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