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         NID_id_tc26_cipher_gostr3412_2015_kuznyechik_ctracpkm,
  53         0
  54 };
  55
  56 static int gost_digest_nids(const int** nids) {
  57     static int digest_nids[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
  58     static int pos = 0;
  59     static int init = 0;
  60
  61     if (!init) {
  62         const EVP_MD* md;
  63         if ((md = digest_gost()) != NULL)
  64             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  65         if ((md = imit_gost_cpa()) != NULL)
  66             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  67         if ((md = digest_gost2012_256()) != NULL)
  68             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  69         if ((md = digest_gost2012_512()) != NULL)
  70             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  71         if ((md = imit_gost_cp_12()) != NULL)
  72             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  73         if ((md = magma_omac()) != NULL)
  74             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  75         if ((md = grasshopper_omac()) != NULL)
  76             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  77
  78
  79         digest_nids[pos] = 0;
  80         init = 1;
  81     }
  82     *nids = digest_nids;
  83     return pos;
  84 }
  85
  86 static int gost_pkey_meth_nids[] = {
  87         NID_id_GostR3410_2001,
  88         NID_id_Gost28147_89_MAC,
  89         NID_id_GostR3410_2012_256,
  90         NID_id_GostR3410_2012_512,
  91         NID_gost_mac_12,
  92         NID_magma_mac,
  93         NID_grasshopper_mac,
  94         0
  95 };
  96
  97 static EVP_PKEY_METHOD* pmeth_GostR3410_2001 = NULL,
  98         * pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL,
  99         * pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL,
 100         * pmeth_Gost28147_MAC = NULL, * pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL,
 101         * pmeth_magma_mac = NULL,  * pmeth_grasshopper_mac = NULL;
 102
 103 static EVP_PKEY_ASN1_METHOD* ameth_GostR3410_2001 = NULL,
 104         * ameth_GostR3410_2012_256 = NULL,
 105         * ameth_GostR3410_2012_512 = NULL,
 106         * ameth_Gost28147_MAC = NULL, * ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL,
 107         * ameth_magma_mac = NULL,  * ameth_grasshopper_mac = NULL;
 108
 109 static int gost_engine_init(ENGINE* e) {
 110     return 1;
 111 }
 112
 113 static int gost_engine_finish(ENGINE* e) {
 114     return 1;
 115 }
 116
 117 static int gost_engine_destroy(ENGINE* e) {
 118     digest_gost_destroy();
 119     digest_gost2012_256_destroy();
 120     digest_gost2012_512_destroy();
 121
 122     imit_gost_cpa_destroy();
 123     imit_gost_cp_12_destroy();
 124     magma_omac_destroy();
 125     grasshopper_omac_destroy();
 126     grasshopper_omac_acpkm_destroy();
 127
 128     cipher_gost_destroy();
 129     cipher_gost_grasshopper_destroy();
 130
 131     gost_param_free();
 132
 133     pmeth_GostR3410_2001 = NULL;
 134     pmeth_Gost28147_MAC = NULL;
 135     pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 136     pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 137     pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 138     pmeth_magma_mac = NULL;
 139     pmeth_grasshopper_mac = NULL;
 140
 141     ameth_GostR3410_2001 = NULL;
 142     ameth_Gost28147_MAC = NULL;
 143     ameth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 144     ameth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 145     ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 146     ameth_magma_mac = NULL;
 147     ameth_grasshopper_mac = NULL;
 148
 149         ERR_unload_GOST_strings();
 150
 151     return 1;
 152 }
 153
 154 static int bind_gost(ENGINE* e, const char* id) {
 155     int ret = 0;
 156     if (id != NULL && strcmp(id, engine_gost_id) != 0)
 157         return 0;
 158     if (ameth_GostR3410_2001) {
 159         printf("GOST engine already loaded\n");
 160         goto end;
 161     }
 162     if (!ENGINE_set_id(e, engine_gost_id)) {
 163         printf("ENGINE_set_id failed\n");
 164         goto end;
 165     }
 166     if (!ENGINE_set_name(e, engine_gost_name)) {
 167         printf("ENGINE_set_name failed\n");
 168         goto end;
 169     }
 170     if (!ENGINE_set_digests(e, gost_digests)) {
 171         printf("ENGINE_set_digests failed\n");
 172         goto end;
 173     }
 174     if (!ENGINE_set_ciphers(e, gost_ciphers)) {
 175         printf("ENGINE_set_ciphers failed\n");
 176         goto end;
 177     }
 178     if (!ENGINE_set_pkey_meths(e, gost_pkey_meths)) {
 179         printf("ENGINE_set_pkey_meths failed\n");
 180         goto end;
 181     }
 182     if (!ENGINE_set_pkey_asn1_meths(e, gost_pkey_asn1_meths)) {
 183         printf("ENGINE_set_pkey_asn1_meths failed\n");
 184         goto end;
 185     }
 186     /* Control function and commands */
 187     if (!ENGINE_set_cmd_defns(e, gost_cmds)) {
 188         fprintf(stderr, "ENGINE_set_cmd_defns failed\n");
 189         goto end;
 190     }
 191     if (!ENGINE_set_ctrl_function(e, gost_control_func)) {
 192         fprintf(stderr, "ENGINE_set_ctrl_func failed\n");
 193         goto end;
 194     }
 195     if (!ENGINE_set_destroy_function(e, gost_engine_destroy)
 196         || !ENGINE_set_init_function(e, gost_engine_init)
 197         || !ENGINE_set_finish_function(e, gost_engine_finish)) {
 198         goto end;
 199     }
 200
 201     if (!register_ameth_gost
 202             (NID_id_GostR3410_2001, &ameth_GostR3410_2001, "GOST2001",
 203              "GOST R 34.10-2001"))
 204         goto end;
 205     if (!register_ameth_gost
 206             (NID_id_GostR3410_2012_256, &ameth_GostR3410_2012_256, "GOST2012_256",
 207              "GOST R 34.10-2012 with 256 bit key"))
 208         goto end;
 209     if (!register_ameth_gost
 210             (NID_id_GostR3410_2012_512, &ameth_GostR3410_2012_512, "GOST2012_512",
 211              "GOST R 34.10-2012 with 512 bit key"))
 212         goto end;
 213     if (!register_ameth_gost(NID_id_Gost28147_89_MAC, &ameth_Gost28147_MAC,
 214                              "GOST-MAC", "GOST 28147-89 MAC"))
 215         goto end;
 216     if (!register_ameth_gost(NID_gost_mac_12, &ameth_Gost28147_MAC_12,
 217                              "GOST-MAC-12",
 218                              "GOST 28147-89 MAC with 2012 params"))
 219         goto end;
 220     if (!register_ameth_gost(NID_magma_mac, &ameth_magma_mac,
 221                              "MAGMA-MAC", "GOST R 34.13-2015 Magma MAC"))
 222         goto end;
 223     if (!register_ameth_gost(NID_grasshopper_mac, &ameth_grasshopper_mac,
 224                              "GRASSHOPPER-MAC", "GOST R 34.13-2015 Grasshopper MAC"))
 225         goto end;
 226
 227     if (!register_pmeth_gost(NID_id_GostR3410_2001, &pmeth_GostR3410_2001, 0))
 228         goto end;
 229
 230     if (!register_pmeth_gost
 231             (NID_id_GostR3410_2012_256, &pmeth_GostR3410_2012_256, 0))
 232         goto end;
 233     if (!register_pmeth_gost
 234             (NID_id_GostR3410_2012_512, &pmeth_GostR3410_2012_512, 0))
 235         goto end;
 236     if (!register_pmeth_gost
 237             (NID_id_Gost28147_89_MAC, &pmeth_Gost28147_MAC, 0))
 238         goto end;
 239     if (!register_pmeth_gost(NID_gost_mac_12, &pmeth_Gost28147_MAC_12, 0))
 240         goto end;
 241     if (!register_pmeth_gost(NID_magma_mac, &pmeth_magma_mac, 0))
 242         goto end;
 243     if (!register_pmeth_gost(NID_grasshopper_mac, &pmeth_grasshopper_mac, 0))
 244         goto end;
 245     if (!ENGINE_register_ciphers(e)
 246         || !ENGINE_register_digests(e)
 247         || !ENGINE_register_pkey_meths(e)
 248         /* These two actually should go in LIST_ADD command */
 249         || !EVP_add_cipher(cipher_gost())
 250         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cbc())
 251         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpacnt())
 252         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpcnt_12())
 253         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ecb())
 254         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cbc())
 255         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cfb())
 256         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ofb())
 257         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ctr())
 258         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ctracpkm())
 259         || !EVP_add_cipher(cipher_magma_cbc())
 260         || !EVP_add_cipher(cipher_magma_ctr())
 261         || !EVP_add_digest(digest_gost())
 262         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_512())
 263         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_256())
 264         || !EVP_add_digest(imit_gost_cpa())
 265         || !EVP_add_digest(imit_gost_cp_12())
 266         || !EVP_add_digest(magma_omac())
 267         || !EVP_add_digest(grasshopper_omac())
 268             ) {
 269         goto end;
 270     }
 271
 272     ENGINE_register_all_complete();
 273
 274     ERR_load_GOST_strings();
 275     ret = 1;
 276     end:
 277     return ret;
 278 }
 279
 280 #ifndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 281 IMPLEMENT_DYNAMIC_BIND_FN(bind_gost)
 282     IMPLEMENT_DYNAMIC_CHECK_FN()
 283 #endif                          /* ndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE */
 284
 285 static int gost_digests(ENGINE* e, const EVP_MD** digest,
 286                         const int** nids, int nid) {
 287     int ok = 1;
 288     if (digest == NULL) {
 289         return gost_digest_nids(nids);
 290     }
 291     if (nid == NID_id_GostR3411_94) {
 292         *digest = digest_gost();
 293     } else if (nid == NID_id_Gost28147_89_MAC) {
 294         *digest = imit_gost_cpa();
 295     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_256) {
 296         *digest = digest_gost2012_256();
 297     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_512) {
 298         *digest = digest_gost2012_512();
 299     } else if (nid == NID_gost_mac_12) {
 300         *digest = imit_gost_cp_12();
 301     } else if (nid == NID_magma_mac) {
 302         *digest = magma_omac();
 303     } else if (nid == NID_grasshopper_mac) {
 304         *digest = grasshopper_omac();
 305     } else if (nid == NID_id_tc26_cipher_gostr3412_2015_kuznyechik_ctracpkm_omac) {
 306         *digest = grasshopper_omac_acpkm();
 307     } else {
 308         ok = 0;
 309         *digest = NULL;
 310     }
 311     return ok;
 312 }
 313
 314 static int gost_ciphers(ENGINE* e, const EVP_CIPHER** cipher,
 315                         const int** nids, int nid) {
 316     int ok = 1;
 317     if (cipher == NULL) {
 318         *nids = gost_cipher_nids;
 319         return sizeof(gost_cipher_nids) / sizeof(gost_cipher_nids[0]) - 1;
 320     }
 321
 322     if (nid == NID_id_Gost28147_89) {
 323         *cipher = cipher_gost();
 324     } else if (nid == NID_gost89_cnt) {
 325         *cipher = cipher_gost_cpacnt();
 326     } else if (nid == NID_gost89_cnt_12) {
 327         *cipher = cipher_gost_cpcnt_12();
 328     } else if (nid == NID_gost89_cbc) {
 329         *cipher = cipher_gost_cbc();
 330     } else if (nid == NID_grasshopper_ecb) {
 331         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ecb();
 332     } else if (nid == NID_grasshopper_cbc) {
 333         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cbc();
 334     } else if (nid == NID_grasshopper_cfb) {
 335         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cfb();
 336     } else if (nid == NID_grasshopper_ofb) {
 337         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ofb();
 338     } else if (nid == NID_grasshopper_ctr) {
 339         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ctr();
 340     } else if (nid == NID_id_tc26_cipher_gostr3412_2015_kuznyechik_ctracpkm) {
 341         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ctracpkm();
 342     } else if (nid == NID_magma_cbc) {
 343         *cipher = cipher_magma_cbc();
 344     } else if (nid == NID_magma_ctr) {
 345         *cipher = cipher_magma_ctr();
 346     } else {
 347         ok = 0;
 348         *cipher = NULL;
 349     }
 350     return ok;
 351 }
 352
 353 static int gost_pkey_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_METHOD** pmeth,
 354                            const int** nids, int nid) {
 355     if (pmeth == NULL) {
 356         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 357         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 358     }
 359
 360     switch (nid) {
 361         case NID_id_GostR3410_2001:
 362             *pmeth = pmeth_GostR3410_2001;
 363             return 1;
 364         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 365             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_256;
 366             return 1;
 367         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 368             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_512;
 369             return 1;
 370         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 371             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC;
 372             return 1;
 373         case NID_gost_mac_12:
 374             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC_12;
 375             return 1;
 376         case NID_magma_mac:
 377             *pmeth = pmeth_magma_mac;
 378             return 1;
 379         case NID_grasshopper_mac:
 380             *pmeth = pmeth_grasshopper_mac;
 381             return 1;
 382
 383         default:;
 384     }
 385
 386     *pmeth = NULL;
 387     return 0;
 388 }
 389
 390 static int gost_pkey_asn1_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_ASN1_METHOD** ameth,
 391                                 const int** nids, int nid) {
 392     if (ameth == NULL) {
 393         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 394         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 395     }
 396
 397     switch (nid) {
 398         case NID_id_GostR3410_2001:
 399             *ameth = ameth_GostR3410_2001;
 400             return 1;
 401         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 402             *ameth = ameth_GostR3410_2012_256;
 403             return 1;
 404         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 405             *ameth = ameth_GostR3410_2012_512;
 406             return 1;
 407         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 408             *ameth = ameth_Gost28147_MAC;
 409             return 1;
 410         case NID_gost_mac_12:
 411             *ameth = ameth_Gost28147_MAC_12;
 412             return 1;
 413         case NID_magma_mac:
 414             *ameth = ameth_magma_mac;
 415             return 1;
 416         case NID_grasshopper_mac:
 417             *ameth = ameth_grasshopper_mac;
 418             return 1;
 419
 420         default:;
 421     }
 422
 423     *ameth = NULL;
 424     return 0;
 425 }
 426
 427 #ifdef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 428
 429 static ENGINE* engine_gost(void) {
 430     ENGINE* ret = ENGINE_new();
 431     if (!ret)
 432         return NULL;
 433     if (!bind_gost(ret, engine_gost_id)) {
 434         ENGINE_free(ret);
 435         return NULL;
 436     }
 437     return ret;
 438 }
 439
 440 void ENGINE_load_gost(void) {
 441     ENGINE* toadd;
 442     if (pmeth_GostR3410_2001)
 443         return;
 444     toadd = engine_gost();
 445     if (!toadd)
 446         return;
 447     ENGINE_add(toadd);
 448     ENGINE_free(toadd);
 449     ERR_clear_error();
 450 }
 451
 452 #endif