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         0
  51 };
  52
  53 static int gost_digest_nids(const int** nids) {
  54     static int digest_nids[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
  55     static int pos = 0;
  56     static int init = 0;
  57
  58     if (!init) {
  59         const EVP_MD* md;
  60         if ((md = digest_gost()) != NULL)
  61             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  62         if ((md = imit_gost_cpa()) != NULL)
  63             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  64         if ((md = digest_gost2012_256()) != NULL)
  65             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  66         if ((md = digest_gost2012_512()) != NULL)
  67             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  68         if ((md = imit_gost_cp_12()) != NULL)
  69             digest_nids[pos++] = EVP_MD_type(md);
  70         digest_nids[pos] = 0;
  71         init = 1;
  72     }
  73     *nids = digest_nids;
  74     return pos;
  75 }
  76
  77 static int gost_pkey_meth_nids[] = {
  78         NID_id_GostR3410_2001,
  79         NID_id_Gost28147_89_MAC,
  80         NID_id_GostR3410_2012_256,
  81         NID_id_GostR3410_2012_512,
  82         NID_gost_mac_12,
  83         0
  84 };
  85
  86 static EVP_PKEY_METHOD* pmeth_GostR3410_2001 = NULL,
  87         * pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL,
  88         * pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL,
  89         * pmeth_Gost28147_MAC = NULL, * pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
  90
  91 static EVP_PKEY_ASN1_METHOD* ameth_GostR3410_2001 = NULL,
  92         * ameth_GostR3410_2012_256 = NULL,
  93         * ameth_GostR3410_2012_512 = NULL,
  94         * ameth_Gost28147_MAC = NULL, * ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
  95
  96 static int gost_engine_init(ENGINE* e) {
  97     return 1;
  98 }
  99
 100 static int gost_engine_finish(ENGINE* e) {
 101     return 1;
 102 }
 103
 104 static int gost_engine_destroy(ENGINE* e) {
 105     digest_gost_destroy();
 106     digest_gost2012_256_destroy();
 107     digest_gost2012_512_destroy();
 108
 109     imit_gost_cpa_destroy();
 110     imit_gost_cp_12_destroy();
 111
 112     cipher_gost_destroy();
 113
 114     gost_param_free();
 115
 116     pmeth_GostR3410_2001 = NULL;
 117     pmeth_Gost28147_MAC = NULL;
 118     pmeth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 119     pmeth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 120     pmeth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 121
 122     ameth_GostR3410_2001 = NULL;
 123     ameth_Gost28147_MAC = NULL;
 124     ameth_GostR3410_2012_256 = NULL;
 125     ameth_GostR3410_2012_512 = NULL;
 126     ameth_Gost28147_MAC_12 = NULL;
 127
 128     return 1;
 129 }
 130
 131 static int bind_gost(ENGINE* e, const char* id) {
 132     int ret = 0;
 133     if (id != NULL && strcmp(id, engine_gost_id) != 0)
 134         return 0;
 135     if (ameth_GostR3410_2001) {
 136         printf("GOST engine already loaded\n");
 137         goto end;
 138     }
 139     if (!ENGINE_set_id(e, engine_gost_id)) {
 140         printf("ENGINE_set_id failed\n");
 141         goto end;
 142     }
 143     if (!ENGINE_set_name(e, engine_gost_name)) {
 144         printf("ENGINE_set_name failed\n");
 145         goto end;
 146     }
 147     if (!ENGINE_set_digests(e, gost_digests)) {
 148         printf("ENGINE_set_digests failed\n");
 149         goto end;
 150     }
 151     if (!ENGINE_set_ciphers(e, gost_ciphers)) {
 152         printf("ENGINE_set_ciphers failed\n");
 153         goto end;
 154     }
 155     if (!ENGINE_set_pkey_meths(e, gost_pkey_meths)) {
 156         printf("ENGINE_set_pkey_meths failed\n");
 157         goto end;
 158     }
 159     if (!ENGINE_set_pkey_asn1_meths(e, gost_pkey_asn1_meths)) {
 160         printf("ENGINE_set_pkey_asn1_meths failed\n");
 161         goto end;
 162     }
 163     /* Control function and commands */
 164     if (!ENGINE_set_cmd_defns(e, gost_cmds)) {
 165         fprintf(stderr, "ENGINE_set_cmd_defns failed\n");
 166         goto end;
 167     }
 168     if (!ENGINE_set_ctrl_function(e, gost_control_func)) {
 169         fprintf(stderr, "ENGINE_set_ctrl_func failed\n");
 170         goto end;
 171     }
 172     if (!ENGINE_set_destroy_function(e, gost_engine_destroy)
 173         || !ENGINE_set_init_function(e, gost_engine_init)
 174         || !ENGINE_set_finish_function(e, gost_engine_finish)) {
 175         goto end;
 176     }
 177
 178     if (!register_ameth_gost
 179             (NID_id_GostR3410_2001, &ameth_GostR3410_2001, "GOST2001",
 180              "GOST R 34.10-2001"))
 181         goto end;
 182     if (!register_ameth_gost
 183             (NID_id_GostR3410_2012_256, &ameth_GostR3410_2012_256, "GOST2012_256",
 184              "GOST R 34.10-2012 with 256 bit key"))
 185         goto end;
 186     if (!register_ameth_gost
 187             (NID_id_GostR3410_2012_512, &ameth_GostR3410_2012_512, "GOST2012_512",
 188              "GOST R 34.10-2012 with 512 bit key"))
 189         goto end;
 190     if (!register_ameth_gost(NID_id_Gost28147_89_MAC, &ameth_Gost28147_MAC,
 191                              "GOST-MAC", "GOST 28147-89 MAC"))
 192         goto end;
 193     if (!register_ameth_gost(NID_gost_mac_12, &ameth_Gost28147_MAC_12,
 194                              "GOST-MAC-12",
 195                              "GOST 28147-89 MAC with 2012 params"))
 196         goto end;
 197
 198     if (!register_pmeth_gost(NID_id_GostR3410_2001, &pmeth_GostR3410_2001, 0))
 199         goto end;
 200
 201     if (!register_pmeth_gost
 202             (NID_id_GostR3410_2012_256, &pmeth_GostR3410_2012_256, 0))
 203         goto end;
 204     if (!register_pmeth_gost
 205             (NID_id_GostR3410_2012_512, &pmeth_GostR3410_2012_512, 0))
 206         goto end;
 207     if (!register_pmeth_gost
 208             (NID_id_Gost28147_89_MAC, &pmeth_Gost28147_MAC, 0))
 209         goto end;
 210     if (!register_pmeth_gost(NID_gost_mac_12, &pmeth_Gost28147_MAC_12, 0))
 211         goto end;
 212     if (!ENGINE_register_ciphers(e)
 213         || !ENGINE_register_digests(e)
 214         || !ENGINE_register_pkey_meths(e)
 215         /* These two actually should go in LIST_ADD command */
 216         || !EVP_add_cipher(cipher_gost())
 217         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cbc())
 218         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpacnt())
 219         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_cpcnt_12())
 220         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ecb())
 221         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cbc())
 222         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_cfb())
 223         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ofb())
 224         || !EVP_add_cipher(cipher_gost_grasshopper_ctr())
 225         || !EVP_add_digest(digest_gost())
 226         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_512())
 227         || !EVP_add_digest(digest_gost2012_256())
 228         || !EVP_add_digest(imit_gost_cpa())
 229         || !EVP_add_digest(imit_gost_cp_12())
 230             ) {
 231         goto end;
 232     }
 233
 234     ENGINE_register_all_complete();
 235
 236     ERR_load_GOST_strings();
 237     ret = 1;
 238     end:
 239     return ret;
 240 }
 241
 242 #ifndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 243 IMPLEMENT_DYNAMIC_BIND_FN(bind_gost)
 244     IMPLEMENT_DYNAMIC_CHECK_FN()
 245 #endif                          /* ndef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE */
 246
 247 static int gost_digests(ENGINE* e, const EVP_MD** digest,
 248                         const int** nids, int nid) {
 249     int ok = 1;
 250     if (digest == NULL) {
 251         return gost_digest_nids(nids);
 252     }
 253     if (nid == NID_id_GostR3411_94) {
 254         *digest = digest_gost();
 255     } else if (nid == NID_id_Gost28147_89_MAC) {
 256         *digest = imit_gost_cpa();
 257     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_256) {
 258         *digest = digest_gost2012_256();
 259     } else if (nid == NID_id_GostR3411_2012_512) {
 260         *digest = digest_gost2012_512();
 261     } else if (nid == NID_gost_mac_12) {
 262         *digest = imit_gost_cp_12();
 263     } else {
 264         ok = 0;
 265         *digest = NULL;
 266     }
 267     return ok;
 268 }
 269
 270 static int gost_ciphers(ENGINE* e, const EVP_CIPHER** cipher,
 271                         const int** nids, int nid) {
 272     int ok = 1;
 273     if (cipher == NULL) {
 274         *nids = gost_cipher_nids;
 275         return sizeof(gost_cipher_nids) / sizeof(gost_cipher_nids[0]) - 1;
 276     }
 277
 278     if (nid == NID_id_Gost28147_89) {
 279         *cipher = cipher_gost();
 280     } else if (nid == NID_gost89_cnt) {
 281         *cipher = cipher_gost_cpacnt();
 282     } else if (nid == NID_gost89_cnt_12) {
 283         *cipher = cipher_gost_cpcnt_12();
 284     } else if (nid == NID_gost89_cbc) {
 285         *cipher = cipher_gost_cbc();
 286     } else if (nid == NID_grasshopper_ecb) {
 287         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ecb();
 288     } else if (nid == NID_grasshopper_cbc) {
 289         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cbc();
 290     } else if (nid == NID_grasshopper_cfb) {
 291         *cipher = cipher_gost_grasshopper_cfb();
 292     } else if (nid == NID_grasshopper_ofb) {
 293         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ofb();
 294     } else if (nid == NID_grasshopper_ctr) {
 295         *cipher = cipher_gost_grasshopper_ctr();
 296     } else {
 297         ok = 0;
 298         *cipher = NULL;
 299     }
 300     return ok;
 301 }
 302
 303 static int gost_pkey_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_METHOD** pmeth,
 304                            const int** nids, int nid) {
 305     if (pmeth == NULL) {
 306         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 307         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 308     }
 309
 310     switch (nid) {
 311         case NID_id_GostR3410_2001:
 312             *pmeth = pmeth_GostR3410_2001;
 313             return 1;
 314         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 315             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_256;
 316             return 1;
 317         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 318             *pmeth = pmeth_GostR3410_2012_512;
 319             return 1;
 320         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 321             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC;
 322             return 1;
 323         case NID_gost_mac_12:
 324             *pmeth = pmeth_Gost28147_MAC_12;
 325             return 1;
 326
 327         default:;
 328     }
 329
 330     *pmeth = NULL;
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 static int gost_pkey_asn1_meths(ENGINE* e, EVP_PKEY_ASN1_METHOD** ameth,
 335                                 const int** nids, int nid) {
 336     if (ameth == NULL) {
 337         *nids = gost_pkey_meth_nids;
 338         return sizeof(gost_pkey_meth_nids) / sizeof(gost_pkey_meth_nids[0]) - 1;
 339     }
 340
 341     switch (nid) {
 342         case NID_id_GostR3410_2001:
 343             *ameth = ameth_GostR3410_2001;
 344             return 1;
 345         case NID_id_GostR3410_2012_256:
 346             *ameth = ameth_GostR3410_2012_256;
 347             return 1;
 348         case NID_id_GostR3410_2012_512:
 349             *ameth = ameth_GostR3410_2012_512;
 350             return 1;
 351         case NID_id_Gost28147_89_MAC:
 352             *ameth = ameth_Gost28147_MAC;
 353             return 1;
 354         case NID_gost_mac_12:
 355             *ameth = ameth_Gost28147_MAC_12;
 356             return 1;
 357
 358         default:;
 359     }
 360
 361     *ameth = NULL;
 362     return 0;
 363 }
 364
 365 #ifdef OPENSSL_NO_DYNAMIC_ENGINE
 366
 367 static ENGINE* engine_gost(void) {
 368     ENGINE* ret = ENGINE_new();
 369     if (!ret)
 370         return NULL;
 371     if (!bind_gost(ret, engine_gost_id)) {
 372         ENGINE_free(ret);
 373         return NULL;
 374     }
 375     return ret;
 376 }
 377
 378 void ENGINE_load_gost(void) {
 379     ENGINE* toadd;
 380     if (pmeth_GostR3410_2001)
 381         return;
 382     toadd = engine_gost();
 383     if (!toadd)
 384         return;
 385     ENGINE_add(toadd);
 386     ENGINE_free(toadd);
 387     ERR_clear_error();
 388 }
 389
 390 #endif