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
 213     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
 214     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
 215
 216     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 217 }
 218
 219 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 220                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
 221     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 222     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 223
 224     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
 225 }
 226
 227 int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 228                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 229     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 230     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 231     const unsigned char* current_in = in;
 232     unsigned char* current_out = out;
 233     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 234     size_t i;
 235
 236     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 237         if (encrypting) {
 238             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 239                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 240                                       &c->buffer);
 241         } else {
 242             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 243                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 244                                       &c->buffer);
 245         }
 246     }
 247
 248     return 1;
 249 }
 250
 251 int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 252                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 253     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 254     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 255     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 256     const unsigned char* current_in = in;
 257     unsigned char* current_out = out;
 258     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 259     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 260     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 261     size_t i;
 262     grasshopper_w128_t* currentBlock;
 263
 264     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
 265
 266     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 267         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 268         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 269         if (encrypting) {
 270             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
 271             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 272             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
 273         } else {
 274             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 275             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
 276             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
 277         }
 278     }
 279
 280     return 1;
 281 }
 282
 283 void inc_counter(unsigned char* counter, size_t counter_bytes)
 284 {
 285     unsigned char c;
 286     unsigned int n = counter_bytes;
 287
 288     do {
 289         --n;
 290         c = counter[n];
 291         ++c;
 292         counter[n] = c;
 293         if (c) return;
 294     } while (n);
 295 }
 296
 297 /* increment counter (128-bit int) by 1 */
 298 static void ctr128_inc(unsigned char *counter)
 299 {
 300         inc_counter(counter, 16);
 301 }
 302
 303 int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 304                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 305     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 306     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 307     const unsigned char* current_in = in;
 308     unsigned char* current_out = out;
 309     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 310     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 311     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 312     size_t lasted;
 313     size_t i;
 314
 315     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
 316
 317     // full parts
 318     for (i = 0; i < blocks; i++) {
 319         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 320         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 321         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
 322         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
 323         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
 324         current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 325         current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 326     }
 327
 328     // last part
 329     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 330     if (lasted > 0) {
 331         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 332         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 333         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
 334         for (i = 0; i < lasted; i++) {
 335             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
 336         }
 337         ctr128_inc(c->iv_buffer.b);
 338     }
 339
 340     return 1;
 341 }
 342
 343 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
 344                                       grasshopper_w128_t* buf) {
 345     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
 346     ctx->g = ctx->buffer1.b[0] | (ctx->buffer1.b[1] << 8) | (ctx->buffer1.b[2] << 16) |
 347              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[3] << 24);
 348     ctx->g += 0x01010101;
 349     ctx->buffer1.b[0] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 350     ctx->buffer1.b[1] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 351     ctx->buffer1.b[2] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 352     ctx->buffer1.b[3] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 353     ctx->g = ctx->buffer1.b[4] | (ctx->buffer1.b[5] << 8) | (ctx->buffer1.b[6] << 16) |
 354              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[7] << 24);
 355     ctx->go = ctx->g;
 356     ctx->g += 0x01010104;
 357     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 358         ctx->g++;
 359     }
 360     ctx->buffer1.b[4] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 361     ctx->buffer1.b[5] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 362     ctx->buffer1.b[6] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 363     ctx->buffer1.b[7] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 364     ctx->g = ctx->buffer1.b[8] | (ctx->buffer1.b[9] << 8) | (ctx->buffer1.b[10] << 16) |
 365              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[11] << 24);
 366     ctx->go = ctx->g;
 367     ctx->g += 0x01010107;
 368     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 369         ctx->g++;
 370     }
 371     ctx->buffer1.b[8] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 372     ctx->buffer1.b[9] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 373     ctx->buffer1.b[10] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 374     ctx->buffer1.b[11] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 375     ctx->g = ctx->buffer1.b[12] | (ctx->buffer1.b[13] << 8) | (ctx->buffer1.b[14] << 16) |
 376              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[15] << 24);
 377     ctx->go = ctx->g;
 378     ctx->g += 0x01010110;
 379     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 380         ctx->g++;
 381     }
 382     ctx->buffer1.b[12] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 383     ctx->buffer1.b[13] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 384     ctx->buffer1.b[14] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 385     ctx->buffer1.b[15] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 386     memcpy(iv, &ctx->buffer1, 16);
 387     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
 388 }
 389
 390 int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 391                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 392     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 393     const unsigned char* in_ptr = in;
 394     unsigned char* out_ptr = out;
 395     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 396     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 397     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 398     size_t i = 0;
 399     size_t j;
 400
 401     /* process partial block if any */
 402     if (num > 0) {
 403         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
 404              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 405             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 406         }
 407         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 408             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 409         } else {
 410             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 411             return 1;
 412         }
 413     }
 414
 415     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 416            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 417         /*
 418          * block cipher current iv
 419          */
 420         /* Encrypt */
 421         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 422
 423         /*
 424          * xor next block of input text with it and output it
 425          */
 426         /*
 427          * output this block
 428          */
 429         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 430             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 431         }
 432     }
 433
 434     /* Process rest of buffer */
 435     if (i < inl) {
 436         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 437         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 438             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 439         }
 440         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 441     } else {
 442         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 443     }
 444
 445     return 1;
 446 }
 447
 448 int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 449                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 450     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 451     const unsigned char* in_ptr = in;
 452     unsigned char* out_ptr = out;
 453     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 454     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 455     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 456     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 457     size_t i = 0;
 458     size_t j = 0;
 459
 460     /* process partial block if any */
 461     if (num > 0) {
 462         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 463             if (!encrypting) {
 464                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
 465             }
 466             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 467             if (encrypting) {
 468                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
 469             }
 470         }
 471         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 472             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 473             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 474         } else {
 475             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 476             return 1;
 477         }
 478     }
 479
 480     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 481            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 482         /*
 483          * block cipher current iv
 484          */
 485         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 486                                   &c->buffer);
 487         /*
 488          * xor next block of input text with it and output it
 489          */
 490         /*
 491          * output this block
 492          */
 493         if (!encrypting) {
 494             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 495         }
 496         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 497             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 498         }
 499         /* Encrypt */
 500         /* Next iv is next block of cipher text */
 501         if (encrypting) {
 502             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 503         }
 504     }
 505
 506     /* Process rest of buffer */
 507     if (i < inl) {
 508         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 509                                   &c->buffer);
 510         if (!encrypting) {
 511             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
 512         }
 513         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 514             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 515         }
 516         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 517         if (encrypting) {
 518             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
 519         }
 520     } else {
 521         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 522     }
 523
 524     return 1;
 525 }
 526
 527 int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
 528     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 529     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 530
 531     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
 532     if (params->destroy_cipher != NULL) {
 533         params->destroy_cipher(c);
 534     }
 535
 536     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 537
 538     return 1;
 539 }
 540
 541 int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 542     int len = 0;
 543     unsigned char* buf = NULL;
 544     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
 545
 546     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 547
 548     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 549         OPENSSL_free(buf);
 550         GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 551         return 0;
 552     }
 553     OPENSSL_free(buf);
 554
 555     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 556     return 1;
 557 }
 558
 559 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 560     int ret = -1;
 561
 562     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 563         return ret;
 564     }
 565
 566     return 1;
 567 }
 568
 569 int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
 570     switch (type) {
 571         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
 572             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 573                 GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 574                 return -1;
 575             }
 576             break;
 577         }
 578         default:
 579             GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 580             return -1;
 581     }
 582     return 1;
 583 }
 584
 585 GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
 586     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
 587                                block_size  /* block_size */,
 588                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
 589 }
 590
 591 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
 592     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
 593            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
 594                    mode |
 595                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
 596                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
 597                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
 598                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 599            ) &&
 600            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
 601            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
 602            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
 603            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
 604            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
 605 }
 606
 607 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
 608     EVP_CIPHER** cipher;
 609     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
 610
 611     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
 612
 613     if (*cipher == NULL) {
 614         params = &gost_cipher_params[num];
 615
 616         int nid = params->nid;
 617         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
 618         int block_size = params->block_size;
 619         int ctx_size = params->ctx_size;
 620         int iv_size = params->iv_size;
 621         bool padding = params->padding;
 622
 623         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
 624         if (*cipher == NULL) {
 625             return NULL;
 626         }
 627
 628         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
 629             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
 630             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
 631             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
 632             *cipher = NULL;
 633         }
 634     }
 635
 636     return *cipher;
 637 }
 638
 639 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
 640     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
 641 }
 642
 643 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
 644     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
 645 }
 646
 647 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
 648     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
 649 }
 650
 651 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
 652     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
 653 }
 654
 655 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
 656     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
 657 }
 658
 659 #if defined(__cplusplus)
 660 }
 661 #endif