]> www.wagner.pp.ru Git - openssl-gost/engine.git/commitdiff
Implementation of the MGM mode for magma/kuznyechik
authorigrkir <i.kirillov@kryptonite.ru>
Fri, 23 Sep 2022 12:32:21 +0000 (15:32 +0300)
committerDmitry Belyavskiy <beldmit@users.noreply.github.com>
Fri, 2 Dec 2022 17:56:55 +0000 (18:56 +0100)
first implemented in ossl_patched branch
uses dynamic NIDs

Signed-off-by: Sergei Ianovich <sergei.ianovich@ya.ru>
15 files changed:
CMakeLists.txt
e_gost_err.c
e_gost_err.h
gost.txt
gost_crypt.c
gost_ec_keyx.c
gost_eng.c
gost_gost2015.c
gost_gost2015.h
gost_grasshopper_cipher.c
gost_grasshopper_cipher.h
gost_lcl.h
tcl_tests/engine.try
test/00-engine.t
test_mgm.c [new file with mode: 0644]

index b4e6aea27462116102eff38dfc818a1f2e9a63c3..d21dfc1efe40e8014767a7a7579823a4048a86b2 100644 (file)
@@ -295,6 +295,12 @@ add_executable(test_gost89 test_gost89.c)
 target_link_libraries(test_gost89 gost_core gost_err)
 add_test(NAME gost89 COMMAND test_gost89)
 
+add_executable(test_mgm test_mgm.c)
+target_link_libraries(test_mgm gost_core gost_err)
+add_test(NAME mgm COMMAND test_mgm)
+set_tests_properties(mgm
+  PROPERTIES ENVIRONMENT "${TEST_ENVIRONMENT_ENGINE}")
+
 if(NOT SKIP_PERL_TESTS)
     execute_process(COMMAND perl -MTest2::V0 -e ""
        ERROR_QUIET RESULT_VARIABLE MISSING_TEST2_V0)
@@ -328,6 +334,7 @@ set(BINARY_TESTS_TARGETS
         test_keyexpimp
         test_gost89
         test_tls
+        test_mgm
         )
 set_property(TARGET ${BINARY_TESTS_TARGETS} APPEND PROPERTY COMPILE_DEFINITIONS ENGINE_DIR="${OUTPUT_DIRECTORY}")
 
index c6d221bfcf5601d35bce3e7149131721a1eb52ee..6251b78dafe05386ef5f14bae020ff461c373f94 100644 (file)
@@ -54,8 +54,12 @@ static ERR_STRING_DATA GOST_str_functs[] = {
      "gost_grasshopper_cipher_ctl"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_CTRACPKM_OMAC, 0),
      "gost_grasshopper_cipher_do_ctracpkm_omac"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_MGM, 0),
+     "gost_grasshopper_cipher_do_mgm"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_INIT_CTRACPKM_OMAC, 0),
      "gost_grasshopper_cipher_init_ctracpkm_omac"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_MGM_CTRL, 0),
+     "gost_grasshopper_mgm_ctrl"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_SET_ASN1_PARAMETERS, 0),
      "gost_grasshopper_set_asn1_parameters"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_IMIT_CTRL, 0), "gost_imit_ctrl"},
@@ -64,6 +68,12 @@ static ERR_STRING_DATA GOST_str_functs[] = {
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_KDFTREE2012_256, 0), "gost_kdftree2012_256"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_KEXP15, 0), "gost_kexp15"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_KIMP15, 0), "gost_kimp15"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_MAGMA_CIPHER_DO_MGM, 0),
+     "gost_magma_cipher_do_mgm"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_MAGMA_MGM_CTRL, 0), "gost_magma_mgm_ctrl"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_MGM128_AAD, 0), "gost_mgm128_aad"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_MGM128_DECRYPT, 0), "gost_mgm128_decrypt"},
+    {ERR_PACK(0, GOST_F_GOST_MGM128_ENCRYPT, 0), "gost_mgm128_encrypt"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL, 0), "magma_cipher_ctl"},
     {ERR_PACK(0, GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL_ACPKM_OMAC, 0),
      "magma_cipher_ctl_acpkm_omac"},
@@ -129,6 +139,7 @@ static ERR_STRING_DATA GOST_str_reasons[] = {
     "cannot unpack ephemeral key"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_CIPHER_NOT_FOUND), "cipher not found"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_CTRL_CALL_FAILED), "ctrl call failed"},
+    {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_DATA_TOO_LARGE), "data too large"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_ERROR_COMPUTING_EXPORT_KEYS),
     "error computing export keys"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY),
@@ -153,6 +164,7 @@ static ERR_STRING_DATA GOST_str_reasons[] = {
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS), "invalid mac params"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_INVALID_MAC_SIZE), "invalid mac size"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_INVALID_PARAMSET), "invalid paramset"},
+    {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH), "invalid tag length"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_KEY_IS_NOT_INITIALIZED), "key is not initialized"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_KEY_PARAMETERS_MISSING), "key parameters missing"},
     {ERR_PACK(0, 0, GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET), "mac key not set"},
index 6f6ea1b295d9efd80bc00aa10ccabb0b4434068f..6c24180e13e1b9a3fee99209ae33cfc8cc5e73a6 100644 (file)
@@ -48,7 +48,9 @@ void ERR_GOST_error(int function, int reason, char *file, int line);
 # define GOST_F_GOST_ENCODE_CMS_PARAMS                    161
 # define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL               111
 # define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_CTRACPKM_OMAC  160
+# define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_MGM            166
 # define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_INIT_CTRACPKM_OMAC 162
+# define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_MGM_CTRL                 167
 # define GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_SET_ASN1_PARAMETERS      112
 # define GOST_F_GOST_IMIT_CTRL                            113
 # define GOST_F_GOST_IMIT_FINAL                           114
@@ -56,6 +58,11 @@ void ERR_GOST_error(int function, int reason, char *file, int line);
 # define GOST_F_GOST_KDFTREE2012_256                      149
 # define GOST_F_GOST_KEXP15                               143
 # define GOST_F_GOST_KIMP15                               148
+# define GOST_F_GOST_MAGMA_CIPHER_DO_MGM                  168
+# define GOST_F_GOST_MAGMA_MGM_CTRL                       169
+# define GOST_F_GOST_MGM128_AAD                           170
+# define GOST_F_GOST_MGM128_DECRYPT                       171
+# define GOST_F_GOST_MGM128_ENCRYPT                       172
 # define GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL                          163
 # define GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL_ACPKM_OMAC               164
 # define GOST_F_MAGMA_CIPHER_INIT_CTR_ACPKM_OMAC          165
@@ -107,6 +114,7 @@ void ERR_GOST_error(int function, int reason, char *file, int line);
 # define GOST_R_CANNOT_UNPACK_EPHEMERAL_KEY               136
 # define GOST_R_CIPHER_NOT_FOUND                          103
 # define GOST_R_CTRL_CALL_FAILED                          104
+# define GOST_R_DATA_TOO_LARGE                            141
 # define GOST_R_ERROR_COMPUTING_EXPORT_KEYS               135
 # define GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY                105
 # define GOST_R_ERROR_DECODING_PUBLIC_KEY                 138
@@ -126,6 +134,7 @@ void ERR_GOST_error(int function, int reason, char *file, int line);
 # define GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS                        116
 # define GOST_R_INVALID_MAC_SIZE                          117
 # define GOST_R_INVALID_PARAMSET                          118
+# define GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH                        142
 # define GOST_R_KEY_IS_NOT_INITIALIZED                    119
 # define GOST_R_KEY_PARAMETERS_MISSING                    120
 # define GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET                           121
index 1ee757d330ebbfd866d0d0c9c3c41e64241b7e42..05800e6a925c9f86173b75785b92b7d9d86bf281 100644 (file)
--- a/gost.txt
+++ b/gost.txt
@@ -22,9 +22,14 @@ GOST_F_GOST_EC_COMPUTE_PUBLIC:107:gost_ec_compute_public
 GOST_F_GOST_EC_KEYGEN:108:gost_ec_keygen
 GOST_F_GOST_EC_SIGN:109:gost_ec_sign
 GOST_F_GOST_EC_VERIFY:110:gost_ec_verify
+GOST_F_GOST_ENCODE_CMS_PARAMS:161:gost_encode_cms_params
 GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_CTL:111:gost_grasshopper_cipher_ctl
 GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_CTRACPKM_OMAC:160:\
        gost_grasshopper_cipher_do_ctracpkm_omac
+GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_MGM:166:gost_grasshopper_cipher_do_mgm
+GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_INIT_CTRACPKM_OMAC:162:\
+       gost_grasshopper_cipher_init_ctracpkm_omac
+GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_MGM_CTRL:167:gost_grasshopper_mgm_ctrl
 GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_SET_ASN1_PARAMETERS:112:\
        gost_grasshopper_set_asn1_parameters
 GOST_F_GOST_IMIT_CTRL:113:gost_imit_ctrl
@@ -33,6 +38,14 @@ GOST_F_GOST_IMIT_UPDATE:115:gost_imit_update
 GOST_F_GOST_KDFTREE2012_256:149:gost_kdftree2012_256
 GOST_F_GOST_KEXP15:143:gost_kexp15
 GOST_F_GOST_KIMP15:148:gost_kimp15
+GOST_F_GOST_MAGMA_CIPHER_DO_MGM:168:gost_magma_cipher_do_mgm
+GOST_F_GOST_MAGMA_MGM_CTRL:169:gost_magma_mgm_ctrl
+GOST_F_GOST_MGM128_AAD:170:gost_mgm128_aad
+GOST_F_GOST_MGM128_DECRYPT:171:gost_mgm128_decrypt
+GOST_F_GOST_MGM128_ENCRYPT:172:gost_mgm128_encrypt
+GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL:163:magma_cipher_ctl
+GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL_ACPKM_OMAC:164:magma_cipher_ctl_acpkm_omac
+GOST_F_MAGMA_CIPHER_INIT_CTR_ACPKM_OMAC:165:magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac
 GOST_F_OMAC_ACPKM_IMIT_CTRL:144:omac_acpkm_imit_ctrl
 GOST_F_OMAC_ACPKM_IMIT_FINAL:145:omac_acpkm_imit_final
 GOST_F_OMAC_ACPKM_IMIT_UPDATE:146:omac_acpkm_imit_update
@@ -80,6 +93,7 @@ GOST_R_CANNOT_PACK_EPHEMERAL_KEY:102:cannot pack ephemeral key
 GOST_R_CANNOT_UNPACK_EPHEMERAL_KEY:136:cannot unpack ephemeral key
 GOST_R_CIPHER_NOT_FOUND:103:cipher not found
 GOST_R_CTRL_CALL_FAILED:104:ctrl call failed
+GOST_R_DATA_TOO_LARGE:141:data too large
 GOST_R_ERROR_COMPUTING_EXPORT_KEYS:135:error computing export keys
 GOST_R_ERROR_COMPUTING_SHARED_KEY:105:error computing shared key
 GOST_R_ERROR_DECODING_PUBLIC_KEY:138:error decoding public key
@@ -88,6 +102,7 @@ GOST_R_ERROR_POINT_MUL:107:error point mul
 GOST_R_ERROR_SETTING_PEER_KEY:139:error setting peer key
 GOST_R_INCOMPATIBLE_ALGORITHMS:108:incompatible algorithms
 GOST_R_INCOMPATIBLE_PEER_KEY:109:incompatible peer key
+GOST_R_INVALID_BUFFER_SIZE:140:invalid buffer size
 GOST_R_INVALID_CIPHER:134:invalid cipher
 GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAMS:110:invalid cipher params
 GOST_R_INVALID_CIPHER_PARAM_OID:111:invalid cipher param oid
@@ -98,6 +113,7 @@ GOST_R_INVALID_MAC_KEY_SIZE:115:invalid mac key size
 GOST_R_INVALID_MAC_PARAMS:116:invalid mac params
 GOST_R_INVALID_MAC_SIZE:117:invalid mac size
 GOST_R_INVALID_PARAMSET:118:invalid paramset
+GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH:142:invalid tag length
 GOST_R_KEY_IS_NOT_INITIALIZED:119:key is not initialized
 GOST_R_KEY_PARAMETERS_MISSING:120:key parameters missing
 GOST_R_MAC_KEY_NOT_SET:121:mac key not set
index 0aa2ecf277b8066dfa9fdd5aef0c74ec1dd11d1e..516e598d4dc1f32cf2168dff7b7f031044d21bbe 100644 (file)
@@ -43,6 +43,7 @@ static int gost_cipher_do_cnt(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                               const unsigned char *in, size_t inl);
 /* Cleanup function */
 static int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *);
+static int gost_magma_mgm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c);
 /* set/get cipher parameters */
 static int gost89_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
 static int gost89_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
@@ -53,6 +54,8 @@ static int magma_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
                              const unsigned char *iv, int enc);
 static int magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
                              const unsigned char *iv, int enc);
+static int gost_magma_cipher_init_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
+                                 const unsigned char *iv, int enc);
 /* Handles block of data in CBC mode */
 static int magma_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                                const unsigned char *in, size_t inl);
@@ -63,13 +66,15 @@ static int magma_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 
 static int magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                                const unsigned char *in, size_t inl);
-
+static int gost_magma_cipher_do_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+                                   const unsigned char *in, size_t len);
 /* set/get cipher parameters */
 static int magma_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
 static int magma_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params);
 /* Control function */
 static int magma_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
 static int magma_cipher_ctl_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
+static int gost_magma_mgm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr);
 
 /*
  * Single level template accessor.
@@ -92,15 +97,15 @@ EVP_CIPHER *GOST_init_cipher(GOST_cipher *c)
     int flags = c->flags | TPL_VAL(c, flags);
     int block_size = TPL(c, block_size);
     switch (flags & EVP_CIPH_MODE) {
-    case EVP_CIPH_CTR_MODE:
-    case EVP_CIPH_CFB_MODE:
-    case EVP_CIPH_OFB_MODE:
-        OPENSSL_assert(block_size == 1);
-        OPENSSL_assert(flags & EVP_CIPH_NO_PADDING);
-        break;
-    default:
+    case EVP_CIPH_CBC_MODE:
+    case EVP_CIPH_ECB_MODE:
+    case EVP_CIPH_WRAP_MODE:
         OPENSSL_assert(block_size != 1);
         OPENSSL_assert(!(flags & EVP_CIPH_NO_PADDING));
+        break;
+    default:
+        OPENSSL_assert(block_size == 1);
+        OPENSSL_assert(flags & EVP_CIPH_NO_PADDING);
     }
 
     if (TPL(c, iv_len))
@@ -246,6 +251,32 @@ GOST_cipher magma_ecb_cipher = {
     .do_cipher = magma_cipher_do_ecb,
 };
 
+ GOST_cipher magma_mgm_cipher = {
+    .nid = NID_undef,
+    .template = &magma_template_cipher,
+    .block_size = 1,
+    .iv_len = 8,
+    .flags = EVP_CIPH_NO_PADDING |
+        EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER |
+        EVP_CIPH_CTRL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER,
+    .init = gost_magma_cipher_init_mgm,
+    .do_cipher = gost_magma_cipher_do_mgm,
+    .ctrl = gost_magma_mgm_ctrl,
+    .cleanup = gost_magma_mgm_cleanup,
+    .ctx_size = sizeof(gost_mgm_ctx)
+ };
+
+static void magma_NID_callback (int nid)
+{
+    magma_mgm_cipher.nid = nid;
+}
+
+GOST_NID_JOB magma_mgm_NID = {
+    .sn = SN_magma_mgm,
+    .ln = SN_magma_mgm,
+    .callback = magma_NID_callback,
+};
+
 GOST_cipher magma_cbc_cipher = {
     .nid = NID_magma_cbc,
     .template = &gost_template_cipher,
@@ -518,6 +549,110 @@ static int magma_cipher_init_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned
        return magma_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 }
 
+void gost_magma_encrypt_wrap(unsigned char *in, unsigned char *out,
+                   struct ossl_gost_cipher_ctx *c) {
+    int i;
+    unsigned char b[8];
+    unsigned char d[8];
+    for (i = 0; i < 8; i++) {
+        b[7 - i] = in[i];
+    }
+    gostcrypt(&(c->cctx), b, d);
+    for (i = 0; i < 8; i++) {
+        out[7 - i] = d[i];
+    }
+}
+
+/* ----------------------------------------------------------------------------------------------- */
+/*! Функция реализует операцию умножения двух элементов конечного поля \f$ \mathbb F_{2^{64}}\f$,
+    порожденного неприводимым многочленом
+    \f$ f(x) = x^{64} + x^4 + x^3 + x + 1 \in \mathbb F_2[x]\f$. Для умножения используется
+    простейшая реализация, основанная на приведении по модулю после каждого шага алгоритма.        */
+/* ----------------------------------------------------------------------------------------------- */
+static void gf64_mul (uint64_t *result, uint64_t *arg1, uint64_t *arg2)
+{
+       int i = 0;
+       register uint64_t t, X0;
+       uint64_t Z0 = 0;
+
+#ifdef L_ENDIAN
+       X0 = BSWAP64(*arg1);
+#else
+       X0 = *arg1;
+#endif
+
+#ifdef L_ENDIAN
+       t = BSWAP64(*(arg2));
+#else
+       t = *(arg2);
+#endif
+
+       for (i = 0; i < 63; i++) {
+               if (t & 0x1) {
+                       Z0 ^= X0;
+               }
+               t >>= 1;
+               if (X0 & 0x8000000000000000) {
+                       X0 <<= 1;
+                       X0 ^= 0x1b;
+               }
+               else {
+                       X0 <<= 1;
+               }
+       }
+
+       if (t & 0x1) {
+               Z0 ^= X0;
+       }
+
+#ifdef L_ENDIAN
+       *(result) = BSWAP64(Z0);
+#else
+       *(result) = Z0;
+#endif
+}
+
+static int gost_magma_cipher_init_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
+                                 const unsigned char *iv, int enc)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
+    int bl;
+
+    if (!iv && !key)
+        return 1;
+    if (key) {
+        bl = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
+        if (!gost_cipher_set_param(&mctx->ks.g_ks, NID_id_tc26_gost_28147_param_Z))
+            return 0;
+        magma_key(&(mctx->ks.g_ks.cctx), key);
+        gost_mgm128_init(&mctx->mgm, &mctx->ks,
+                         (block128_f) gost_magma_encrypt_wrap, gf64_mul, bl);
+
+        /*
+         * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
+         */
+        if (iv == NULL && mctx->iv_set)
+            iv = mctx->iv;
+        if (iv) {
+            if (gost_mgm128_setiv(&mctx->mgm, iv, mctx->ivlen) != 1)
+                return 0;
+            mctx->iv_set = 1;
+        }
+        mctx->key_set = 1;
+    } else {
+        /* If key set use IV, otherwise copy */
+        if (mctx->key_set) {
+            if (gost_mgm128_setiv(&mctx->mgm, iv, mctx->ivlen) != 1)
+                return 0;
+        }
+        else
+            memcpy(mctx->iv, iv, mctx->ivlen);
+        mctx->iv_set = 1;
+    }
+    return 1;
+}
+
 /*
  * Wrapper around gostcrypt function from gost89.c which perform key meshing
  * when nesseccary
@@ -761,6 +896,58 @@ static int magma_cipher_do_ctr_acpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *ou
 
        return inl;
 }
+
+static int gost_magma_cipher_do_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+                                   const unsigned char *in, size_t len)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
+    int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
+
+    /* If not set up, return error */
+    if (!mctx->key_set) {
+        GOSTerr(GOST_F_GOST_MAGMA_CIPHER_DO_MGM,
+                GOST_R_BAD_ORDER);
+        return -1;
+    }
+
+    if (!mctx->iv_set) {
+        GOSTerr(GOST_F_GOST_MAGMA_CIPHER_DO_MGM,
+                GOST_R_BAD_ORDER);
+        return -1;
+    }
+    if (in) {
+        if (out == NULL) {
+            if (gost_mgm128_aad(&mctx->mgm, in, len))
+                return -1;
+        } else if (enc) {
+            if (gost_mgm128_encrypt(&mctx->mgm, in, out, len))
+                return -1;
+        } else {
+            if (gost_mgm128_decrypt(&mctx->mgm, in, out, len))
+                return -1;
+        }
+        return len;
+    } else {
+        if (!enc) {
+            if (mctx->taglen < 0)
+                return -1;
+            if (gost_mgm128_finish(&mctx->mgm,
+                                   EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
+                                   mctx->taglen) != 0)
+                return -1;
+            mctx->iv_set = 0;
+            return 0;
+        }
+        gost_mgm128_tag(&mctx->mgm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), 8);
+        mctx->taglen = 8;
+        /* Don't reuse the IV */
+        mctx->iv_set = 0;
+        return 0;
+    }
+
+}
+
 /* GOST encryption in CFB mode */
 static int gost_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                        const unsigned char *in, size_t inl)
@@ -890,6 +1077,78 @@ static int gost_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *ctx)
     return 1;
 }
 
+static int gost_magma_mgm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(c);
+    if (mctx == NULL)
+        return 0;
+    gost_destroy(&mctx->ks.g_ks.cctx);
+    OPENSSL_cleanse(&mctx->mgm, sizeof(mctx->mgm));
+    EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(c, NULL);
+    return 1;
+}
+
+static int gost_magma_mgm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(c);
+    unsigned char *buf, *iv;
+    int ivlen, enc;
+
+    switch (type) {
+    case EVP_CTRL_INIT:
+        ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(EVP_CIPHER_CTX_cipher(c));
+        iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
+        mctx->key_set = 0;
+        mctx->iv_set = 0;
+        mctx->ivlen = ivlen;
+        mctx->iv = iv;
+        mctx->taglen = -1;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
+        *(int *)ptr = mctx->ivlen;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
+        if (arg <= 0)
+            return 0;
+        if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > mctx->ivlen)) {
+            // TODO: Allocate memory for IV or set error
+            return 0;
+        }
+        mctx->ivlen = arg;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
+        buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
+        enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
+        if (arg <= 0 || arg != 8 || enc) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_MAGMA_MGM_CTRL,
+                    GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH);
+            return 0;
+        }
+        memcpy(buf, ptr, arg);
+        mctx->taglen = arg;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
+        buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
+        enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
+        if (arg <= 0 || arg > 8 || !enc || mctx->taglen < 0) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_MAGMA_MGM_CTRL,
+                    GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH);
+            return 0;
+        }
+        memcpy(ptr, buf, arg);
+        return 1;
+
+    default:
+        return -1;
+    }
+}
+
 /* Control function for gost cipher */
 static int gost_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
 {
@@ -1001,7 +1260,7 @@ static int magma_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
     case EVP_CTRL_RAND_KEY:
             if (RAND_priv_bytes
                 ((unsigned char *)ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
-                GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
+                GOSTerr(GOST_F_MAGMA_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
                 return -1;
             }
             break;
index 1dc0a2956ed2cf043f698d301d11a64a9b48fb48..8839c4ac8e8082348ab86bc06c077cb53f368cb0 100644 (file)
@@ -769,7 +769,7 @@ int pkey_gost_decrypt(EVP_PKEY_CTX *pctx, unsigned char *key,
     }
 
     if (key != NULL && *key_len < 32) {
-        GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST2018_ENCRYPT, GOST_R_INVALID_BUFFER_SIZE);
+        GOSTerr(GOST_F_PKEY_GOST_DECRYPT, GOST_R_INVALID_BUFFER_SIZE);
         return 0;
     }
 
index f38a6fc5d7113f27ef5c352ef022924d8aea86e1..7ca5523721dc8e26121e00c1fdfbd9b4d2896f7f 100644 (file)
@@ -93,10 +93,12 @@ GOST_cipher *gost_cipher_array[] = {
     &grasshopper_ofb_cipher,
     &grasshopper_ctr_cipher,
     &magma_ecb_cipher,
+    &grasshopper_mgm_cipher,
     &magma_cbc_cipher,
     &magma_ctr_cipher,
     &magma_ctr_acpkm_cipher,
     &magma_ctr_acpkm_omac_cipher,
+    &magma_mgm_cipher,
     &grasshopper_ctr_acpkm_cipher,
     &grasshopper_ctr_acpkm_omac_cipher,
     &magma_kexp15_cipher,
@@ -329,6 +331,8 @@ static int gost_engine_destroy(ENGINE* e) {
  */
 
 static GOST_NID_JOB *missing_NIDs[] = {
+    &kuznyechik_mgm_NID,
+    &magma_mgm_NID,
 };
 
 static int create_NIDs() {
index 1ffa4281a234bf4fa858468ffd3aa71d78a1ae3d..7d207d02a39e2e7e375acf1e954df04f1423530b 100644 (file)
@@ -6,6 +6,8 @@
  */
 #include "gost_lcl.h"
 #include "gost_gost2015.h"
+#include "gost_grasshopper_defines.h"
+#include "gost_grasshopper_math.h"
 #include "e_gost_err.h"
 #include <string.h>
 #include <openssl/rand.h>
@@ -201,3 +203,288 @@ int init_zero_kdf_seed(unsigned char *kdf_seed)
 
     return is_zero_kdfseed ? RAND_bytes(kdf_seed, 8) : 1;
 }
+
+void gost_mgm128_init(mgm128_context *ctx, void *key, block128_f block, mul128_f mul_gf, int blen)
+{
+    memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
+    ctx->block = block;
+    ctx->mul_gf = mul_gf;
+    ctx->key = key;
+    ctx->blocklen = blen;
+
+    /* some precalculations place here
+     *
+     */
+}
+
+int gost_mgm128_setiv(mgm128_context *ctx, const unsigned char *iv,
+                         size_t len)
+{
+    ctx->len.u[0] = 0;          /* AAD length */
+    ctx->len.u[1] = 0;          /* message length */
+    ctx->ares = 0;
+    ctx->mres = 0;
+
+    ctx->ACi.u[0] = 0;
+    ctx->ACi.u[1] = 0;
+    ctx->sum.u[0] = 0;
+    ctx->sum.u[1] = 0;
+
+    memcpy(ctx->nonce.c, iv, ctx->blocklen);
+    ctx->nonce.c[0] &= 0x7f;    /* IV - random vector, but 1st bit should be 0 */
+    return 1;
+}
+
+int gost_mgm128_aad(mgm128_context *ctx, const unsigned char *aad,
+                      size_t len)
+{
+    size_t i;
+    unsigned int n;
+    uint64_t alen = ctx->len.u[0];
+    block128_f block = ctx->block;
+    mul128_f mul_gf = ctx->mul_gf;
+    void *key = ctx->key;
+    int bl = ctx->blocklen;
+
+    if (ctx->len.u[1]) {
+        GOSTerr(GOST_F_GOST_MGM128_AAD,
+                GOST_R_BAD_ORDER);
+        return -2;
+    }
+
+    if (alen == 0) {
+        ctx->nonce.c[0] |= 0x80;
+        (*block) (ctx->nonce.c, ctx->Zi.c, key);    // Z_1 = E_K(1 || nonce)
+    }
+
+    alen += len;
+    if (alen > ((ossl_uintmax_t)(1) << (bl * 4 - 3)) ||      // < 2^(n/2)  (len stores in bytes)
+        (sizeof(len) == 8 && alen < len)) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_MGM128_AAD,
+                    GOST_R_DATA_TOO_LARGE);
+            return -1;
+        }
+    ctx->len.u[0] = alen;
+
+    n = ctx->ares;
+    if (n) {
+        /* Finalize partial_data */
+        while (n && len) {
+            ctx->ACi.c[n] = *(aad++);
+            --len;
+            n = (n + 1) % bl;
+        }
+        if (n == 0) {
+            (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+            mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) A_i
+            grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+              (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+            inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                              // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+        } else {
+            ctx->ares = n;
+            return 0;
+        }
+    }
+    while (len >= bl) {
+        (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                       // H_i = E_K(Z_i)
+        mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, (uint64_t *)aad);             // H_i (x) A_i
+        grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,        // acc XOR
+            (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+        inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                                  // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+        aad += bl;
+        len -= bl;
+    }
+    if (len) {
+        n = (unsigned int)len;
+        for (i = 0; i < len; ++i)
+            ctx->ACi.c[i] = aad[i];
+    }
+
+    ctx->ares = n;
+    return 0;
+}
+
+int gost_mgm128_encrypt(mgm128_context *ctx, const unsigned char *in,
+                          unsigned char *out, size_t len)
+{
+    size_t i;
+    unsigned int n, mres;
+    uint64_t alen = ctx->len.u[0];
+    uint64_t mlen = ctx->len.u[1];
+    block128_f block = ctx->block;
+    mul128_f mul_gf = ctx->mul_gf;
+    void *key = ctx->key;
+    int bl = ctx->blocklen;
+
+    if (mlen == 0) {
+        if (alen == 0) {
+            ctx->nonce.c[0] |= 0x80;
+            (*block) (ctx->nonce.c, ctx->Zi.c, key);    // Z_1 = E_K(1 || nonce)
+        }
+        ctx->nonce.c[0] &= 0x7f;
+        (*block) (ctx->nonce.c, ctx->Yi.c, key);    // Y_1 = E_K(0 || nonce)
+    }
+
+    mlen += len;
+
+    if (mlen > ((ossl_uintmax_t)(1) << (bl * 4 - 3)) ||     // < 2^(n/2)  (len stores in bytes)
+        (sizeof(len) == 8 && mlen < len) ||
+        (mlen + alen) > ((ossl_uintmax_t)(1) << (bl * 4 - 3))) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_MGM128_ENCRYPT,
+                    GOST_R_DATA_TOO_LARGE);
+            return -1;
+        }
+    ctx->len.u[1] = mlen;
+
+    mres = ctx->mres;
+
+    if (ctx->ares) {
+        /* First call to encrypt finalizes AAD */
+        memset(ctx->ACi.c + ctx->ares, 0, bl - ctx->ares);
+        (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+        mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) A_i
+        grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+            (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+        inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                         // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+
+        ctx->ares = 0;
+    }
+
+    n = mres % bl;
+    // TODO: replace with full blocks processing
+    for (i = 0; i < len; ++i) {
+        if (n == 0) {
+            (*block) (ctx->Yi.c, ctx->EKi.c, key);          // E_K(Y_i)
+            inc_counter(ctx->Yi.c + bl / 2, bl / 2);        // Y_i = incr_r(Y_{i-1})
+        }
+        ctx->ACi.c[n] = out[i] = in[i] ^ ctx->EKi.c[n];     // C_i = P_i (xor) E_K(Y_i)
+        mres = n = (n + 1) % bl;
+        if (n == 0) {
+            (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+            mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) C_i
+            grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+                (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+            inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                         // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+        }
+    }
+
+    ctx->mres = mres;
+    return 0;
+}
+
+int gost_mgm128_decrypt(mgm128_context *ctx, const unsigned char *in,
+                          unsigned char *out, size_t len)
+{
+    size_t i;
+    unsigned int n, mres;
+    uint64_t alen = ctx->len.u[0];
+    uint64_t mlen = ctx->len.u[1];
+    block128_f block = ctx->block;
+    mul128_f mul_gf = ctx->mul_gf;
+    void *key = ctx->key;
+    int bl = ctx->blocklen;
+
+    if (mlen == 0) {
+        ctx->nonce.c[0] &= 0x7f;
+        (*block) (ctx->nonce.c, ctx->Yi.c, key);  // Y_1 = E_K(0 || nonce)
+    }
+
+    mlen += len;
+    if (mlen > ((ossl_uintmax_t)(1) << (bl * 4 - 3)) ||     // < 2^(n/2)  (len stores in bytes)
+        (sizeof(len) == 8 && mlen < len) ||
+        (mlen + alen) > ((ossl_uintmax_t)(1) << (bl * 4 - 3))) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_MGM128_DECRYPT,
+                    GOST_R_DATA_TOO_LARGE);
+            return -1;
+        }
+    ctx->len.u[1] = mlen;
+
+    mres = ctx->mres;
+
+    if (ctx->ares) {
+        /* First call to encrypt finalizes AAD */
+        memset(ctx->ACi.c + ctx->ares, 0, bl - ctx->ares);
+        (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+        mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) A_i
+        grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+            (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+        inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                         // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+
+        ctx->ares = 0;
+    }
+
+    n = mres % bl;
+    // TODO: replace with full blocks processing
+    for (i = 0; i < len; ++i) {
+        uint8_t c;
+        if (n == 0) {
+            (*block) (ctx->Yi.c, ctx->EKi.c, key);      // E_K(Y_i)
+            inc_counter(ctx->Yi.c + bl / 2, bl / 2);    // Y_i = incr_r(Y_{i-1})
+        }
+        ctx->ACi.c[n] = c = in[i];
+        out[i] = c ^ ctx->EKi.c[n];             // P_i = C_i (xor) E_K(Y_i)
+        mres = n = (n + 1) % bl;
+        if (n == 0) {
+            (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+            mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) C_i
+            grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+                (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+            inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                         // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+        }
+    }
+
+    ctx->mres = mres;
+    return 0;
+}
+
+int gost_mgm128_finish(mgm128_context *ctx, const unsigned char *tag,
+                         size_t len)
+{
+    uint64_t alen = ctx->len.u[0] << 3;
+    uint64_t clen = ctx->len.u[1] << 3;
+    block128_f block = ctx->block;
+    mul128_f mul_gf = ctx->mul_gf;
+    void *key = ctx->key;
+    int bl = ctx->blocklen;
+
+    if (ctx->mres || ctx->ares) {
+        /* First call to encrypt finalizes AAD/ENC */
+        memset(ctx->ACi.c + ctx->ares + ctx->mres, 0, bl - (ctx->ares + ctx->mres));
+        (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+        mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->ACi.u);              // H_i (x) [A_i or C_i]
+        grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+            (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+        inc_counter(ctx->Zi.c, bl / 2);                         // Z_{i+1} = incr_l(Z_i)
+    }
+
+#ifdef L_ENDIAN
+    alen = BSWAP64(alen);
+    clen = BSWAP64(clen);
+#endif
+    if (bl == 16) {
+        ctx->len.u[0] = alen;
+        ctx->len.u[1] = clen;
+    } else {
+        // TODO: check for big-endian
+        ctx->len.u[0] = (alen >> 32) | clen;
+        ctx->len.u[1] = 0;
+    }
+
+    (*block) (ctx->Zi.c, ctx->Hi.c, key);                   // H_i = E_K(Z_i)
+    mul_gf(ctx->mul.u, ctx->Hi.u, ctx->len.u);              // H_i (x) (len(A) || len(C))
+    grasshopper_plus128((grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u,    // acc XOR
+            (grasshopper_w128_t*)ctx->sum.u, (grasshopper_w128_t*)ctx->mul.u);
+    (*block) (ctx->sum.c, ctx->tag.c, key);                 // E_K(sum)
+
+    if (tag && len <= sizeof(ctx->tag))
+        return CRYPTO_memcmp(ctx->tag.c, tag, len);         // MSB_S(E_K(sum))
+    else
+        return -1;
+}
+
+void gost_mgm128_tag(mgm128_context *ctx, unsigned char *tag, size_t len)
+{
+    gost_mgm128_finish(ctx, NULL, 0);
+    memcpy(tag, ctx->tag.c,
+           len <= sizeof(ctx->tag.c) ? len : sizeof(ctx->tag.c));
+}
index 663d31536d15185d9fce0a1b308d12255540346a..37b94d0876b4fe3e17f9a9b730caeaa1ac73433d 100644 (file)
@@ -7,13 +7,58 @@
 #ifndef GOST_GOST2015_H
 #define GOST_GOST2015_H
 
+#include "gost_grasshopper_cipher.h"
+
 #include <openssl/evp.h>
 #include <openssl/x509.h>
+#include <openssl/modes.h>
 
 #define MAGMA_MAC_MAX_SIZE 8
 #define KUZNYECHIK_MAC_MAX_SIZE 16
 #define OID_GOST_CMS_MAC "1.2.643.7.1.0.6.1.1"
 
+#define SN_magma_mgm            "magma-mgm"
+
+#define BSWAP64(x) \
+    (((x & 0xFF00000000000000ULL) >> 56) | \
+     ((x & 0x00FF000000000000ULL) >> 40) | \
+     ((x & 0x0000FF0000000000ULL) >> 24) | \
+     ((x & 0x000000FF00000000ULL) >>  8) | \
+     ((x & 0x00000000FF000000ULL) <<  8) | \
+     ((x & 0x0000000000FF0000ULL) << 24) | \
+     ((x & 0x000000000000FF00ULL) << 40) | \
+     ((x & 0x00000000000000FFULL) << 56))
+
+typedef void (*mul128_f) (uint64_t *result, uint64_t *arg1, uint64_t *arg2);
+
+typedef struct {
+    union {
+        uint64_t u[2];
+        uint32_t d[4];
+        uint8_t c[16];
+    } nonce, Yi, Zi, EKi, Hi, len, ACi, mul, sum, tag;
+
+    unsigned int mres, ares;
+    block128_f block;
+    mul128_f mul_gf;
+    int blocklen;
+    void *key;
+} mgm128_context;
+
+typedef struct {
+    union {
+        struct ossl_gost_cipher_ctx g_ks;
+        gost_grasshopper_cipher_ctx gh_ks;
+    } ks;
+    int key_set;
+    int iv_set;
+    mgm128_context mgm;
+    unsigned char *iv;
+    int ivlen;
+    int taglen;
+    int tlstree_mode;
+} gost_mgm_ctx;
+
 int gost2015_final_call(EVP_CIPHER_CTX *ctx, EVP_MD_CTX *omac_ctx, size_t mac_size,
                        unsigned char *encrypted_mac,
                        int (*do_cipher) (EVP_CIPHER_CTX *ctx,
@@ -36,4 +81,24 @@ int gost2015_acpkm_omac_init(int nid, int enc, const unsigned char *inkey,
                              unsigned char *outkey, unsigned char *kdf_seed);
 int init_zero_kdf_seed(unsigned char *kdf_seed);
 
+
+/* enc/dec mgm mode */
+
+void gost_mgm128_init(mgm128_context *ctx, void *key, block128_f block,
+                                         mul128_f mul_gf, int blen);
+
+int gost_mgm128_setiv(mgm128_context *ctx, const unsigned char *iv, size_t len);
+
+int gost_mgm128_aad(mgm128_context *ctx, const unsigned char *aad, size_t len);
+
+int gost_mgm128_encrypt(mgm128_context *ctx, const unsigned char *in,
+                          unsigned char *out, size_t len);
+
+int gost_mgm128_decrypt(mgm128_context *ctx, const unsigned char *in,
+                          unsigned char *out, size_t len);
+
+int gost_mgm128_finish(mgm128_context *ctx, const unsigned char *tag, size_t len);
+
+void gost_mgm128_tag(mgm128_context *ctx, unsigned char *tag, size_t len);
+
 #endif
index 001746bc69524dd8e08ecc6b1b48cd76dd354379..ef06e2d3f68dabdbba79c320913421a8c5a5bb2a 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@ enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR,
     GRASSHOPPER_CIPHER_CTRACPKM,
     GRASSHOPPER_CIPHER_CTRACPKMOMAC,
+    GRASSHOPPER_CIPHER_MGM,
 };
 
 static GOST_cipher grasshopper_template_cipher = {
@@ -124,6 +125,32 @@ GOST_cipher grasshopper_ctr_acpkm_omac_cipher = {
     .ctx_size = sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr),
 };
 
+GOST_cipher grasshopper_mgm_cipher = {
+    .nid = NID_undef,
+    .template = &grasshopper_template_cipher,
+    .block_size = 1,
+    .iv_len = 16,
+    .flags = EVP_CIPH_NO_PADDING |
+        EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER |
+        EVP_CIPH_CTRL_INIT | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER,
+    .cleanup = gost_grasshopper_mgm_cleanup,
+    .ctrl = gost_grasshopper_mgm_ctrl,
+    .init = gost_grasshopper_cipher_init_mgm,
+    .do_cipher = gost_grasshopper_cipher_do_mgm,
+    .ctx_size = sizeof(gost_mgm_ctx)
+};
+
+static void kuznyechik_NID_callback (int nid)
+{
+    grasshopper_mgm_cipher.nid = nid;
+}
+
+GOST_NID_JOB kuznyechik_mgm_NID = {
+    .sn = SN_kuznyechik_mgm,
+    .ln = SN_kuznyechik_mgm,
+    .callback = kuznyechik_NID_callback,
+};
+
 /* first 256 bit of D from draft-irtf-cfrg-re-keying-12 */
 static const unsigned char ACPKM_D_2018[] = {
     0x80, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87, /*  64 bit */
@@ -344,6 +371,143 @@ gost_grasshopper_cipher_init_ctracpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX
     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 }
 
+// TODO: const *in, const *c
+void gost_grasshopper_encrypt_wrap(unsigned char *in, unsigned char *out,
+                   gost_grasshopper_cipher_ctx *c) {
+    grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys,
+                              (grasshopper_w128_t *) in,
+                              (grasshopper_w128_t *) out,
+                              &c->buffer);
+}
+
+
+
+/* ----------------------------------------------------------------------------------------------- */
+/*! Функция реализует операцию умножения двух элементов конечного поля \f$ \mathbb F_{2^{128}}\f$,
+    порожденного неприводимым многочленом
+    \f$ f(x) = x^{128} + x^7 + x^2 + x + 1 \in \mathbb F_2[x]\f$. Для умножения используется
+    простейшая реализация, основанная на приведении по модулю после каждого шага алгоритма.        */
+/* ----------------------------------------------------------------------------------------------- */
+static void gf128_mul_uint64 (uint64_t *result, uint64_t *arg1, uint64_t *arg2)
+{
+       int i = 0;
+       register uint64_t t, X0, X1;
+       uint64_t Z0 = 0, Z1 = 0;
+
+#ifdef L_ENDIAN
+       X0 = BSWAP64(*(arg1 + 1));
+       X1 = BSWAP64(*arg1);
+#else
+       X0 = *(arg1 + 1);
+       X1 = *arg1;
+#endif
+
+       //first 64 bits of arg1
+#ifdef L_ENDIAN
+       t = BSWAP64(*(arg2 + 1));
+#else
+       t = *(arg2 + 1);
+#endif
+
+       for (i = 0; i < 64; i++) {
+               if (t & 0x1) {
+                       Z0 ^= X0;
+                       Z1 ^= X1;
+               }
+               t >>= 1;
+               if (X1 & 0x8000000000000000) {
+                       X1 <<= 1;
+                       X1 ^= X0>>63;
+                       X0 <<= 1;
+                       X0 ^= 0x87;
+               }
+               else {
+                       X1 <<= 1;
+                       X1 ^= X0>>63;
+                       X0 <<= 1;
+               }
+       }
+
+       //second 64 bits of arg2
+#ifdef L_ENDIAN
+       t = BSWAP64(*arg2);
+#else
+       t = *arg2;
+#endif
+
+       for (i = 0; i < 63; i++) {
+               if (t & 0x1) {
+                       Z0 ^= X0;
+                       Z1 ^= X1;
+               }
+               t >>= 1;
+               if (X1 & 0x8000000000000000) {
+                       X1 <<= 1;
+                       X1 ^= X0>>63;
+                       X0 <<= 1;
+                       X0 ^= 0x87;
+               }
+               else {
+                       X1 <<= 1;
+                       X1 ^= X0>>63;
+                       X0 <<= 1;
+               }
+       }
+
+       if (t & 0x1) {
+               Z0 ^= X0;
+               Z1 ^= X1;
+       }
+
+#ifdef L_ENDIAN
+       result[0] = BSWAP64(Z1);
+       result[1] = BSWAP64(Z0);
+#else
+       result[0] = Z1;
+       result[1] = Z0;
+#endif
+}
+
+static GRASSHOPPER_INLINE int
+gost_grasshopper_cipher_init_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
+                                 const unsigned char *iv, int enc)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
+    int bl;
+
+    if (!iv && !key)
+        return 1;
+    if (key) {
+        bl = EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx);
+        gost_grasshopper_cipher_key(&mctx->ks.gh_ks, key);
+        gost_mgm128_init(&mctx->mgm, &mctx->ks,
+                         (block128_f) gost_grasshopper_encrypt_wrap, gf128_mul_uint64, bl);
+
+        /*
+         * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
+         */
+        if (iv == NULL && mctx->iv_set)
+            iv = mctx->iv;
+        if (iv) {
+            if (gost_mgm128_setiv(&mctx->mgm, iv, mctx->ivlen) != 1)
+                return 0;
+            mctx->iv_set = 1;
+        }
+        mctx->key_set = 1;
+    } else {
+        /* If key set use IV, otherwise copy */
+        if (mctx->key_set) {
+            if (gost_mgm128_setiv(&mctx->mgm, iv, mctx->ivlen) != 1)
+                return 0;
+        }
+        else
+            memcpy(mctx->iv, iv, mctx->ivlen);
+        mctx->iv_set = 1;
+    }
+    return 1;
+}
+
 static int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
                                           const unsigned char *in, size_t inl)
 {
@@ -582,6 +746,60 @@ static int gost_grasshopper_cipher_do_ctracpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX *ctx,
 
     return result;
 }
+
+
+
+static int gost_grasshopper_cipher_do_mgm(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
+                                   const unsigned char *in, size_t len)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(ctx);
+    int enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
+
+    /* If not set up, return error */
+    if (!mctx->key_set) {
+        GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_MGM,
+                GOST_R_BAD_ORDER);
+        return -1;
+    }
+
+    if (!mctx->iv_set) {
+        GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_DO_MGM,
+                GOST_R_BAD_ORDER);
+        return -1;
+    }
+    if (in) {
+        if (out == NULL) {
+            if (gost_mgm128_aad(&mctx->mgm, in, len))
+                return -1;
+        } else if (enc) {
+            if (gost_mgm128_encrypt(&mctx->mgm, in, out, len))
+                return -1;
+        } else {
+            if (gost_mgm128_decrypt(&mctx->mgm, in, out, len))
+                return -1;
+        }
+        return len;
+    } else {
+        if (!enc) {
+            if (mctx->taglen < 0)
+                return -1;
+            if (gost_mgm128_finish(&mctx->mgm,
+                                   EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx),
+                                   mctx->taglen) != 0)
+                return -1;
+            mctx->iv_set = 0;
+            return 0;
+        }
+        gost_mgm128_tag(&mctx->mgm, EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx), 16);
+        mctx->taglen = 16;
+        /* Don't reuse the IV */
+        mctx->iv_set = 0;
+        return 0;
+    }
+
+}
+
 /*
  * Fixed 128-bit IV implementation make shift regiser redundant.
  */
@@ -799,6 +1017,79 @@ gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX *ctx, ASN1_TYPE *params)
     return 0;
 }
 
+static int gost_grasshopper_mgm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(c);
+    if (mctx == NULL)
+        return 0;
+    gost_grasshopper_cipher_destroy(&mctx->ks.gh_ks);
+    OPENSSL_cleanse(&mctx->mgm, sizeof(mctx->mgm));
+    if (mctx->iv != EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c))
+        OPENSSL_free(mctx->iv);
+    return 1;
+}
+
+static int gost_grasshopper_mgm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
+{
+    gost_mgm_ctx *mctx =
+        (gost_mgm_ctx *)EVP_CIPHER_CTX_get_cipher_data(c);
+    unsigned char *buf, *iv;
+    int ivlen, enc;
+
+    switch (type) {
+    case EVP_CTRL_INIT:
+        ivlen = EVP_CIPHER_iv_length(EVP_CIPHER_CTX_cipher(c));
+        iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(c);
+        mctx->key_set = 0;
+        mctx->iv_set = 0;
+        mctx->ivlen = ivlen;
+        mctx->iv = iv;
+        mctx->taglen = -1;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_GET_IVLEN:
+        *(int *)ptr = mctx->ivlen;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN:
+        if (arg <= 0)
+            return 0;
+        if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > mctx->ivlen)) {
+            // TODO: Allocate memory for IV or set error
+            return 0;
+        }
+        mctx->ivlen = arg;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG:
+        buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
+        enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
+        if (arg <= 0 || arg != 16 || enc) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_MGM_CTRL,
+                    GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH);
+            return 0;
+        }
+        memcpy(buf, ptr, arg);
+        mctx->taglen = arg;
+        return 1;
+
+    case EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG:
+        buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(c);
+        enc = EVP_CIPHER_CTX_encrypting(c);
+        if (arg <= 0 || arg > 16 || !enc || mctx->taglen < 0) {
+            GOSTerr(GOST_F_GOST_GRASSHOPPER_MGM_CTRL,
+                    GOST_R_INVALID_TAG_LENGTH);
+            return 0;
+        }
+        memcpy(ptr, buf, arg);
+        return 1;
+
+    default:
+        return -1;
+    }
+}
+
 static int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr)
 {
     switch (type) {
index ecaf1c7aab3c6547fe06f8464d3d5cc75ae351a8..a3a6470897de1a5c7fc93dfa4a4d4e9acac6f6f5 100644 (file)
@@ -6,12 +6,15 @@
 #ifndef GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_H
 #define GOST_GRASSHOPPER_CIPHER_H
 
+#define SN_kuznyechik_mgm      "kuznyechik-mgm"
+
 #if defined(__cplusplus)
 extern "C" {
 #endif
 
 #include "gost_grasshopper_defines.h"
 
+#include "gost_lcl.h"
 #include <openssl/evp.h>
 
 // not thread safe
@@ -60,6 +63,9 @@ static int gost_grasshopper_cipher_init_ctracpkm(EVP_CIPHER_CTX* ctx,
 static int gost_grasshopper_cipher_init_ctracpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX* ctx,
     const unsigned char* key, const unsigned char* iv, int enc);
 
+static int gost_grasshopper_cipher_init_mgm(EVP_CIPHER_CTX* ctx,
+    const unsigned char* key, const unsigned char* iv, int enc);
+
 static int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
     const unsigned char* iv, int enc);
 
@@ -87,14 +93,21 @@ static int gost_grasshopper_cipher_do_ctracpkm(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned cha
 static int gost_grasshopper_cipher_do_ctracpkm_omac(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
     const unsigned char* in, size_t inl);
 
+static int gost_grasshopper_cipher_do_mgm(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
+    const unsigned char* in, size_t inl);
+
 static int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx);
 
+static int gost_grasshopper_mgm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c);
+
 static int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params);
 
 static int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params);
 
 static int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr);
 
+static int gost_grasshopper_mgm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *ctx, int type, int arg, void *ptr);
+
 const EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctracpkm();
 
 #if defined(__cplusplus)
index d8b894368ed52f7005eab9e72cbfe61858337b11..ffa8c76d1245c61e6a96f5a88f9dee4dfba6f845 100644 (file)
@@ -352,11 +352,13 @@ extern GOST_cipher magma_ctr_acpkm_cipher;
 extern GOST_cipher magma_ctr_acpkm_omac_cipher;
 extern GOST_cipher magma_ecb_cipher;
 extern GOST_cipher magma_cbc_cipher;
+extern GOST_cipher magma_mgm_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_ecb_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_cbc_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_cfb_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_ofb_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_ctr_cipher;
+extern GOST_cipher grasshopper_mgm_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_ctr_acpkm_cipher;
 extern GOST_cipher grasshopper_ctr_acpkm_omac_cipher;
 extern GOST_cipher magma_kexp15_cipher;
@@ -411,5 +413,8 @@ struct gost_nid_job {
 
 typedef struct gost_nid_job GOST_NID_JOB;
 
+extern GOST_NID_JOB magma_mgm_NID;
+extern GOST_NID_JOB kuznyechik_mgm_NID;
+
 #endif
 /* vim: set expandtab cinoptions=\:0,l1,t0,g0,(0 sw=4 : */
index 9dcdad7cc2b0326d48171635c301324f04590a7c..83d9ab978009ccceee5fb4b8610446bf65e915d9 100644 (file)
@@ -6,7 +6,7 @@ start_tests "Тесты на команду engine"
 
 switch -exact [engine_name] {
        "ccore" {set list " \[RAND, gost89, gost89-cnt, gost89-cnt-12, gost89-cbc, id-tc26-cipher-gostr3412-2015-magma-ctracpkm, magma-ctr, magma-ofb, magma-ecb, magma-cbc, magma-cfb, grasshopper-ecb, grasshopper-cbc, grasshopper-ofb, grasshopper-cfb, grasshopper-ctr, id-tc26-cipher-gostr3412-2015-kuznyechik-ctracpkm, md_gost94, gost-mac, md_gost12_256, md_gost12_512, gost-mac-12, gost2001, id-GostR3410-2001DH, gost-mac, gost2012_256, gost2012_512, gost-mac-12\]\n"}
-       "open" {set list "(gost) Reference implementation of GOST engine\n \[gost89, gost89-cnt, gost89-cnt-12, gost89-cbc, kuznyechik-ecb, kuznyechik-cbc, kuznyechik-cfb, kuznyechik-ofb, kuznyechik-ctr, magma-ecb, magma-cbc, magma-ctr, magma-ctr-acpkm, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, magma-kexp15, kuznyechik-kexp15, md_gost94, gost-mac, md_gost12_256, md_gost12_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, gost2001, id-GostR3410-2001DH, gost-mac, gost2012_256, gost2012_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac\]\n"}
+       "open" {set list "(gost) Reference implementation of GOST engine\n \[gost89, gost89-cnt, gost89-cnt-12, gost89-cbc, kuznyechik-ecb, kuznyechik-cbc, kuznyechik-cfb, kuznyechik-ofb, kuznyechik-ctr, magma-ecb, kuznyechik-mgm, magma-cbc, magma-ctr, magma-ctr-acpkm, magma-ctr-acpkm-omac, magma-mgm, kuznyechik-ctr-acpkm, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, magma-kexp15, kuznyechik-kexp15, md_gost94, gost-mac, md_gost12_256, md_gost12_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, gost2001, id-GostR3410-2001DH, gost-mac, gost2012_256, gost2012_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac]\n"}
 }
 
 
index c61cbcb354f7e0e965e6c6a09507edc90cc61aab..0904a21aa4a720409989aef1cf6b00063709319f 100644 (file)
@@ -40,7 +40,7 @@ if ( -f $engine . ".info") {
 
 $engine_info= <<EOINF;
 (gost) Reference implementation of GOST engine
- [gost89, gost89-cnt, gost89-cnt-12, gost89-cbc, kuznyechik-ecb, kuznyechik-cbc, kuznyechik-cfb, kuznyechik-ofb, kuznyechik-ctr, magma-ecb, magma-cbc, magma-ctr, magma-ctr-acpkm, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, magma-kexp15, kuznyechik-kexp15, md_gost94, gost-mac, md_gost12_256, md_gost12_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, gost2001, id-GostR3410-2001DH, gost-mac, gost2012_256, gost2012_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac]
+ [gost89, gost89-cnt, gost89-cnt-12, gost89-cbc, kuznyechik-ecb, kuznyechik-cbc, kuznyechik-cfb, kuznyechik-ofb, kuznyechik-ctr, magma-ecb, kuznyechik-mgm, magma-cbc, magma-ctr, magma-ctr-acpkm, magma-ctr-acpkm-omac, magma-mgm, kuznyechik-ctr-acpkm, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, magma-kexp15, kuznyechik-kexp15, md_gost94, gost-mac, md_gost12_256, md_gost12_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac, gost2001, id-GostR3410-2001DH, gost-mac, gost2012_256, gost2012_512, gost-mac-12, magma-mac, kuznyechik-mac, magma-ctr-acpkm-omac, kuznyechik-ctr-acpkm-omac]
 EOINF
 }
 
diff --git a/test_mgm.c b/test_mgm.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b61a8e3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,267 @@
+/*
+ * Test "Recommendations for standardization R 1323565.1.026 - 2019"
+ * authentivated encryption block cipher operation modes
+ *
+ * Copyright (C) 2019-2020 Vitaly Chikunov <vt@altlinux.org>. All Rights Reserved.
+ * Copyright (c) 2020-2021 JSC "NPK "Kryptonite" <i.kirillov@kryptonite.ru>.
+ * Code based on test_ciphers.c from master branch.
+ *
+ * Contents licensed under the terms of the OpenSSL license
+ * See https://www.openssl.org/source/license.html for details
+ */
+
+#include <openssl/engine.h>
+#include <openssl/evp.h>
+#include <string.h>
+
+#include "gost_grasshopper_cipher.h"
+#include "gost_gost2015.h"
+#if defined _MSC_VER
+# include <malloc.h>
+# define alloca _alloca
+#elif defined __linux__
+# include <alloca.h>
+#endif
+
+#define T(e) ({ \
+    if (!(e)) {\
+       ERR_print_errors_fp(stderr);\
+       OpenSSLDie(__FILE__, __LINE__, #e);\
+    } \
+})
+
+#define TEST_ASSERT(e) {if ((test = (e))) \
+                printf("Test FAILED\n"); \
+            else \
+                printf("Test passed\n");}
+
+
+/* MGM-Encrypt/MGM-decrypt test data from "R 1323565.1.026-2019" */
+
+const unsigned char gh_key[32] = {
+    0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
+    0xFE, 0xDC, 0xBA, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10, 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF,
+};
+
+const unsigned char gh_nonce[16] = {
+    0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x00, 0xFF, 0xEE, 0xDD, 0xCC, 0xBB, 0xAA, 0x99, 0x88
+};
+
+const unsigned char gh_adata[41] = {
+    0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01,
+    0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03,
+    0xEA, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05
+};
+
+const unsigned char gh_pdata[67] = {
+    0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x00, 0xFF, 0xEE, 0xDD, 0xCC, 0xBB, 0xAA, 0x99, 0x88,
+    0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xEE, 0xFF, 0x0A,
+    0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xEE, 0xFF, 0x0A, 0x00,
+    0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xEE, 0xFF, 0x0A, 0x00, 0x11,
+    0xAA, 0xBB, 0xCC
+};
+
+const unsigned char gh_e_cdata[67] = {
+    0xA9, 0x75, 0x7B, 0x81, 0x47, 0x95, 0x6E, 0x90, 0x55, 0xB8, 0xA3, 0x3D, 0xE8, 0x9F, 0x42, 0xFC,
+    0x80, 0x75, 0xD2, 0x21, 0x2B, 0xF9, 0xFD, 0x5B, 0xD3, 0xF7, 0x06, 0x9A, 0xAD, 0xC1, 0x6B, 0x39,
+    0x49, 0x7A, 0xB1, 0x59, 0x15, 0xA6, 0xBA, 0x85, 0x93, 0x6B, 0x5D, 0x0E, 0xA9, 0xF6, 0x85, 0x1C,
+    0xC6, 0x0C, 0x14, 0xD4, 0xD3, 0xF8, 0x83, 0xD0, 0xAB, 0x94, 0x42, 0x06, 0x95, 0xC7, 0x6D, 0xEB,
+    0x2C, 0x75, 0x52
+};
+
+const unsigned char gh_e_tag[16] = {
+    0xCF, 0x5D, 0x65, 0x6F, 0x40, 0xC3, 0x4F, 0x5C, 0x46, 0xE8, 0xBB, 0x0E, 0x29, 0xFC, 0xDB, 0x4C
+};
+
+const unsigned char mg_key[32] = {
+    0xFF, 0xee, 0xDD, 0xcc, 0xbb, 0xaa, 0x99, 0x88, 0x77, 0x66, 0x55, 0x44, 0x33, 0x22, 0x11, 0x00,
+    0xF0, 0xF1, 0xF2, 0xF3, 0xF4, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE, 0xff
+};
+
+const unsigned char mg_nonce[8] = {
+    0x12, 0xDE, 0xF0, 0x6B, 0x3C, 0x13, 0x0A, 0x59
+};
+
+const unsigned char mg_adata[41] = {
+    0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02,
+    0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04,
+    0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0x05, 0xea
+};
+
+const unsigned char mg_pdata[67] = {
+    0xFF, 0xee, 0xDD, 0xcc, 0xbb, 0xaa, 0x99, 0x88, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x00,
+    0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xee, 0xFF, 0x0A, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
+    0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xee, 0xFF, 0x0a, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88,
+    0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xee, 0xFF, 0x0a, 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99,
+    0xaa, 0xbb, 0xcc
+};
+
+const unsigned char mg_e_cdata[67] = {
+    0xc7, 0x95, 0x06, 0x6c, 0x5f, 0x9e, 0xa0, 0x3b, 0x85, 0x11, 0x33, 0x42, 0x45, 0x91, 0x85, 0xae,
+    0x1f, 0x2e, 0x00, 0xd6, 0xbf, 0x2b, 0x78, 0x5d, 0x94, 0x04, 0x70, 0xb8, 0xbb, 0x9c, 0x8e, 0x7d,
+    0x9a, 0x5d, 0xd3, 0x73, 0x1f, 0x7d, 0xdc, 0x70, 0xec, 0x27, 0xcb, 0x0a, 0xce, 0x6f, 0xa5, 0x76,
+    0x70, 0xf6, 0x5c, 0x64, 0x6a, 0xbb, 0x75, 0xd5, 0x47, 0xaa, 0x37, 0xc3, 0xbc, 0xb5, 0xc3, 0x4e,
+    0x03, 0xbb, 0x9c
+};
+
+const unsigned char mg_e_tag[8] = {
+    0xa7, 0x92, 0x80, 0x69, 0xaa, 0x10, 0xfd, 0x10
+};
+
+
+static struct testcase {
+    const char *sn;
+    const unsigned char *key;
+    const unsigned char *nonce;
+    size_t nonce_len;
+    const unsigned char *aad;
+    size_t aad_len;
+    const unsigned char *plaintext;
+    size_t ptext_len;
+    const unsigned char *expected;
+    const unsigned char *expected_tag;
+} testcases[] = {
+    {
+        .sn = SN_kuznyechik_mgm,
+        .key = gh_key,
+        .nonce = gh_nonce,
+        .nonce_len = sizeof(gh_nonce),
+        .aad = gh_adata,
+        .aad_len = sizeof(gh_adata),
+        .plaintext = gh_pdata,
+        .ptext_len = sizeof(gh_pdata),
+        .expected = gh_e_cdata,
+        .expected_tag = gh_e_tag
+    },
+    {
+        .sn = SN_magma_mgm,
+        .key = mg_key,
+        .nonce = mg_nonce,
+        .nonce_len = sizeof(mg_nonce),
+        .aad = mg_adata,
+        .aad_len = sizeof(mg_adata),
+        .plaintext = mg_pdata,
+        .ptext_len = sizeof(mg_pdata),
+        .expected = mg_e_cdata,
+        .expected_tag = mg_e_tag
+    },
+    { 0 }
+};
+
+static int test_block(const EVP_CIPHER *ciph, const char *name, const unsigned char *nonce, size_t nlen,
+                      const unsigned char *aad, size_t alen, const unsigned char *ptext, size_t plen,
+                      const unsigned char *exp_ctext, const unsigned char *exp_tag,
+                      const unsigned char * key, int small)
+{
+    EVP_CIPHER_CTX *ctx = EVP_CIPHER_CTX_new();
+    unsigned char *c = alloca(plen);
+    int tag_len = nlen;
+    unsigned char *t = alloca(tag_len);
+    int outlen1, outlen2, tmplen;
+    int ret = 0, rv, test, i;
+
+    OPENSSL_assert(ctx);
+    printf("Encryption test %s [%s]: ", name, small ? "small chunks" : "big chunks");
+
+    // test encrypt
+    EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);
+    EVP_EncryptInit_ex(ctx, ciph, NULL, NULL, NULL);                    // Set cipher type and mode
+    EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, nlen, NULL);      // Set IV length
+    EVP_EncryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, key, nonce);                    // Initialise key and IV
+    memset(c, 0, plen);
+    if (!small) {
+        // test big chunks
+        EVP_EncryptUpdate(ctx, NULL, &outlen1, aad, alen);              // Zero or more calls to specify any AAD
+        EVP_EncryptUpdate(ctx, c, &outlen2, ptext, plen);               // Encrypt plaintext
+    } else {
+        // test small chunks
+        outlen1 = outlen2 = 0;
+        unsigned char *p;
+        for (i = 0; i < alen; i++) {
+            EVP_EncryptUpdate(ctx, NULL, &tmplen, aad + i, 1);
+            outlen1 += tmplen;
+        }
+        for (i = 0, p = c; i < plen; i++) {
+            EVP_EncryptUpdate(ctx, p, &tmplen, ptext + i, 1);
+            p += tmplen;
+            outlen2 += tmplen;
+        }
+    }
+    EVP_EncryptFinal_ex(ctx, c, &tmplen);
+    EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_GET_TAG, tag_len, t);
+    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(ctx);
+
+    TEST_ASSERT(outlen1 != alen || outlen2 != plen ||
+                memcmp(c, exp_ctext, plen) ||
+                memcmp(t, exp_tag, tag_len));
+    ret |= test;
+
+
+    // test decrtypt
+    printf("Decryption test %s [%s]: ", name, small ? "small chunks" : "big chunks");
+    EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);
+    EVP_DecryptInit_ex(ctx, ciph, NULL, NULL, NULL);
+    EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_IVLEN, nlen, NULL);
+    EVP_DecryptInit_ex(ctx, NULL, NULL, key, nonce);
+    memset(c, 0, plen);
+    if (!small) {
+        // test big chunks
+        EVP_DecryptUpdate(ctx, NULL, &outlen1, aad, alen);
+        EVP_DecryptUpdate(ctx, c, &outlen2, exp_ctext, plen);
+    } else {
+        // test small chunks
+        outlen1 = outlen2 = 0;
+        unsigned char *p;
+        for (i = 0; i < alen; i++) {
+            EVP_DecryptUpdate(ctx, NULL, &tmplen, aad + i, 1);
+            outlen1 += tmplen;
+        }
+        for (i = 0, p = c; i < plen; i++) {
+            EVP_DecryptUpdate(ctx, p, &tmplen, exp_ctext + i, 1);
+            p += tmplen;
+            outlen2 += tmplen;
+        }
+    }
+    EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, EVP_CTRL_AEAD_SET_TAG, tag_len, (void *)exp_tag);
+    rv = EVP_DecryptFinal_ex(ctx, c, &tmplen);
+    EVP_CIPHER_CTX_cleanup(ctx);
+    EVP_CIPHER_CTX_free(ctx);
+
+    TEST_ASSERT(outlen1 != alen || outlen2 != plen ||
+                memcmp(c, ptext, plen) || rv != 1);
+    ret |= test;
+
+    return ret;
+}
+
+int main(void)
+{
+    int ret = 0;
+    const struct testcase *t;
+
+    OPENSSL_add_all_algorithms_conf();
+
+    for (t = testcases; t->sn; t++) {
+        int small;
+        const EVP_CIPHER *ciph = EVP_get_cipherbyname(t->sn);
+        const char *name;
+        if (!ciph) {
+            printf("failed to load %s\n", t->sn);
+            return 1;
+        }
+        name = EVP_CIPHER_name(ciph);
+
+        printf("Tests for %s\n", name);
+        for (small = 0; small <= 1; small++)
+            ret |= test_block(ciph, name, t->nonce, t->nonce_len,
+                              t->aad, t->aad_len, t->plaintext, t->ptext_len,
+                              t->expected, t->expected_tag, t->key, small);
+    }
+
+    if (ret) {
+        printf("Some tests FAILED!\n");
+    } else {
+        printf("All tests passed!\n");
+    }
+    return ret;
+}