gost_grasshopper_cipher.c

   1 /*
   2  * Maxim Tishkov 2016
   3  * This file is distributed under the same license as OpenSSL
   4  */
   5
   6 #if defined(__cplusplus)
   7 extern "C" {
   8 #endif
   9
  10 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
  11 #include "gost_grasshopper_defines.h"
  12 #include "gost_grasshopper_math.h"
  13 #include "gost_grasshopper_core.h"
  14
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/err.h>
  18 #include <string.h>
  19
  20 #include "gost_lcl.h"
  21 #include "e_gost_err.h"
  22
  23 enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
  24     GRASSHOPPER_CIPHER_ECB = 0,
  25     GRASSHOPPER_CIPHER_CBC,
  26     GRASSHOPPER_CIPHER_OFB,
  27     GRASSHOPPER_CIPHER_CFB,
  28     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR
  29 };
  30
  31 static EVP_CIPHER* gost_grasshopper_ciphers[5] = {
  32         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL,
  33         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL,
  34         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL,
  35         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL,
  36         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL
  37 };
  38
  39 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  40 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  41
  42 struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS {
  43     int nid;
  44     grasshopper_init_cipher_func init_cipher;
  45     grasshopper_do_cipher_func do_cipher;
  46     grasshopper_destroy_cipher_func destroy_cipher;
  47     int block_size;
  48     int ctx_size;
  49     int iv_size;
  50     bool padding;
  51 };
  52
  53 static struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS gost_cipher_params[5] = {
  54         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = {
  55                 NID_grasshopper_ecb,
  56                 gost_grasshopper_cipher_init_ecb,
  57                 gost_grasshopper_cipher_do_ecb,
  58                 NULL,
  59                 16,
  60                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  61                 0,
  62                 true
  63         },
  64         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = {
  65                 NID_grasshopper_cbc,
  66                 gost_grasshopper_cipher_init_cbc,
  67                 gost_grasshopper_cipher_do_cbc,
  68                 NULL,
  69                 16,
  70                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  71                 16,
  72                 true
  73         },
  74         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = {
  75                 NID_grasshopper_ofb,
  76                 gost_grasshopper_cipher_init_ofb,
  77                 gost_grasshopper_cipher_do_ofb,
  78                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb,
  79                 1,
  80                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb),
  81                 16,
  82                 false
  83         },
  84         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = {
  85                 NID_grasshopper_cfb,
  86                 gost_grasshopper_cipher_init_cfb,
  87                 gost_grasshopper_cipher_do_cfb,
  88                 NULL,
  89                 1,
  90                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  91                 16,
  92                 false
  93         },
  94         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = {
  95                 NID_grasshopper_ctr,
  96                 gost_grasshopper_cipher_init_ctr,
  97                 gost_grasshopper_cipher_do_ctr,
  98                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr,
  99                 1,
 100                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr),
 101                 8,
 102                 false
 103         },
 104 };
 105
 106 /* Set 256 bit  key into context */
 107 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_key(gost_grasshopper_cipher_ctx* c, const uint8_t* k) {
 108                 int i;
 109     for (i = 0; i < 2; i++) {
 110         grasshopper_copy128(&c->key.k.k[i], (const grasshopper_w128_t*) (k + i * 16));
 111     }
 112     grasshopper_set_encrypt_key(&c->encrypt_round_keys, &c->key);
 113     grasshopper_set_decrypt_key(&c->decrypt_round_keys, &c->key);
 114 }
 115
 116 /* Cleans up key from context */
 117 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 118                 int i;
 119     for (i = 0; i < 2; i++) {
 120         grasshopper_zero128(&c->key.k.k[i]);
 121     }
 122     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 123         grasshopper_zero128(&c->encrypt_round_keys.k[i]);
 124     }
 125     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 126         grasshopper_zero128(&c->decrypt_round_keys.k[i]);
 127     }
 128     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 129 }
 130
 131 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 132     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) c;
 133
 134     grasshopper_zero128(&ctx->buffer1);
 135 }
 136
 137 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 138     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) c;
 139
 140     grasshopper_zero128(&ctx->iv_buffer);
 141     grasshopper_zero128(&ctx->partial_buffer);
 142 }
 143
 144 int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 145                                         const unsigned char* iv, int enc) {
 146     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 147
 148     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 149         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
 150     }
 151
 152     if (key != NULL) {
 153         gost_grasshopper_cipher_key(c, key);
 154     }
 155
 156     if (iv != NULL) {
 157         memcpy((unsigned char*) EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 158                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 159     }
 160
 161     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 162            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx),
 163            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 164
 165     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 166
 167     return 1;
 168 }
 169
 170 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 171                                                                const unsigned char* iv,
 172                                                                int enc) {
 173     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 174     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_ECB;
 175     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 176 }
 177
 178 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 179                                                                const unsigned char* iv,
 180                                                                int enc) {
 181     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 182     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CBC;
 183     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 184 }
 185
 186 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 187                                                                const unsigned char* iv,
 188                                                                int enc) {
 189     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 190
 191     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_OFB;
 192
 193     grasshopper_zero128(&c->buffer1);
 194
 195     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 196 }
 197
 198 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 199                                                                const unsigned char* iv,
 200                                                                int enc) {
 201     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 202     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CFB;
 203     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 204 }
 205
 206 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 207                                                                const unsigned char* iv,
 208                                                                int enc) {
 209     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 210
 211     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_CTR;
 212     ctx->num = 0;
 213
 214     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
 215     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
 216
 217     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 218 }
 219
 220 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 221                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
 222     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 223     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 224
 225     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
 226 }
 227
 228 int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 229                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 230     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 231     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 232     const unsigned char* current_in = in;
 233     unsigned char* current_out = out;
 234     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 235     size_t i;
 236
 237     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 238         if (encrypting) {
 239             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 240                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 241                                       &c->buffer);
 242         } else {
 243             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 244                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 245                                       &c->buffer);
 246         }
 247     }
 248
 249     return 1;
 250 }
 251
 252 int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 253                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 254     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 255     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 256     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 257     const unsigned char* current_in = in;
 258     unsigned char* current_out = out;
 259     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 260     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 261     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 262     size_t i;
 263     grasshopper_w128_t* currentBlock;
 264
 265     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
 266
 267     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 268         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 269         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 270         if (encrypting) {
 271             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
 272             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 273             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
 274         } else {
 275             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 276             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
 277             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
 278         }
 279     }
 280
 281     return 1;
 282 }
 283
 284 void inc_counter(unsigned char* counter, size_t counter_bytes)
 285 {
 286     unsigned char c;
 287     unsigned int n = counter_bytes;
 288
 289     do {
 290         --n;
 291         c = counter[n];
 292         ++c;
 293         counter[n] = c;
 294         if (c) return;
 295     } while (n);
 296 }
 297
 298 /* increment counter (128-bit int) by 1 */
 299 static void ctr128_inc(unsigned char *counter)
 300 {
 301         inc_counter(counter, 16);
 302 }
 303
 304 int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 305                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 306     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 307     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 308     const unsigned char* current_in = in;
 309     unsigned char* current_out = out;
 310     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 311     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 312     unsigned int n = ctx->num;
 313     size_t lasted;
 314     size_t i;
 315
 316     while (n && inl) {
 317         *(current_out++) = *(current_in++) ^ c->partial_buffer.b[n];
 318         --inl;
 319         n = (n + 1) % GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 320     }
 321     ctx->num = n;
 322     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 323
 324     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
 325
 326     // full parts
 327     for (i = 0; i < blocks; i++) {
 328         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 329         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 330         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
 331         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
 332         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
 333         current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 334         current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 335     }
 336
 337     // last part
 338     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 339     if (lasted > 0) {
 340         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 341         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 342         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
 343         for (i = 0; i < lasted; i++) {
 344             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
 345         }
 346         ctx->num = i;
 347         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
 348     }
 349
 350     return 1;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Fixed 128-bit IV implementation make shift regiser redundant.
 355  */
 356 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
 357                                       grasshopper_w128_t* buf) {
 358     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
 359     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
 360     memcpy(iv, buf, 16);
 361 }
 362
 363 int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 364                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 365     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 366     const unsigned char* in_ptr = in;
 367     unsigned char* out_ptr = out;
 368     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 369     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 370     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 371     size_t i = 0;
 372     size_t j;
 373
 374     /* process partial block if any */
 375     if (num > 0) {
 376         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
 377              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 378             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 379         }
 380         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 381             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 382         } else {
 383             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 384             return 1;
 385         }
 386     }
 387
 388     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 389            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 390         /*
 391          * block cipher current iv
 392          */
 393         /* Encrypt */
 394         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 395
 396         /*
 397          * xor next block of input text with it and output it
 398          */
 399         /*
 400          * output this block
 401          */
 402         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 403             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 404         }
 405     }
 406
 407     /* Process rest of buffer */
 408     if (i < inl) {
 409         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 410         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 411             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 412         }
 413         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 414     } else {
 415         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 416     }
 417
 418     return 1;
 419 }
 420
 421 int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 422                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 423     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 424     const unsigned char* in_ptr = in;
 425     unsigned char* out_ptr = out;
 426     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 427     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 428     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 429     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 430     size_t i = 0;
 431     size_t j = 0;
 432
 433     /* process partial block if any */
 434     if (num > 0) {
 435         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 436             if (!encrypting) {
 437                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
 438             }
 439             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 440             if (encrypting) {
 441                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
 442             }
 443         }
 444         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 445             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 446             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 447         } else {
 448             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 449             return 1;
 450         }
 451     }
 452
 453     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 454            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 455         /*
 456          * block cipher current iv
 457          */
 458         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 459                                   &c->buffer);
 460         /*
 461          * xor next block of input text with it and output it
 462          */
 463         /*
 464          * output this block
 465          */
 466         if (!encrypting) {
 467             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 468         }
 469         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 470             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 471         }
 472         /* Encrypt */
 473         /* Next iv is next block of cipher text */
 474         if (encrypting) {
 475             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 476         }
 477     }
 478
 479     /* Process rest of buffer */
 480     if (i < inl) {
 481         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 482                                   &c->buffer);
 483         if (!encrypting) {
 484             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
 485         }
 486         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 487             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 488         }
 489         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 490         if (encrypting) {
 491             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
 492         }
 493     } else {
 494         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 495     }
 496
 497     return 1;
 498 }
 499
 500 int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
 501     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 502     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 503
 504     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
 505     if (params->destroy_cipher != NULL) {
 506         params->destroy_cipher(c);
 507     }
 508
 509     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 510
 511     return 1;
 512 }
 513
 514 int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 515     int len = 0;
 516     unsigned char* buf = NULL;
 517     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
 518
 519     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 520
 521     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 522         OPENSSL_free(buf);
 523         GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 524         return 0;
 525     }
 526     OPENSSL_free(buf);
 527
 528     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 529     return 1;
 530 }
 531
 532 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 533     int ret = -1;
 534
 535     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 536         return ret;
 537     }
 538
 539     return 1;
 540 }
 541
 542 int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
 543     switch (type) {
 544         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
 545             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 546                 GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 547                 return -1;
 548             }
 549             break;
 550         }
 551         default:
 552             GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 553             return -1;
 554     }
 555     return 1;
 556 }
 557
 558 GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
 559     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
 560                                block_size  /* block_size */,
 561                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
 562 }
 563
 564 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
 565     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
 566            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
 567                    mode |
 568                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
 569                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
 570                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
 571                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 572            ) &&
 573            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
 574            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
 575            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
 576            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
 577            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
 578 }
 579
 580 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
 581     EVP_CIPHER** cipher;
 582     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
 583
 584     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
 585
 586     if (*cipher == NULL) {
 587         params = &gost_cipher_params[num];
 588
 589         int nid = params->nid;
 590         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
 591         int block_size = params->block_size;
 592         int ctx_size = params->ctx_size;
 593         int iv_size = params->iv_size;
 594         bool padding = params->padding;
 595
 596         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
 597         if (*cipher == NULL) {
 598             return NULL;
 599         }
 600
 601         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
 602             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
 603             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
 604             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
 605             *cipher = NULL;
 606         }
 607     }
 608
 609     return *cipher;
 610 }
 611
 612 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
 613     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
 614 }
 615
 616 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
 617     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
 618 }
 619
 620 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
 621     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
 622 }
 623
 624 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
 625     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
 626 }
 627
 628 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
 629     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
 630 }
 631
 632 void cipher_gost_grasshopper_destroy(void)
 633 {
 634     EVP_CIPHER_meth_free(gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_ECB]);
 635     gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL;
 636     EVP_CIPHER_meth_free(gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CBC]);
 637     gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL;
 638     EVP_CIPHER_meth_free(gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_OFB]);
 639     gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL;
 640     EVP_CIPHER_meth_free(gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CFB]);
 641     gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL;
 642     EVP_CIPHER_meth_free(gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CTR]);
 643     gost_grasshopper_ciphers[GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL;
 644 }
 645
 646 #if defined(__cplusplus)
 647 }
 648 #endif