test_keyexpimp.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2019-2020 Dmitry Belyavskiy <beldmit@gmail.com>
   3  *
   4  * Contents licensed under the terms of the OpenSSL license
   5  * See https://www.openssl.org/source/license.html for details
   6  */
   7 #ifdef _MSC_VER
   8 # include <Winsock2.h>
   9 # include <stdlib.h>
  10 #else
  11 # include <arpa/inet.h>
  12 #endif
  13 #include <string.h>
  14 #include <stdio.h>
  15 #include <string.h>
  16 #include <openssl/evp.h>
  17 #include <openssl/hmac.h>
  18 #include <openssl/obj_mac.h>
  19 #include "gost_lcl.h"
  20 #include "e_gost_err.h"
  21 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
  22
  23 #define T(e) \
  24     if (!(e)) { \
  25         ERR_print_errors_fp(stderr); \
  26         OpenSSLDie(__FILE__, __LINE__, #e); \
  27     }
  28
  29 static void hexdump(FILE *f, const char *title, const unsigned char *s, int l)
  30 {
  31     int n = 0;
  32
  33     fprintf(f, "%s", title);
  34     for (; n < l; ++n) {
  35         if ((n % 16) == 0)
  36             fprintf(f, "\n%04x", n);
  37         fprintf(f, " %02x", s[n]);
  38     }
  39     fprintf(f, "\n");
  40 }
  41
  42 int main(void)
  43 {
  44     const unsigned char shared_key[] = {
  45         0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF,
  46         0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
  47         0xFE, 0xDC, 0xBA, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10,
  48         0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF
  49     };
  50
  51     const unsigned char magma_key[] = {
  52         0x20, 0x21, 0x22, 0x23, 0x24, 0x25, 0x26, 0x27,
  53         0x28, 0x29, 0x2A, 0x2B, 0x2C, 0x2D, 0x2E, 0x2F,
  54         0x38, 0x39, 0x3A, 0x3B, 0x3C, 0x3D, 0x3E, 0x3F,
  55         0x30, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37,
  56     };
  57
  58     unsigned char mac_magma_key[] = {
  59         0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
  60         0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
  61         0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17,
  62         0x18, 0x19, 0x1A, 0x1B, 0x1C, 0x1D, 0x1E, 0x1F,
  63     };
  64
  65     const unsigned char magma_iv[] = { 0x67, 0xBE, 0xD6, 0x54 };
  66
  67     const unsigned char magma_export[] = {
  68         0xCF, 0xD5, 0xA1, 0x2D, 0x5B, 0x81, 0xB6, 0xE1,
  69         0xE9, 0x9C, 0x91, 0x6D, 0x07, 0x90, 0x0C, 0x6A,
  70         0xC1, 0x27, 0x03, 0xFB, 0x3A, 0xBD, 0xED, 0x55,
  71         0x56, 0x7B, 0xF3, 0x74, 0x2C, 0x89, 0x9C, 0x75,
  72         0x5D, 0xAF, 0xE7, 0xB4, 0x2E, 0x3A, 0x8B, 0xD9
  73     };
  74
  75     unsigned char kdftree_key[] = {
  76         0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
  77         0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
  78         0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17,
  79         0x18, 0x19, 0x1A, 0x1B, 0x1C, 0x1D, 0x1E, 0x1F,
  80     };
  81
  82     unsigned char kdf_label[] = { 0x26, 0xBD, 0xB8, 0x78 };
  83     unsigned char kdf_seed[] =
  84         { 0xAF, 0x21, 0x43, 0x41, 0x45, 0x65, 0x63, 0x78 };
  85     const unsigned char kdf_etalon[] = {
  86         0x22, 0xB6, 0x83, 0x78, 0x45, 0xC6, 0xBE, 0xF6,
  87         0x5E, 0xA7, 0x16, 0x72, 0xB2, 0x65, 0x83, 0x10,
  88         0x86, 0xD3, 0xC7, 0x6A, 0xEB, 0xE6, 0xDA, 0xE9,
  89         0x1C, 0xAD, 0x51, 0xD8, 0x3F, 0x79, 0xD1, 0x6B,
  90         0x07, 0x4C, 0x93, 0x30, 0x59, 0x9D, 0x7F, 0x8D,
  91         0x71, 0x2F, 0xCA, 0x54, 0x39, 0x2F, 0x4D, 0xDD,
  92         0xE9, 0x37, 0x51, 0x20, 0x6B, 0x35, 0x84, 0xC8,
  93         0xF4, 0x3F, 0x9E, 0x6D, 0xC5, 0x15, 0x31, 0xF9
  94     };
  95
  96     const unsigned char tlstree_gh_etalon[] = {
  97         0x50, 0x76, 0x42, 0xd9, 0x58, 0xc5, 0x20, 0xc6,
  98         0xd7, 0xee, 0xf5, 0xca, 0x8a, 0x53, 0x16, 0xd4,
  99         0xf3, 0x4b, 0x85, 0x5d, 0x2d, 0xd4, 0xbc, 0xbf,
 100         0x4e, 0x5b, 0xf0, 0xff, 0x64, 0x1a, 0x19, 0xff,
 101     };
 102
 103     unsigned char buf[32 + 16];
 104     int ret = 0, err = 0;
 105     int outlen = 40;
 106     unsigned char kdf_result[64];
 107
 108     unsigned char kroot[32];
 109     unsigned char tlsseq[8];
 110     unsigned char out[32];
 111
 112 #ifdef _MSC_VER
 113     _putenv_s("OPENSSL_ENGINES", ENGINE_DIR);
 114 #else
 115     setenv("OPENSSL_ENGINES", ENGINE_DIR, 0);
 116 #endif
 117     OPENSSL_add_all_algorithms_conf();
 118     ERR_load_crypto_strings();
 119     ENGINE *eng;
 120     T(eng = ENGINE_by_id("gost"));
 121     T(ENGINE_init(eng));
 122     T(ENGINE_set_default(eng, ENGINE_METHOD_ALL));
 123
 124     memset(buf, 0, sizeof(buf));
 125
 126     memset(kroot, 0xFF, 32);
 127     memset(tlsseq, 0, 8);
 128     tlsseq[7] = 63;
 129     memset(out, 0, 32);
 130
 131     ret = gost_kexp15(shared_key, 32,
 132                       NID_magma_ctr, magma_key,
 133                       NID_magma_mac, mac_magma_key, magma_iv, 4, buf, &outlen);
 134
 135     if (ret <= 0) {
 136         ERR_print_errors_fp(stderr);
 137         err = 1;
 138     } else {
 139         hexdump(stdout, "Magma key export", buf, 40);
 140         if (memcmp(buf, magma_export, 40) != 0) {
 141             fprintf(stdout, "ERROR! test failed\n");
 142             err = 2;
 143         }
 144     }
 145
 146     ret = gost_kimp15(magma_export, 40,
 147                       NID_magma_ctr, magma_key,
 148                       NID_magma_mac, mac_magma_key, magma_iv, 4, buf);
 149
 150     if (ret <= 0) {
 151         ERR_print_errors_fp(stderr);
 152         err = 3;
 153     } else {
 154         hexdump(stdout, "Magma key import", buf, 32);
 155         if (memcmp(buf, shared_key, 32) != 0) {
 156             fprintf(stdout, "ERROR! test failed\n");
 157             err = 4;
 158         }
 159     }
 160
 161     ret = gost_kdftree2012_256(kdf_result, 64, kdftree_key, 32, kdf_label, 4,
 162                                kdf_seed, 8, 1);
 163     if (ret <= 0) {
 164         ERR_print_errors_fp(stderr);
 165         err = 5;
 166     } else {
 167         hexdump(stdout, "KDF TREE", kdf_result, 64);
 168         if (memcmp(kdf_result, kdf_etalon, 64) != 0) {
 169             fprintf(stdout, "ERROR! test failed\n");
 170             err = 6;
 171         }
 172     }
 173
 174     ret = gost_tlstree(NID_grasshopper_cbc, kroot, out, tlsseq);
 175     if (ret <= 0) {
 176         ERR_print_errors_fp(stderr);
 177         err = 7;
 178     } else {
 179         hexdump(stdout, "Gost TLSTREE - grasshopper", out, 32);
 180         if (memcmp(out, tlstree_gh_etalon, 32) != 0) {
 181             fprintf(stdout, "ERROR! test failed\n");
 182             err = 8;
 183         }
 184     }
 185
 186     ENGINE_finish(eng);
 187     ENGINE_free(eng);
 188
 189     return err;
 190 }