gost_eng.c

   1 /**********************************************************************
   2  *                          gost_eng.c                                *
   3  *             Copyright (c) 2005-2006 Cryptocom LTD                  *
   4  *         This file is distributed under the same license as OpenSSL *
   5  *                                                                    *
   6  *              Main file of GOST engine                              *
   7  *       for OpenSSL                                                  *
   8  *          Requires OpenSSL 0.9.9 for compilation                    *
   9  **********************************************************************/
  10 #include <string.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include <openssl/err.h>
  13 #include <openssl/evp.h>
  14 #include <openssl/engine.h>
  15 #include <openssl/obj_mac.h>
  16 #include "e_gost_err.h"
  17 #include "gost_lcl.h"
  18
  19 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
  20
  21 static const char* engine_gost_id = "gost";
  22
  23 static const char* engine_gost_name =
  24         "Reference implementation of GOST engine";
  25
  26 /* Symmetric cipher and digest function registrar */
  27
  28 static int gost_ciphers(ENGINE* e, const EVP_CIPHER** cipher,
  29                         const int** nids, int nid);
  30
  31 static int gost_digests(ENGINE* e, const EVP_MD** digest,
  32                         const int** nids, int ind);
  33
  34 static int gost_pkey_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_METHOD** pmeth,
  35                            const int** nids, int nid);
  36
  37 static int gost_pkey_asn1_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_ASN1_METHOD** ameth,
  38                                 const int** nids, int nid);
  39
  40 static int gost_cipher_nids[] = {
  41         NID_id_Gost28147_89,
  42         NID_gost89_cnt,
  43         NID_gost89_cnt_12,
  44         NID_gost89_cbc,
  45         NID_grasshopper_ecb,
  46         NID_grasshopper_cbc,
  47         NID_grasshopper_cfb,
  48         NID_grasshopper_ofb,
  49         NID_grasshopper_ctr,
  50         NID_magma_cbc,
  51         NID_magma_ctr,
  52         0
  53 };
  54
  55 static int gost_digest_nids(const int** nids) {
  56     static int digest_nids[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
  57     static int pos = 0;
  58     static int init = 0;
  59
  60     if (!init) {
  61         const EVP_MD* md;
  62         if ((md = digest_gost()) != NULL)
  63             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  64         if ((md = imit_gost_cpa()) != NULL)
  65             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  66         if ((md = digest_gost2012_256()) != NULL)
  67             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  68         if ((md = digest_gost2012_512()) != NULL)
  69             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  70         if ((md = imit_gost_cp_12()) != NULL)
  71             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  72         if ((md = magma_omac()) != NULL)
  73             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  74         if ((md = grasshopper_omac()) != NULL)
  75             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  76
  77
  78         digest_nids[pos] = 0;
  79         init = 1;
  80     }
  81     *nids = digest_nids;
  82     return pos;
  83 }
  84
  85 static int gost_pkey_meth_nids[] = {
  86         NID_id_GostR3410_2001,
  87         NID_id_Gost28147_89_MAC,
  88         NID_id_GostR3410_2012_256,
  89         NID_id_GostR3410_2012_512,
  90         NID_gost_mac_12,
  91         NID_magma_mac,
  92         NID_grasshopper_mac,
  93         0
  94 };
  95
  96 static EVP_PKEY_METHOD* pmeth_GostR3410_2001 = NULL,
  97         * pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL,
  98         * pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL,
  99         * pmeth_Gost28147_MAC = NULL, * pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL,
 100         * pmeth_magma_mac = NULL,  * pmeth_grasshopper_mac = NULL;
 101
 102 static EVP_PKEY_ASN1_METHOD* ameth_GostR3410_2001 = NULL,
 103         * ameth_GostR3410_2012_256 = NULL,
 104         * ameth_GostR3410_2012_512 = NULL,
 105         * ameth_Gost28147_MAC = NULL, * ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL,
 106         * ameth_magma_mac = NULL,  * ameth_grasshopper_mac = NULL;
 107
 108 static int gost_engine_init(ENGINE* e) {
 109     return 1;
 110 }
 111
 112 static int gost_engine_finish(ENGINE* e) {
 113     return 1;
 114 }
 115
 116 static int gost_engine_destroy(ENGINE* e) {
 117     digest_gost_destroy();
 118     digest_gost2012_256_destroy();
 119     digest_gost2012_512_destroy();
 120
 121     imit_gost_cpa_destroy();
 122     imit_gost_cp_12_destroy();
 123     magma_omac_destroy();
 124     grasshopper_omac_destroy();
 125
 126     cipher_gost_destroy();
 127     cipher_gost_grasshopper_destroy();
 128
 129     gost_param_free();
 130
 131     pmeth_GostR3410_2001 = NULL;
 132     pmeth_Gost28147_MAC = NULL;
 133     pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 134     pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 135     pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 136     pmeth_magma_mac = NULL;
 137     pmeth_grasshopper_mac = NULL;
 138
 139     ameth_GostR3410_2001 = NULL;
 140     ameth_Gost28147_MAC = NULL;
 141     ameth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 142     ameth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 143     ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 144     ameth_magma_mac = NULL;
 145     ameth_grasshopper_mac = NULL;
 146
 147         ERR_unload_GOST_strings();
 148
 149     return 1;
 150 }
 151
 152 static int bind_gost(ENGINE* e, const char* id) {
 153     int ret = 0;
 154     if (id != NULL && strcmp(id, engine_gost_id) != 0)
 155         return 0;
 156     if (ameth_GostR3410_2001) {
 157         printf("GOST engine already loaded\n");
 158         goto end;
 159     }
 160     if (!ENGINE_set_id(e, engine_gost_id)) {
 161         printf("ENGINE_set_id failed\n");
 162         goto end;
 163     }
 164     if (!ENGINE_set_name(e, engine_gost_name)) {
 165         printf("ENGINE_set_name failed\n");
 166         goto end;
 167     }
 168     if (!ENGINE_set_digests(e, gost_digests)) {
 169         printf("ENGINE_set_digests failed\n");
 170         goto end;
 171     }
 172     if (!ENGINE_set_ciphers(e, gost_ciphers)) {
 173         printf("ENGINE_set_ciphers failed\n");
 174         goto end;
 175     }
 176     if (!ENGINE_set_pkey_meths(e, gost_pkey_meths)) {
 177         printf("ENGINE_set_pkey_meths failed\n");
 178         goto end;
 179     }
 180     if (!ENGINE_set_pkey_asn1_meths(e, gost_pkey_asn1_meths)) {
 181         printf("ENGINE_set_pkey_asn1_meths failed\n");
 182         goto end;
 183     }
 184     /* Control function and commands */
 185     if (!ENGINE_set_cmd_defns(e, gost_cmds)) {
 186         fprintf(stderr, "ENGINE_set_cmd_defns failed\n");
 187         goto end;
 188     }
 189     if (!ENGINE_set_ctrl_function(e, gost_control_func)) {
 190         fprintf(stderr, "ENGINE_set_ctrl_func failed\n");
 191         goto end;
 192     }
 193     if (!ENGINE_set_destroy_function(e, gost_engine_destroy)
 194         || !ENGINE_set_init_function(e, gost_engine_init)
 195         || !ENGINE_set_finish_function(e, gost_engine_finish)) {
 196         goto end;
 197     }
 198
 199     if (!register_ameth_gost
 200             (NID_id_GostR3410_2001, &ameth_GostR3410_2001, "GOST2001",
 201              "GOST R 34.10-2001"))
 202         goto end;
 203     if (!register_ameth_gost
 204             (NID_id_GostR3410_2012_256, &ameth_GostR3410_2012_256, "GOST2012_256",
 205              "GOST R 34.10-2012 with 256 bit key"))
 206         goto end;
 207     if (!register_ameth_gost
 208             (NID_id_GostR3410_2012_512, &ameth_GostR3410_2012_512, "GOST2012_512",
 209              "GOST R 34.10-2012 with 512 bit key"))
 210         goto end;
 211     if (!register_ameth_gost(NID_id_Gost28147_89_MAC, &ameth_Gost28147_MAC,
 212                              "GOST-MAC", "GOST 28147-89 MAC"))
 213         goto end;
 214     if (!register_ameth_gost(NID_gost_mac_12, &ameth_Gost28147_MAC_12,
 215                              "GOST-MAC-12",
 216                              "GOST 28147-89 MAC with 2012 params"))
 217         goto end;
 218     if (!register_ameth_gost(NID_magma_mac, &ameth_magma_mac,
 219                              "MAGMA-MAC", "GOST R 34.13-2015 Magma MAC"))
 220         goto end;
 221     if (!register_ameth_gost(NID_grasshopper_mac, &ameth_grasshopper_mac,
 222                              "GRASSHOPPER-MAC", "GOST R 34.13-2015 Grasshopper MAC"))
 223         goto end;
 224
 225     if (!register_pmeth_gost(NID_id_GostR3410_2001, &pmeth_GostR3410_2001, 0))
 226         goto end;
 227
 228     if (!register_pmeth_gost
 229             (NID_id_GostR3410_2012_256, &pmeth_GostR3410_2012_256, 0))
 230         goto end;
 231     if (!register_pmeth_gost
 232             (NID_id_GostR3410_2012_512, &pmeth_GostR3410_2012_512, 0))
 233         goto end;
 234     if (!register_pmeth_gost
 235             (NID_id_Gost28147_89_MAC, &pmeth_Gost28147_MAC, 0))
 236         goto end;
 237     if (!register_pmeth_gost(NID_gost_mac_12, &pmeth_Gost28147_MAC_12, 0))
 238         goto end;
 239     if (!register_pmeth_gost(NID_magma_mac, &pmeth_magma_mac, 0))
 240         goto end;
 241     if (!register_pmeth_gost(NID_grasshopper_mac, &pmeth_grasshopper_mac, 0))
 242         goto end;
 243     if (!ENGINE_register_ciphers(e)
 244         || !ENGINE_register_digests(e)
 245         || !ENGINE_register_pkey_meths(e)
 246         /* These two actually should go in LIST_ADD command */
 247         || !EVP_add_cipher(cipher_gost())
 248         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cbc())
 249         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpacnt())
 250         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpcnt_12())
 251         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ecb())
 252         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cbc())
 253         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cfb())
 254         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ofb())
 255         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ctr())
 256         || !EVP_add_cipher(cipher_magma_cbc())
 257         || !EVP_add_cipher(cipher_magma_ctr())
 258         || !EVP_add_digest(digest_gost())
 259         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_512())
 260         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_256())
 261         || !EVP_add_digest(imit_gost_cpa())
 262         || !EVP_add_digest(imit_gost_cp_12())
 263         || !EVP_add_digest(magma_omac())
 264         || !EVP_add_digest(grasshopper_omac())
 265             ) {
 266         goto end;
 267     }
 268
 269     ENGINE_register_all_complete();
 270
 271     ERR_load_GOST_strings();
 272     ret = 1;
 273     end:
 274     return ret;
 275 }
 276
 277 #ifndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 278 IMPLEMENT_DYNAMIC_BIND_FN(bind_gost)
 279     IMPLEMENT_DYNAMIC_CHECK_FN()
 280 #endif                          /* ndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE */
 281
 282 static int gost_digests(ENGINE* e, const EVP_MD** digest,
 283                         const int** nids, int nid) {
 284     int ok = 1;
 285     if (digest == NULL) {
 286         return gost_digest_nids(nids);
 287     }
 288     if (nid == NID_id_GostR3411_94) {
 289         *digest = digest_gost();
 290     } else if (nid == NID_id_Gost28147_89_MAC) {
 291         *digest = imit_gost_cpa();
 292     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_256) {
 293         *digest = digest_gost2012_256();
 294     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_512) {
 295         *digest = digest_gost2012_512();
 296     } else if (nid == NID_gost_mac_12) {
 297         *digest = imit_gost_cp_12();
 298     } else if (nid == NID_magma_mac) {
 299         *digest = magma_omac();
 300     } else if (nid == NID_grasshopper_mac) {
 301         *digest = grasshopper_omac();
 302     } else {
 303         ok = 0;
 304         *digest = NULL;
 305     }
 306     return ok;
 307 }
 308
 309 static int gost_ciphers(ENGINE* e, const EVP_CIPHER** cipher,
 310                         const int** nids, int nid) {
 311     int ok = 1;
 312     if (cipher == NULL) {
 313         *nids = gost_cipher_nids;
 314         return sizeof(gost_cipher_nids) / sizeof(gost_cipher_nids[0]) - 1;
 315     }
 316
 317     if (nid == NID_id_Gost28147_89) {
 318         *cipher = cipher_gost();
 319     } else if (nid == NID_gost89_cnt) {
 320         *cipher = cipher_gost_cpacnt();
 321     } else if (nid == NID_gost89_cnt_12) {
 322         *cipher = cipher_gost_cpcnt_12();
 323     } else if (nid == NID_gost89_cbc) {
 324         *cipher = cipher_gost_cbc();
 325     } else if (nid == NID_grasshopper_ecb) {
 326         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ecb();
 327     } else if (nid == NID_grasshopper_cbc) {
 328         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cbc();
 329     } else if (nid == NID_grasshopper_cfb) {
 330         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cfb();
 331     } else if (nid == NID_grasshopper_ofb) {
 332         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ofb();
 333     } else if (nid == NID_grasshopper_ctr) {
 334         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ctr();
 335     } else if (nid == NID_magma_cbc) {
 336         *cipher = cipher_magma_cbc();
 337     } else if (nid == NID_magma_ctr) {
 338         *cipher = cipher_magma_ctr();
 339     } else {
 340         ok = 0;
 341         *cipher = NULL;
 342     }
 343     return ok;
 344 }
 345
 346 static int gost_pkey_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_METHOD** pmeth,
 347                            const int** nids, int nid) {
 348     if (pmeth == NULL) {
 349         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 350         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 351     }
 352
 353     switch (nid) {
 354         case NID_id_GostR3410_2001:
 355             *pmeth = pmeth_GostR3410_2001;
 356             return 1;
 357         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 358             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_256;
 359             return 1;
 360         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 361             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_512;
 362             return 1;
 363         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 364             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC;
 365             return 1;
 366         case NID_gost_mac_12:
 367             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC_12;
 368             return 1;
 369         case NID_magma_mac:
 370             *pmeth = pmeth_magma_mac;
 371             return 1;
 372         case NID_grasshopper_mac:
 373             *pmeth = pmeth_grasshopper_mac;
 374             return 1;
 375
 376         default:;
 377     }
 378
 379     *pmeth = NULL;
 380     return 0;
 381 }
 382
 383 static int gost_pkey_asn1_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_ASN1_METHOD** ameth,
 384                                 const int** nids, int nid) {
 385     if (ameth == NULL) {
 386         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 387         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 388     }
 389
 390     switch (nid) {
 391         case NID_id_GostR3410_2001:
 392             *ameth = ameth_GostR3410_2001;
 393             return 1;
 394         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 395             *ameth = ameth_GostR3410_2012_256;
 396             return 1;
 397         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 398             *ameth = ameth_GostR3410_2012_512;
 399             return 1;
 400         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 401             *ameth = ameth_Gost28147_MAC;
 402             return 1;
 403         case NID_gost_mac_12:
 404             *ameth = ameth_Gost28147_MAC_12;
 405             return 1;
 406         case NID_magma_mac:
 407             *ameth = ameth_magma_mac;
 408             return 1;
 409         case NID_grasshopper_mac:
 410             *ameth = ameth_grasshopper_mac;
 411             return 1;
 412
 413         default:;
 414     }
 415
 416     *ameth = NULL;
 417     return 0;
 418 }
 419
 420 #ifdef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 421
 422 static ENGINE* engine_gost(void) {
 423     ENGINE* ret = ENGINE_new();
 424     if (!ret)
 425         return NULL;
 426     if (!bind_gost(ret, engine_gost_id)) {
 427         ENGINE_free(ret);
 428         return NULL;
 429     }
 430     return ret;
 431 }
 432
 433 void ENGINE_load_gost(void) {
 434     ENGINE* toadd;
 435     if (pmeth_GostR3410_2001)
 436         return;
 437     toadd = engine_gost();
 438     if (!toadd)
 439         return;
 440     ENGINE_add(toadd);
 441     ENGINE_free(toadd);
 442     ERR_clear_error();
 443 }
 444
 445 #endif