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 "e_gost_err.h"
  21
  22 enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
  23     GRASSHOPPER_CIPHER_ECB = 0,
  24     GRASSHOPPER_CIPHER_CBC,
  25     GRASSHOPPER_CIPHER_OFB,
  26     GRASSHOPPER_CIPHER_CFB,
  27     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR
  28 };
  29
  30 static EVP_CIPHER* gost_grasshopper_ciphers[5] = {
  31         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL,
  32         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL,
  33         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL,
  34         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL,
  35         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL
  36 };
  37
  38 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  39 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  40
  41 struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS {
  42     int nid;
  43     grasshopper_init_cipher_func init_cipher;
  44     grasshopper_do_cipher_func do_cipher;
  45     grasshopper_destroy_cipher_func destroy_cipher;
  46     int block_size;
  47     int ctx_size;
  48     int iv_size;
  49     bool padding;
  50 };
  51
  52 static struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS gost_cipher_params[5] = {
  53         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = {
  54                 NID_grasshopper_ecb,
  55                 gost_grasshopper_cipher_init_ecb,
  56                 gost_grasshopper_cipher_do_ecb,
  57                 NULL,
  58                 16,
  59                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  60                 0,
  61                 true
  62         },
  63         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = {
  64                 NID_grasshopper_cbc,
  65                 gost_grasshopper_cipher_init_cbc,
  66                 gost_grasshopper_cipher_do_cbc,
  67                 NULL,
  68                 16,
  69                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  70                 16,
  71                 true
  72         },
  73         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = {
  74                 NID_grasshopper_ofb,
  75                 gost_grasshopper_cipher_init_ofb,
  76                 gost_grasshopper_cipher_do_ofb,
  77                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb,
  78                 1,
  79                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb),
  80                 16,
  81                 false
  82         },
  83         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = {
  84                 NID_grasshopper_cfb,
  85                 gost_grasshopper_cipher_init_cfb,
  86                 gost_grasshopper_cipher_do_cfb,
  87                 NULL,
  88                 1,
  89                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  90                 16,
  91                 false
  92         },
  93         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = {
  94                 NID_grasshopper_ctr,
  95                 gost_grasshopper_cipher_init_ctr,
  96                 gost_grasshopper_cipher_do_ctr,
  97                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr,
  98                 1,
  99                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr),
 100                 8,
 101                 false
 102         },
 103 };
 104
 105 /* Set 256 bit  key into context */
 106 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_key(gost_grasshopper_cipher_ctx* c, const uint8_t* k) {
 107                 int i;
 108     for (i = 0; i < 2; i++) {
 109         grasshopper_copy128(&c->key.k.k[i], (const grasshopper_w128_t*) (k + i * 16));
 110     }
 111     grasshopper_set_encrypt_key(&c->encrypt_round_keys, &c->key);
 112     grasshopper_set_decrypt_key(&c->decrypt_round_keys, &c->key);
 113 }
 114
 115 /* Cleans up key from context */
 116 GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 117                 int i;
 118     for (i = 0; i < 2; i++) {
 119         grasshopper_zero128(&c->key.k.k[i]);
 120     }
 121     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 122         grasshopper_zero128(&c->encrypt_round_keys.k[i]);
 123     }
 124     for (i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 125         grasshopper_zero128(&c->decrypt_round_keys.k[i]);
 126     }
 127     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 128 }
 129
 130 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 131     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) c;
 132
 133     grasshopper_zero128(&ctx->buffer1);
 134 }
 135
 136 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 137     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) c;
 138
 139     grasshopper_zero128(&ctx->iv_buffer);
 140     grasshopper_zero128(&ctx->partial_buffer);
 141
 142     ctx->counter = 0;
 143 }
 144
 145 int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 146                                         const unsigned char* iv, int enc) {
 147     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 148
 149     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 150         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx));
 151     }
 152
 153     if (key != NULL) {
 154         gost_grasshopper_cipher_key(c, key);
 155     }
 156
 157     if (iv != NULL) {
 158         memcpy((unsigned char*) EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 159                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 160     }
 161
 162     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 163            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx),
 164            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 165
 166     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 167
 168     return 1;
 169 }
 170
 171 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 172                                                                const unsigned char* iv,
 173                                                                int enc) {
 174     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 175     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_ECB;
 176     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 177 }
 178
 179 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 180                                                                const unsigned char* iv,
 181                                                                int enc) {
 182     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 183     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CBC;
 184     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 185 }
 186
 187 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 188                                                                const unsigned char* iv,
 189                                                                int enc) {
 190     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 191
 192     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_OFB;
 193
 194     grasshopper_zero128(&c->buffer1);
 195
 196     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 197 }
 198
 199 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 200                                                                const unsigned char* iv,
 201                                                                int enc) {
 202     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 203     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CFB;
 204     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 205 }
 206
 207 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 208                                                                const unsigned char* iv,
 209                                                                int enc) {
 210     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 211
 212     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_CTR;
 213
 214     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
 215     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
 216
 217     c->counter = 0;
 218
 219     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 220 }
 221
 222 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 223                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
 224     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 225     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 226
 227     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
 228 }
 229
 230 int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 231                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 232     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 233     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 234     const unsigned char* current_in = in;
 235     unsigned char* current_out = out;
 236     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 237     size_t i;
 238
 239     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 240         if (encrypting) {
 241             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 242                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 243                                       &c->buffer);
 244         } else {
 245             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 246                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 247                                       &c->buffer);
 248         }
 249     }
 250
 251     return 1;
 252 }
 253
 254 int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 255                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 256     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 257     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 258     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 259     const unsigned char* current_in = in;
 260     unsigned char* current_out = out;
 261     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 262     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 263     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 264     size_t i;
 265     grasshopper_w128_t* currentBlock;
 266
 267     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
 268
 269     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 270         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 271         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 272         if (encrypting) {
 273             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
 274             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 275             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
 276         } else {
 277             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 278             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
 279             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
 280         }
 281     }
 282
 283     return 1;
 284 }
 285
 286 int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 287                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 288     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 289     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 290     const unsigned char* current_in = in;
 291     unsigned char* current_out = out;
 292     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 293     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 294     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 295     size_t lasted;
 296     size_t i;
 297
 298     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
 299
 300     // full parts
 301     for (i = 0; i < blocks; i++) {
 302         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 303         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 304         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 305         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
 306         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
 307         c->counter += 1;
 308         current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 309         current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 310     }
 311
 312     // last part
 313     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 314     if (lasted > 0) {
 315         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 316         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 317         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 318         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
 319         for (i = 0; i < lasted; i++) {
 320             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
 321         }
 322         c->counter += 1;
 323     }
 324
 325     return 1;
 326 }
 327
 328 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
 329                                       grasshopper_w128_t* buf) {
 330     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
 331     ctx->g = ctx->buffer1.b[0] | (ctx->buffer1.b[1] << 8) | (ctx->buffer1.b[2] << 16) |
 332              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[3] << 24);
 333     ctx->g += 0x01010101;
 334     ctx->buffer1.b[0] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 335     ctx->buffer1.b[1] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 336     ctx->buffer1.b[2] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 337     ctx->buffer1.b[3] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 338     ctx->g = ctx->buffer1.b[4] | (ctx->buffer1.b[5] << 8) | (ctx->buffer1.b[6] << 16) |
 339              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[7] << 24);
 340     ctx->go = ctx->g;
 341     ctx->g += 0x01010104;
 342     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 343         ctx->g++;
 344     }
 345     ctx->buffer1.b[4] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 346     ctx->buffer1.b[5] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 347     ctx->buffer1.b[6] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 348     ctx->buffer1.b[7] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 349     ctx->g = ctx->buffer1.b[8] | (ctx->buffer1.b[9] << 8) | (ctx->buffer1.b[10] << 16) |
 350              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[11] << 24);
 351     ctx->go = ctx->g;
 352     ctx->g += 0x01010107;
 353     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 354         ctx->g++;
 355     }
 356     ctx->buffer1.b[8] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 357     ctx->buffer1.b[9] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 358     ctx->buffer1.b[10] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 359     ctx->buffer1.b[11] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 360     ctx->g = ctx->buffer1.b[12] | (ctx->buffer1.b[13] << 8) | (ctx->buffer1.b[14] << 16) |
 361              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[15] << 24);
 362     ctx->go = ctx->g;
 363     ctx->g += 0x01010110;
 364     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 365         ctx->g++;
 366     }
 367     ctx->buffer1.b[12] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 368     ctx->buffer1.b[13] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 369     ctx->buffer1.b[14] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 370     ctx->buffer1.b[15] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 371     memcpy(iv, &ctx->buffer1, 16);
 372     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
 373 }
 374
 375 int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 376                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 377     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 378     const unsigned char* in_ptr = in;
 379     unsigned char* out_ptr = out;
 380     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 381     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 382     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 383     size_t i = 0;
 384     size_t j;
 385
 386     /* process partial block if any */
 387     if (num > 0) {
 388         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
 389              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 390             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 391         }
 392         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 393             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 394         } else {
 395             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 396             return 1;
 397         }
 398     }
 399
 400     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 401            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 402         /*
 403          * block cipher current iv
 404          */
 405         /* Encrypt */
 406         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 407
 408         /*
 409          * xor next block of input text with it and output it
 410          */
 411         /*
 412          * output this block
 413          */
 414         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 415             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 416         }
 417     }
 418
 419     /* Process rest of buffer */
 420     if (i < inl) {
 421         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 422         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 423             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 424         }
 425         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 426     } else {
 427         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 428     }
 429
 430     return 1;
 431 }
 432
 433 int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 434                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 435     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 436     const unsigned char* in_ptr = in;
 437     unsigned char* out_ptr = out;
 438     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 439     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 440     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 441     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 442     size_t i = 0;
 443     size_t j = 0;
 444
 445     /* process partial block if any */
 446     if (num > 0) {
 447         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 448             if (!encrypting) {
 449                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
 450             }
 451             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 452             if (encrypting) {
 453                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
 454             }
 455         }
 456         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 457             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 458             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 459         } else {
 460             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 461             return 1;
 462         }
 463     }
 464
 465     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 466            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 467         /*
 468          * block cipher current iv
 469          */
 470         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 471                                   &c->buffer);
 472         /*
 473          * xor next block of input text with it and output it
 474          */
 475         /*
 476          * output this block
 477          */
 478         if (!encrypting) {
 479             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 480         }
 481         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 482             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 483         }
 484         /* Encrypt */
 485         /* Next iv is next block of cipher text */
 486         if (encrypting) {
 487             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 488         }
 489     }
 490
 491     /* Process rest of buffer */
 492     if (i < inl) {
 493         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 494                                   &c->buffer);
 495         if (!encrypting) {
 496             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
 497         }
 498         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 499             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 500         }
 501         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 502         if (encrypting) {
 503             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
 504         }
 505     } else {
 506         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 507     }
 508
 509     return 1;
 510 }
 511
 512 int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
 513     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
 514     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 515
 516     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
 517     if (params->destroy_cipher != NULL) {
 518         params->destroy_cipher(c);
 519     }
 520
 521     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 522
 523     return 1;
 524 }
 525
 526 int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 527     int len = 0;
 528     unsigned char* buf = NULL;
 529     unsigned char* p = NULL;
 530     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
 531
 532     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 533
 534     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 535         OPENSSL_free(buf);
 536         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 537         return 0;
 538     }
 539     OPENSSL_free(buf);
 540
 541     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 542     return 1;
 543 }
 544
 545 GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 546     int ret = -1;
 547
 548     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 549         return ret;
 550     }
 551
 552     return 1;
 553 }
 554
 555 int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
 556     switch (type) {
 557         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
 558             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 559                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 560                 return -1;
 561             }
 562             break;
 563         }
 564         default:
 565             GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 566             return -1;
 567     }
 568     return 1;
 569 }
 570
 571 GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
 572     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
 573                                block_size  /* block_size */,
 574                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
 575 }
 576
 577 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
 578     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
 579            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
 580                    mode |
 581                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
 582                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
 583                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
 584                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 585            ) &&
 586            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
 587            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
 588            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
 589            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
 590            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
 591 }
 592
 593 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
 594     EVP_CIPHER** cipher;
 595     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
 596
 597     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
 598
 599     if (*cipher == NULL) {
 600         params = &gost_cipher_params[num];
 601
 602         int nid = params->nid;
 603         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
 604         int block_size = params->block_size;
 605         int ctx_size = params->ctx_size;
 606         int iv_size = params->iv_size;
 607         bool padding = params->padding;
 608
 609         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
 610         if (*cipher == NULL) {
 611             return NULL;
 612         }
 613
 614         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
 615             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
 616             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
 617             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
 618             *cipher = NULL;
 619         }
 620     }
 621
 622     return *cipher;
 623 }
 624
 625 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
 626     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
 627 }
 628
 629 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
 630     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
 631 }
 632
 633 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
 634     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
 635 }
 636
 637 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
 638     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
 639 }
 640
 641 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
 642     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
 643 }
 644
 645 #if defined(__cplusplus)
 646 }
 647 #endif