB);
  80         goto err;
  81     }
  82
  83     half_len = BN_num_bytes(EC_GROUP_get0_field(grp));
  84     buf_len = 2 * half_len;
  85     if ((databuf = OPENSSL_malloc(buf_len)) == NULL) {
  86         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  87         goto err;
  88     }
  89
  90     /*
  91      * Serialize elliptic curve point same way as we do it when saving key
  92      */
  93     if (BN_bn2lebinpad(X, databuf, half_len) != half_len
  94         || BN_bn2lebinpad(Y, databuf + half_len, half_len) != half_len)
  95         goto err;
  96
  97     if ((mdctx = EVP_MD_CTX_new()) == NULL) {
  98         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  99         goto err;
 100     }
 101
 102     if (EVP_MD_CTX_init(mdctx) == 0
 103         || EVP_DigestInit_ex(mdctx, md, NULL) == 0
 104         || EVP_DigestUpdate(mdctx, databuf, buf_len) == 0
 105         || EVP_DigestFinal_ex(mdctx, shared_key, NULL) == 0) {
 106         GOSTerr(GOST_F_VKO_COMPUTE_KEY, ERR_R_EVP_LIB);
 107         goto err;
 108     }
 109
 110     ret = (EVP_MD_size(md) > 0) ? EVP_MD_size(md) : 0;
 111
 112  err:
 113     BN_CTX_end(ctx);
 114     BN_CTX_free(ctx);
 115     EC_POINT_free(pnt);
 116     EVP_MD_CTX_free(mdctx);
 117     OPENSSL_free(databuf);
 118
 119     return ret;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * KEG Algorithm described in R 1323565.1.020-2018 6.4.5.1.
 124  * keyout expected to be 64 bytes
 125  * */
 126 static int gost_keg(const unsigned char *ukm_source, int pkey_nid,
 127                     const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *priv_key,
 128                     unsigned char *keyout)
 129 {
 130 /* Adjust UKM */
 131     unsigned char real_ukm[16];
 132     size_t keylen = 0;
 133
 134     memset(real_ukm, 0, 16);
 135     if (memcmp(ukm_source, real_ukm, 16) == 0)
 136         real_ukm[15] = 1;
 137     else {
 138         memcpy(real_ukm, ukm_source, 16);
 139         BUF_reverse(real_ukm, NULL, 16);
 140     }
 141
 142     switch (pkey_nid) {
 143     case NID_id_GostR3410_2012_512:
 144         keylen =
 145             VKO_compute_key(keyout, pub_key, priv_key, real_ukm, 16,
 146                             NID_id_GostR3411_2012_512);
 147         return (keylen) ? keylen : 0;
 148         break;
 149
 150     case NID_id_GostR3410_2012_256:
 151         {
 152             unsigned char tmpkey[32];
 153             keylen =
 154               VKO_compute_key(tmpkey, pub_key, priv_key, real_ukm, 16,
 155                   NID_id_GostR3411_2012_256);
 156
 157             if (keylen == 0)
 158                 return 0;
 159
 160             if (gost_kdftree2012_256
 161                 (keyout, 64, tmpkey, 32, (const unsigned char *)"kdf tree", 8,
 162                  ukm_source + 16, 8, 1) > 0)
 163                 keylen = 64;
 164             else
 165                 keylen = 0;
 166
 167             OPENSSL_cleanse(tmpkey, 32);
 168             return (keylen) ? keylen : 0;
 169         }
 170     default:
 171         return 0;
 172     }
 173 }
 174
 175 /*
 176  * EVP_PKEY_METHOD callback derive.
 177  * Implements VKO R 34.10-2001/2012 algorithms
 178  */
 179 /*
 180  * Backend for EVP_PKEY_derive()
 181  * It have KEG mode (default) and VKO mode (enable by EVP_PKEY_CTRL_SET_VKO).
 182  */
 183 int pkey_gost_ec_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *key, size_t *keylen)
 184 {
 185     /*
 186      * Public key of peer in the ctx field peerkey
 187      * Our private key in the ctx pkey
 188      * ukm is in the algorithm specific context data
 189      */
 190     EVP_PKEY *my_key = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(ctx);
 191     EVP_PKEY *peer_key = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(ctx);
 192     struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(ctx);
 193     int dgst_nid = NID_undef;
 194
 195     if (!data || data->shared_ukm_size == 0) {
 196         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_EC_DERIVE, GOST_R_UKM_NOT_SET);
 197         return 0;
 198     }
 199
 200     /* VKO */
 201     if (data->vko_dgst_nid) {
 202         if (!key) {
 203             *keylen = data->vko_dgst_nid == NID_id_GostR3411_2012_256? 32 : 64;
 204             return 1;
 205         }
 206         *keylen = VKO_compute_key(key,
 207                                   EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peer_key)),
 208                                   (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(my_key),
 209                                   data->shared_ukm, data->shared_ukm_size,
 210                                   data->vko_dgst_nid);
 211         return (*keylen) ? 1 : 0;
 212     }
 213
 214     /*
 215      * shared_ukm_size = 8 stands for pre-2018 cipher suites
 216      * It means 32 bytes of key length, 8 byte UKM, 32-bytes hash
 217      *
 218      * shared_ukm_size = 32 stands for post-2018 cipher suites
 219      * It means 64 bytes of shared_key, 16 bytes of UKM and either
 220      * 64 bytes of hash or 64 bytes of TLSTREE output
 221      * */
 222
 223     switch (data->shared_ukm_size) {
 224     case 8:
 225         {
 226             if (key == NULL) {
 227                 *keylen = 32;
 228                 return 1;
 229             }
 230             EVP_PKEY_get_default_digest_nid(my_key, &dgst_nid);
 231             if (dgst_nid == NID_id_GostR3411_2012_512)
 232                 dgst_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
 233
 234             *keylen =
 235                 VKO_compute_key(key,
 236                                 EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peer_key)),
 237                                 (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(my_key),
 238                                 data->shared_ukm, 8, dgst_nid);
 239             return (*keylen) ? 1 : 0;
 240         }
 241         break;
 242     case 32:
 243         {
 244             if (key == NULL) {
 245                 *keylen = 64;
 246                 return 1;
 247             }
 248
 249             *keylen = gost_keg(data->shared_ukm, EVP_PKEY_id(my_key),
 250                                EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peer_key)),
 251                                (EC_KEY *)EVP_PKEY_get0(my_key), key);
 252             return (*keylen) ? 1 : 0;
 253         }
 254
 255         break;
 256     default:
 257         return 0;
 258     }
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Generates ephemeral key based on pubk algorithm computes shared key using
 263  * VKO and returns filled up GOST_KEY_TRANSPORT structure
 264  */
 265
 266 /*
 267  * EVP_PKEY_METHOD callback encrypt
 268  * Implementation of GOST2001/12 key transport, cryptopro variation
 269  */
 270
 271 static int pkey_GOST_ECcp_encrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *out,
 272                            size_t *out_len, const unsigned char *key,
 273                            size_t key_len)
 274 {
 275     GOST_KEY_TRANSPORT *gkt = NULL;
 276     EVP_PKEY *pubk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
 277     struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
 278     int pkey_nid = EVP_PKEY_base_id(pubk);
 279     ASN1_OBJECT *crypt_params_obj = (pkey_nid == NID_id_GostR3410_2001 || pkey_nid == NID_id_GostR3410_2001DH) ?
 280         OBJ_nid2obj(NID_id_Gost28147_89_CryptoPro_A_ParamSet) :
 281         OBJ_nid2obj(NID_id_tc26_gost_28147_param_Z);
 282     const struct gost_cipher_info *param =
 283         get_encryption_params(crypt_params_obj);
 284     unsigned char ukm[8], shared_key[32], crypted_key[44];
 285     int ret = 0;
 286     int key_is_ephemeral = 1;
 287     gost_ctx cctx;
 288     EVP_PKEY *sec_key = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(pctx);
 289     if (data->shared_ukm_size) {
 290         memcpy(ukm, data->shared_ukm, 8);
 291     } else {
 292         if (RAND_bytes(ukm, 8) <= 0) {
 293             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT, GOST_R_RNG_ERROR);
 294             return 0;
 295         }
 296     }
 297     if (!param)
 298         goto err;
 299     /* Check for private key in the peer_key of context */
 300     if (sec_key) {
 301         key_is_ephemeral = 0;
 302         if (!gost_get0_priv_key(sec_key)) {
 303             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT,
 304                     GOST_R_NO_PRIVATE_PART_OF_NON_EPHEMERAL_KEYPAIR);
 305             goto err;
 306         }
 307     } else {
 308         key_is_ephemeral = 1;
 309         if (out) {
 310             sec_key = EVP_PKEY_new();
 311             if (!EVP_PKEY_assign(sec_key, EVP_PKEY_base_id(pubk), EC_KEY_new())
 312                 || !EVP_PKEY_copy_parameters(sec_key, pubk)
 313                 || !gost_ec_keygen(EVP_PKEY_get0(sec_key))) {
 314                 GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT,
 315                         GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
 316                 goto err;
 317             }
 318         }
 319     }
 320     if (out) {
 321         int dgst_nid = NID_undef;
 322         EVP_PKEY_get_default_digest_nid(pubk, &dgst_nid);
 323         if (dgst_nid == NID_id_GostR3411_2012_512)
 324             dgst_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
 325
 326         if (!VKO_compute_key(shared_key,
 327                              EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(pubk)),
 328                              EVP_PKEY_get0(sec_key), ukm, 8, dgst_nid)) {
 329             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT,
 330                     GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
 331             goto err;
 332         }
 333         gost_init(&cctx, param->sblock);
 334         keyWrapCryptoPro(&cctx, shared_key, ukm, key, crypted_key);
 335     }
 336     gkt = GOST_KEY_TRANSPORT_new();
 337     if (!gkt) {
 338         goto err;
 339     }
 340     if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_agreement_info->eph_iv, ukm, 8)) {
 341         goto err;
 342     }
 343     if (!ASN1_OCTET_STRING_set(gkt->key_info->imit, crypted_key + 40, 4)) {
 344         goto err;
 345     }
 346     if (!ASN1_OCTET_STRING_set
 347         (gkt->key_info->encrypted_key, crypted_key + 8, 32)) {
 348         goto err;
 349     }
 350     if (key_is_ephemeral) {
 351         if (!X509_PUBKEY_set
 352             (&gkt->key_agreement_info->ephem_key, out ? sec_key : pubk)) {
 353             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT,
 354                     GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY);
 355             goto err;
 356         }
 357     }
 358     ASN1_OBJECT_free(gkt->key_agreement_info->cipher);
 359     gkt->key_agreement_info->cipher = OBJ_nid2obj(param->nid);
 360     if (key_is_ephemeral)
 361         EVP_PKEY_free(sec_key);
 362     if (!key_is_ephemeral) {
 363         /* Set control "public key from client certificate used" */
 364         if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL)
 365             <= 0) {
 366             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_ENCRYPT, GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
 367             goto err;
 368         }
 369     }
 370     if ((*out_len = i2d_GOST_KEY_TRANSPORT(gkt, out ? &out : NULL)) > 0)
 371         ret = 1;
 372     OPENSSL_cleanse(shared_key, sizeof(shared_key));
 373     GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
 374     return ret;
 375  err:
 376     OPENSSL_cleanse(shared_key, sizeof(shared_key));
 377     if (key_is_ephemeral)
 378         EVP_PKEY_free(sec_key);
 379     GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
 380     return -1;
 381 }
 382
 383 /*
 384  * EVP_PKEY_METHOD callback decrypt
 385  * Implementation of GOST2018 key transport
 386  */
 387 static int pkey_gost2018_encrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *out,
 388                           size_t *out_len, const unsigned char *key,
 389                           size_t key_len)
 390 {
 391     PSKeyTransport_gost *pst = NULL;
 392     EVP_PKEY *pubk = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
 393     struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
 394     int pkey_nid = EVP_PKEY_base_id(pubk);
 395     unsigned char expkeys[64];
 396     EVP_PKEY *sec_key = NULL;
 397     int ret = 0;
 398     int mac_nid = NID_undef;
 399     size_t mac_len = 0;
 400     int exp_len = 0, iv_len = 0;
 401     unsigned char *exp_buf = NULL;
 402     int key_is_ephemeral = 0;
 403
 404     switch (data->cipher_nid) {
 405     case NID_magma_ctr:
 406         mac_nid = NID_magma_mac;
 407         mac_len = 8;
 408         iv_len = 4;
 409         break;
 410     case NID_grasshopper_ctr:
 411         mac_nid = NID_grasshopper_mac;
 412         mac_len = 16;
 413         iv_len = 8;
 414         break;
 415     default:
 416         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, GOST_R_INVALID_CIPHER);
 417         return -1;
 418         break;
 419     }
 420     exp_len = key_len + mac_len;
 421     exp_buf = OPENSSL_malloc(exp_len);
 422     if (!exp_buf) {
 423         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 424         return -1;
 425     }
 426
 427     sec_key = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(pctx);
 428     if (!sec_key)
 429     {
 430       sec_key = EVP_PKEY_new();
 431       if (sec_key == NULL) {
 432         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE );
 433         goto err;
 434       }
 435
 436       if (!EVP_PKEY_assign(sec_key, EVP_PKEY_base_id(pubk), EC_KEY_new())
 437           || !EVP_PKEY_copy_parameters(sec_key, pubk)
 438           || !gost_ec_keygen(EVP_PKEY_get0(sec_key))) {
 439         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT,
 440             GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
 441         goto err;
 442       }
 443       key_is_ephemeral = 1;
 444     }
 445
 446     if (data->shared_ukm_size == 0) {
 447         if (RAND_bytes(data->shared_ukm, 32) <= 0) {
 448             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 449             goto err;
 450         }
 451         data->shared_ukm_size = 32;
 452     }
 453
 454     if (gost_keg(data->shared_ukm, pkey_nid,
 455                  EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(pubk)),
 456                  EVP_PKEY_get0(sec_key), expkeys) <= 0) {
 457         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT,
 458                 GOST_R_ERROR_COMPUTING_EXPORT_KEYS);
 459         goto err;
 460     }
 461
 462     if (gost_kexp15(key, key_len, data->cipher_nid, expkeys + 32,
 463                     mac_nid, expkeys + 0, data->shared_ukm + 24, iv_len,
 464                     exp_buf, &exp_len) <= 0) {
 465         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY);
 466         goto err;
 467     }
 468
 469     pst = PSKeyTransport_gost_new();
 470     if (!pst) {
 471         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 472         goto err;
 473     }
 474
 475     pst->ukm = ASN1_OCTET_STRING_new();
 476     if (pst->ukm == NULL) {
 477         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 478         goto err;
 479     }
 480
 481     if (!ASN1_OCTET_STRING_set(pst->ukm, data->shared_ukm, data->shared_ukm_size)) {
 482         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 483         goto err;
 484     }
 485
 486     if (!ASN1_OCTET_STRING_set(pst->psexp, exp_buf, exp_len)) {
 487         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 488         goto err;
 489     }
 490
 491     if (!X509_PUBKEY_set(&pst->ephem_key, out ? sec_key : pubk)) {
 492         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY);
 493         goto err;
 494     }
 495
 496     if ((*out_len = i2d_PSKeyTransport_gost(pst, out ? &out : NULL)) > 0)
 497         ret = 1;
 498  err:
 499     OPENSSL_cleanse(expkeys, sizeof(expkeys));
 500     if (key_is_ephemeral)
 501         EVP_PKEY_free(sec_key);
 502
 503     PSKeyTransport_gost_free(pst);
 504     OPENSSL_free(exp_buf);
 505     return ret;
 506 }
 507
 508 int pkey_gost_encrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *out,
 509                       size_t *out_len, const unsigned char *key, size_t key_len)
 510 {
 511   struct gost_pmeth_data *gctx = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
 512   switch (gctx->cipher_nid)
 513   {
 514     case NID_id_Gost28147_89:
 515     case NID_undef: /* FIXME */
 516       return pkey_GOST_ECcp_encrypt(pctx, out, out_len, key, key_len);
 517       break;
 518     case NID_kuznyechik_ctr:
 519     case NID_magma_ctr:
 520       return pkey_gost2018_encrypt(pctx, out, out_len, key, key_len);
 521       break;
 522     default:
 523       GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ENCRYPT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 524       return -1;
 525   }
 526 }
 527
 528 /*
 529  * EVP_PKEY_METHOD callback decrypt
 530  * Implementation of GOST2001/12 key transport, cryptopro variation
 531  */
 532 static int pkey_GOST_ECcp_decrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *key,
 533                            size_t *key_len, const unsigned char *in,
 534                            size_t in_len)
 535 {
 536     const unsigned char *p = in;
 537     EVP_PKEY *priv = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
 538     GOST_KEY_TRANSPORT *gkt = NULL;
 539     int ret = 0;
 540     unsigned char wrappedKey[44];
 541     unsigned char sharedKey[32];
 542     gost_ctx ctx;
 543     const struct gost_cipher_info *param = NULL;
 544     EVP_PKEY *eph_key = NULL, *peerkey = NULL;
 545     int dgst_nid = NID_undef;
 546
 547     if (!key) {
 548         *key_len = 32;
 549         return 1;
 550     }
 551     gkt = d2i_GOST_KEY_TRANSPORT(NULL, (const unsigned char **)&p, in_len);
 552     if (!gkt) {
 553         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT,
 554                 GOST_R_ERROR_PARSING_KEY_TRANSPORT_INFO);
 555         return -1;
 556     }
 557
 558     /* If key transport structure contains public key, use it */
 559     eph_key = X509_PUBKEY_get(gkt->key_agreement_info->ephem_key);
 560     if (eph_key) {
 561         if (EVP_PKEY_derive_set_peer(pctx, eph_key) <= 0) {
 562             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT,
 563                     GOST_R_INCOMPATIBLE_PEER_KEY);
 564             goto err;
 565         }
 566     } else {
 567         /* Set control "public key from client certificate used" */
 568         if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY, 3, NULL)
 569             <= 0) {
 570             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT, GOST_R_CTRL_CALL_FAILED);
 571             goto err;
 572         }
 573     }
 574     peerkey = EVP_PKEY_CTX_get0_peerkey(pctx);
 575     if (!peerkey) {
 576         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT, GOST_R_NO_PEER_KEY);
 577         goto err;
 578     }
 579
 580     param = get_encryption_params(gkt->key_agreement_info->cipher);
 581     if (!param) {
 582         goto err;
 583     }
 584
 585     gost_init(&ctx, param->sblock);
 586     OPENSSL_assert(gkt->key_agreement_info->eph_iv->length == 8);
 587     memcpy(wrappedKey, gkt->key_agreement_info->eph_iv->data, 8);
 588     OPENSSL_assert(gkt->key_info->encrypted_key->length == 32);
 589     memcpy(wrappedKey + 8, gkt->key_info->encrypted_key->data, 32);
 590     OPENSSL_assert(gkt->key_info->imit->length == 4);
 591     memcpy(wrappedKey + 40, gkt->key_info->imit->data, 4);
 592
 593     EVP_PKEY_get_default_digest_nid(priv, &dgst_nid);
 594     if (dgst_nid == NID_id_GostR3411_2012_512)
 595         dgst_nid = NID_id_GostR3411_2012_256;
 596
 597     if (!VKO_compute_key(sharedKey,
 598                          EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(peerkey)),
 599                          EVP_PKEY_get0(priv), wrappedKey, 8, dgst_nid)) {
 600         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT,
 601                 GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
 602         goto err;
 603     }
 604     if (!keyUnwrapCryptoPro(&ctx, sharedKey, wrappedKey, key)) {
 605         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_ECCP_DECRYPT,
 606                 GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY);
 607         goto err;
 608     }
 609
 610     ret = 1;
 611  err:
 612     OPENSSL_cleanse(sharedKey, sizeof(sharedKey));
 613     EVP_PKEY_free(eph_key);
 614     GOST_KEY_TRANSPORT_free(gkt);
 615     return ret;
 616 }
 617
 618 /*
 619  * EVP_PKEY_METHOD callback decrypt
 620  * Implementation of GOST2018 key transport
 621  */
 622 static int pkey_gost2018_decrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *key,
 623                           size_t *key_len, const unsigned char *in,
 624                           size_t in_len)
 625 {
 626     const unsigned char *p = in;
 627     struct gost_pmeth_data *data = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
 628     EVP_PKEY *priv = EVP_PKEY_CTX_get0_pkey(pctx);
 629     PSKeyTransport_gost *pst = NULL;
 630     int ret = 0;
 631     unsigned char expkeys[64];
 632     EVP_PKEY *eph_key = NULL;
 633     int pkey_nid = EVP_PKEY_base_id(priv);
 634     int mac_nid = NID_undef;
 635     int iv_len = 0;
 636
 637     switch (data->cipher_nid) {
 638     case NID_magma_ctr:
 639         mac_nid = NID_magma_mac;
 640         iv_len = 4;
 641         break;
 642     case NID_grasshopper_ctr:
 643         mac_nid = NID_grasshopper_mac;
 644         iv_len = 8;
 645         break;
 646     default:
 647         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_DECRYPT, GOST_R_INVALID_CIPHER);
 648         return -1;
 649         break;
 650     }
 651     if (!key) {
 652         *key_len = 32;
 653         return 1;
 654     }
 655
 656     pst = d2i_PSKeyTransport_gost(NULL, (const unsigned char **)&p, in_len);
 657     if (!pst) {
 658         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_DECRYPT,
 659                 GOST_R_ERROR_PARSING_KEY_TRANSPORT_INFO);
 660         return -1;
 661     }
 662
 663     eph_key = X509_PUBKEY_get(pst->ephem_key);
 664 /*
 665  * TODO beldmit
 666    1.  Checks the next three conditions fulfilling and terminates the
 667    connection with fatal error if not.
 668
 669    o  Q_eph is on the same curve as server public key;
 670
 671    o  Q_eph is not equal to zero point;
 672
 673    o  q * Q_eph is not equal to zero point.
 674 */
 675     if (data->shared_ukm_size == 0 && pst->ukm != NULL) {
 676         if (EVP_PKEY_CTX_ctrl(pctx, -1, -1, EVP_PKEY_CTRL_SET_IV,
 677         ASN1_STRING_length(pst->ukm), (void *)ASN1_STRING_get0_data(pst->ukm)) < 0) {
 678             GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_DECRYPT, GOST_R_UKM_NOT_SET);
 679             goto err;
 680         }
 681     }
 682
 683     if (gost_keg(data->shared_ukm, pkey_nid,
 684                  EC_KEY_get0_public_key(EVP_PKEY_get0(eph_key)),
 685                  EVP_PKEY_get0(priv), expkeys) <= 0) {
 686         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_DECRYPT,
 687                 GOST_R_ERROR_COMPUTING_EXPORT_KEYS);
 688         goto err;
 689     }
 690
 691     if (gost_kimp15(ASN1_STRING_get0_data(pst->psexp),
 692                     ASN1_STRING_length(pst->psexp), data->cipher_nid,
 693                     expkeys + 32, mac_nid, expkeys + 0, data->shared_ukm + 24,
 694                     iv_len, key) <= 0) {
 695         GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_DECRYPT, GOST_R_CANNOT_UNPACK_EPHEMERAL_KEY);
 696         goto err;
 697     }
 698
 699     ret = 1;
 700  err:
 701     OPENSSL_cleanse(expkeys, sizeof(expkeys));
 702     EVP_PKEY_free(eph_key);
 703     PSKeyTransport_gost_free(pst);
 704     return ret;
 705 }
 706
 707 int pkey_gost_decrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *key,
 708                       size_t *key_len, const unsigned char *in, size_t in_len)
 709 {
 710     struct gost_pmeth_data *gctx = EVP_PKEY_CTX_get_data(pctx);
 711     switch (gctx->cipher_nid)
 712     {
 713         case NID_id_Gost28147_89:
 714         case NID_undef: /* FIXME */
 715             return pkey_GOST_ECcp_decrypt(pctx, key, key_len, in, in_len);
 716         case NID_kuznyechik_ctr:
 717         case NID_magma_ctr:
 718             return pkey_gost2018_decrypt(pctx, key, key_len, in, in_len);
 719         default:
 720       GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_DECRYPT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 721       return -1;
 722     }
 723 }
 724 /* vim: set expandtab cinoptions=\:0,l1,t0,g0,(0 sw=4 : */