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