src/crypto/crypto_openssl.c

   1 /*
   2  * Wrapper functions for OpenSSL libcrypto
   3  * Copyright (c) 2004-2015, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
   6  * See README for more details.
   7  */
   8
   9 #include "includes.h"
  10 #include <openssl/opensslv.h>
  11 #include <openssl/err.h>
  12 #include <openssl/des.h>
  13 #include <openssl/aes.h>
  14 #include <openssl/bn.h>
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/dh.h>
  17 #include <openssl/hmac.h>
  18 #include <openssl/rand.h>
  19 #ifdef CONFIG_OPENSSL_CMAC
  20 #include <openssl/cmac.h>
  21 #endif /* CONFIG_OPENSSL_CMAC */
  22 #ifdef CONFIG_ECC
  23 #include <openssl/ec.h>
  24 #endif /* CONFIG_ECC */
  25
  26 #include "common.h"
  27 #include "wpabuf.h"
  28 #include "dh_group5.h"
  29 #include "sha1.h"
  30 #include "sha256.h"
  31 #include "sha384.h"
  32 #include "crypto.h"
  33
  34 static BIGNUM * get_group5_prime(void)
  35 {
  36 #ifdef OPENSSL_IS_BORINGSSL
  37         static const unsigned char RFC3526_PRIME_1536[] = {
  38                 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xC9,0x0F,0xDA,0xA2,
  39                 0x21,0x68,0xC2,0x34,0xC4,0xC6,0x62,0x8B,0x80,0xDC,0x1C,0xD1,
  40                 0x29,0x02,0x4E,0x08,0x8A,0x67,0xCC,0x74,0x02,0x0B,0xBE,0xA6,
  41                 0x3B,0x13,0x9B,0x22,0x51,0x4A,0x08,0x79,0x8E,0x34,0x04,0xDD,
  42                 0xEF,0x95,0x19,0xB3,0xCD,0x3A,0x43,0x1B,0x30,0x2B,0x0A,0x6D,
  43                 0xF2,0x5F,0x14,0x37,0x4F,0xE1,0x35,0x6D,0x6D,0x51,0xC2,0x45,
  44                 0xE4,0x85,0xB5,0x76,0x62,0x5E,0x7E,0xC6,0xF4,0x4C,0x42,0xE9,
  45                 0xA6,0x37,0xED,0x6B,0x0B,0xFF,0x5C,0xB6,0xF4,0x06,0xB7,0xED,
  46                 0xEE,0x38,0x6B,0xFB,0x5A,0x89,0x9F,0xA5,0xAE,0x9F,0x24,0x11,
  47                 0x7C,0x4B,0x1F,0xE6,0x49,0x28,0x66,0x51,0xEC,0xE4,0x5B,0x3D,
  48                 0xC2,0x00,0x7C,0xB8,0xA1,0x63,0xBF,0x05,0x98,0xDA,0x48,0x36,
  49                 0x1C,0x55,0xD3,0x9A,0x69,0x16,0x3F,0xA8,0xFD,0x24,0xCF,0x5F,
  50                 0x83,0x65,0x5D,0x23,0xDC,0xA3,0xAD,0x96,0x1C,0x62,0xF3,0x56,
  51                 0x20,0x85,0x52,0xBB,0x9E,0xD5,0x29,0x07,0x70,0x96,0x96,0x6D,
  52                 0x67,0x0C,0x35,0x4E,0x4A,0xBC,0x98,0x04,0xF1,0x74,0x6C,0x08,
  53                 0xCA,0x23,0x73,0x27,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
  54         };
  55         return BN_bin2bn(RFC3526_PRIME_1536, sizeof(RFC3526_PRIME_1536), NULL);
  56 #else /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
  57         return get_rfc3526_prime_1536(NULL);
  58 #endif /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
  59 }
  60
  61 #ifdef OPENSSL_NO_SHA256
  62 #define NO_SHA256_WRAPPER
  63 #endif
  64
  65 static int openssl_digest_vector(const EVP_MD *type, size_t num_elem,
  66                                  const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
  67 {
  68         EVP_MD_CTX ctx;
  69         size_t i;
  70         unsigned int mac_len;
  71
  72         EVP_MD_CTX_init(&ctx);
  73         if (!EVP_DigestInit_ex(&ctx, type, NULL)) {
  74                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_DigestInit_ex failed: %s",
  75                            ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
  76                 return -1;
  77         }
  78         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
  79                 if (!EVP_DigestUpdate(&ctx, addr[i], len[i])) {
  80                         wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_DigestUpdate "
  81                                    "failed: %s",
  82                                    ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
  83                         return -1;
  84                 }
  85         }
  86         if (!EVP_DigestFinal(&ctx, mac, &mac_len)) {
  87                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_DigestFinal failed: %s",
  88                            ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
  89                 return -1;
  90         }
  91
  92         return 0;
  93 }
  94
  95
  96 int md4_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
  97 {
  98         return openssl_digest_vector(EVP_md4(), num_elem, addr, len, mac);
  99 }
 100
 101
 102 void des_encrypt(const u8 *clear, const u8 *key, u8 *cypher)
 103 {
 104         u8 pkey[8], next, tmp;
 105         int i;
 106         DES_key_schedule ks;
 107
 108         /* Add parity bits to the key */
 109         next = 0;
 110         for (i = 0; i < 7; i++) {
 111                 tmp = key[i];
 112                 pkey[i] = (tmp >> i) | next | 1;
 113                 next = tmp << (7 - i);
 114         }
 115         pkey[i] = next | 1;
 116
 117         DES_set_key((DES_cblock *) &pkey, &ks);
 118         DES_ecb_encrypt((DES_cblock *) clear, (DES_cblock *) cypher, &ks,
 119                         DES_ENCRYPT);
 120 }
 121
 122
 123 int rc4_skip(const u8 *key, size_t keylen, size_t skip,
 124              u8 *data, size_t data_len)
 125 {
 126 #ifdef OPENSSL_NO_RC4
 127         return -1;
 128 #else /* OPENSSL_NO_RC4 */
 129         EVP_CIPHER_CTX ctx;
 130         int outl;
 131         int res = -1;
 132         unsigned char skip_buf[16];
 133
 134         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
 135         if (!EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0) ||
 136             !EVP_CipherInit_ex(&ctx, EVP_rc4(), NULL, NULL, NULL, 1) ||
 137             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx, keylen) ||
 138             !EVP_CipherInit_ex(&ctx, NULL, NULL, key, NULL, 1))
 139                 goto out;
 140
 141         while (skip >= sizeof(skip_buf)) {
 142                 size_t len = skip;
 143                 if (len > sizeof(skip_buf))
 144                         len = sizeof(skip_buf);
 145                 if (!EVP_CipherUpdate(&ctx, skip_buf, &outl, skip_buf, len))
 146                         goto out;
 147                 skip -= len;
 148         }
 149
 150         if (EVP_CipherUpdate(&ctx, data, &outl, data, data_len))
 151                 res = 0;
 152
 153 out:
 154         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
 155         return res;
 156 #endif /* OPENSSL_NO_RC4 */
 157 }
 158
 159
 160 int md5_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 161 {
 162         return openssl_digest_vector(EVP_md5(), num_elem, addr, len, mac);
 163 }
 164
 165
 166 int sha1_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 167 {
 168         return openssl_digest_vector(EVP_sha1(), num_elem, addr, len, mac);
 169 }
 170
 171
 172 #ifndef NO_SHA256_WRAPPER
 173 int sha256_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len,
 174                   u8 *mac)
 175 {
 176         return openssl_digest_vector(EVP_sha256(), num_elem, addr, len, mac);
 177 }
 178 #endif /* NO_SHA256_WRAPPER */
 179
 180
 181 static const EVP_CIPHER * aes_get_evp_cipher(size_t keylen)
 182 {
 183         switch (keylen) {
 184         case 16:
 185                 return EVP_aes_128_ecb();
 186 #ifndef OPENSSL_IS_BORINGSSL
 187         case 24:
 188                 return EVP_aes_192_ecb();
 189 #endif /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
 190         case 32:
 191                 return EVP_aes_256_ecb();
 192         }
 193
 194         return NULL;
 195 }
 196
 197
 198 void * aes_encrypt_init(const u8 *key, size_t len)
 199 {
 200         EVP_CIPHER_CTX *ctx;
 201         const EVP_CIPHER *type;
 202
 203         type = aes_get_evp_cipher(len);
 204         if (type == NULL)
 205                 return NULL;
 206
 207         ctx = os_malloc(sizeof(*ctx));
 208         if (ctx == NULL)
 209                 return NULL;
 210         EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);
 211         if (EVP_EncryptInit_ex(ctx, type, NULL, key, NULL) != 1) {
 212                 os_free(ctx);
 213                 return NULL;
 214         }
 215         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(ctx, 0);
 216         return ctx;
 217 }
 218
 219
 220 void aes_encrypt(void *ctx, const u8 *plain, u8 *crypt)
 221 {
 222         EVP_CIPHER_CTX *c = ctx;
 223         int clen = 16;
 224         if (EVP_EncryptUpdate(c, crypt, &clen, plain, 16) != 1) {
 225                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_EncryptUpdate failed: %s",
 226                            ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 227         }
 228 }
 229
 230
 231 void aes_encrypt_deinit(void *ctx)
 232 {
 233         EVP_CIPHER_CTX *c = ctx;
 234         u8 buf[16];
 235         int len = sizeof(buf);
 236         if (EVP_EncryptFinal_ex(c, buf, &len) != 1) {
 237                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_EncryptFinal_ex failed: "
 238                            "%s", ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 239         }
 240         if (len != 0) {
 241                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: Unexpected padding length %d "
 242                            "in AES encrypt", len);
 243         }
 244         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(c);
 245         bin_clear_free(c, sizeof(*c));
 246 }
 247
 248
 249 void * aes_decrypt_init(const u8 *key, size_t len)
 250 {
 251         EVP_CIPHER_CTX *ctx;
 252         const EVP_CIPHER *type;
 253
 254         type = aes_get_evp_cipher(len);
 255         if (type == NULL)
 256                 return NULL;
 257
 258         ctx = os_malloc(sizeof(*ctx));
 259         if (ctx == NULL)
 260                 return NULL;
 261         EVP_CIPHER_CTX_init(ctx);
 262         if (EVP_DecryptInit_ex(ctx, type, NULL, key, NULL) != 1) {
 263                 os_free(ctx);
 264                 return NULL;
 265         }
 266         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(ctx, 0);
 267         return ctx;
 268 }
 269
 270
 271 void aes_decrypt(void *ctx, const u8 *crypt, u8 *plain)
 272 {
 273         EVP_CIPHER_CTX *c = ctx;
 274         int plen = 16;
 275         if (EVP_DecryptUpdate(c, plain, &plen, crypt, 16) != 1) {
 276                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_DecryptUpdate failed: %s",
 277                            ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 278         }
 279 }
 280
 281
 282 void aes_decrypt_deinit(void *ctx)
 283 {
 284         EVP_CIPHER_CTX *c = ctx;
 285         u8 buf[16];
 286         int len = sizeof(buf);
 287         if (EVP_DecryptFinal_ex(c, buf, &len) != 1) {
 288                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: EVP_DecryptFinal_ex failed: "
 289                            "%s", ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 290         }
 291         if (len != 0) {
 292                 wpa_printf(MSG_ERROR, "OpenSSL: Unexpected padding length %d "
 293                            "in AES decrypt", len);
 294         }
 295         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(c);
 296         bin_clear_free(c, sizeof(*c));
 297 }
 298
 299
 300 int crypto_mod_exp(const u8 *base, size_t base_len,
 301                    const u8 *power, size_t power_len,
 302                    const u8 *modulus, size_t modulus_len,
 303                    u8 *result, size_t *result_len)
 304 {
 305         BIGNUM *bn_base, *bn_exp, *bn_modulus, *bn_result;
 306         int ret = -1;
 307         BN_CTX *ctx;
 308
 309         ctx = BN_CTX_new();
 310         if (ctx == NULL)
 311                 return -1;
 312
 313         bn_base = BN_bin2bn(base, base_len, NULL);
 314         bn_exp = BN_bin2bn(power, power_len, NULL);
 315         bn_modulus = BN_bin2bn(modulus, modulus_len, NULL);
 316         bn_result = BN_new();
 317
 318         if (bn_base == NULL || bn_exp == NULL || bn_modulus == NULL ||
 319             bn_result == NULL)
 320                 goto error;
 321
 322         if (BN_mod_exp(bn_result, bn_base, bn_exp, bn_modulus, ctx) != 1)
 323                 goto error;
 324
 325         *result_len = BN_bn2bin(bn_result, result);
 326         ret = 0;
 327
 328 error:
 329         BN_clear_free(bn_base);
 330         BN_clear_free(bn_exp);
 331         BN_clear_free(bn_modulus);
 332         BN_clear_free(bn_result);
 333         BN_CTX_free(ctx);
 334         return ret;
 335 }
 336
 337
 338 struct crypto_cipher {
 339         EVP_CIPHER_CTX enc;
 340         EVP_CIPHER_CTX dec;
 341 };
 342
 343
 344 struct crypto_cipher * crypto_cipher_init(enum crypto_cipher_alg alg,
 345                                           const u8 *iv, const u8 *key,
 346                                           size_t key_len)
 347 {
 348         struct crypto_cipher *ctx;
 349         const EVP_CIPHER *cipher;
 350
 351         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
 352         if (ctx == NULL)
 353                 return NULL;
 354
 355         switch (alg) {
 356 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
 357         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC4:
 358                 cipher = EVP_rc4();
 359                 break;
 360 #endif /* OPENSSL_NO_RC4 */
 361 #ifndef OPENSSL_NO_AES
 362         case CRYPTO_CIPHER_ALG_AES:
 363                 switch (key_len) {
 364                 case 16:
 365                         cipher = EVP_aes_128_cbc();
 366                         break;
 367 #ifndef OPENSSL_IS_BORINGSSL
 368                 case 24:
 369                         cipher = EVP_aes_192_cbc();
 370                         break;
 371 #endif /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
 372                 case 32:
 373                         cipher = EVP_aes_256_cbc();
 374                         break;
 375                 default:
 376                         os_free(ctx);
 377                         return NULL;
 378                 }
 379                 break;
 380 #endif /* OPENSSL_NO_AES */
 381 #ifndef OPENSSL_NO_DES
 382         case CRYPTO_CIPHER_ALG_3DES:
 383                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
 384                 break;
 385         case CRYPTO_CIPHER_ALG_DES:
 386                 cipher = EVP_des_cbc();
 387                 break;
 388 #endif /* OPENSSL_NO_DES */
 389 #ifndef OPENSSL_NO_RC2
 390         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC2:
 391                 cipher = EVP_rc2_ecb();
 392                 break;
 393 #endif /* OPENSSL_NO_RC2 */
 394         default:
 395                 os_free(ctx);
 396                 return NULL;
 397         }
 398
 399         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->enc);
 400         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->enc, 0);
 401         if (!EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
 402             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->enc, key_len) ||
 403             !EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, NULL, NULL, key, iv)) {
 404                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 405                 os_free(ctx);
 406                 return NULL;
 407         }
 408
 409         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->dec);
 410         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->dec, 0);
 411         if (!EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
 412             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->dec, key_len) ||
 413             !EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, NULL, NULL, key, iv)) {
 414                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 415                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
 416                 os_free(ctx);
 417                 return NULL;
 418         }
 419
 420         return ctx;
 421 }
 422
 423
 424 int crypto_cipher_encrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *plain,
 425                           u8 *crypt, size_t len)
 426 {
 427         int outl;
 428         if (!EVP_EncryptUpdate(&ctx->enc, crypt, &outl, plain, len))
 429                 return -1;
 430         return 0;
 431 }
 432
 433
 434 int crypto_cipher_decrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *crypt,
 435                           u8 *plain, size_t len)
 436 {
 437         int outl;
 438         outl = len;
 439         if (!EVP_DecryptUpdate(&ctx->dec, plain, &outl, crypt, len))
 440                 return -1;
 441         return 0;
 442 }
 443
 444
 445 void crypto_cipher_deinit(struct crypto_cipher *ctx)
 446 {
 447         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 448         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
 449         os_free(ctx);
 450 }
 451
 452
 453 void * dh5_init(struct wpabuf **priv, struct wpabuf **publ)
 454 {
 455         DH *dh;
 456         struct wpabuf *pubkey = NULL, *privkey = NULL;
 457         size_t publen, privlen;
 458
 459         *priv = NULL;
 460         *publ = NULL;
 461
 462         dh = DH_new();
 463         if (dh == NULL)
 464                 return NULL;
 465
 466         dh->g = BN_new();
 467         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
 468                 goto err;
 469
 470         dh->p = get_group5_prime();
 471         if (dh->p == NULL)
 472                 goto err;
 473
 474         if (DH_generate_key(dh) != 1)
 475                 goto err;
 476
 477         publen = BN_num_bytes(dh->pub_key);
 478         pubkey = wpabuf_alloc(publen);
 479         if (pubkey == NULL)
 480                 goto err;
 481         privlen = BN_num_bytes(dh->priv_key);
 482         privkey = wpabuf_alloc(privlen);
 483         if (privkey == NULL)
 484                 goto err;
 485
 486         BN_bn2bin(dh->pub_key, wpabuf_put(pubkey, publen));
 487         BN_bn2bin(dh->priv_key, wpabuf_put(privkey, privlen));
 488
 489         *priv = privkey;
 490         *publ = pubkey;
 491         return dh;
 492
 493 err:
 494         wpabuf_clear_free(pubkey);
 495         wpabuf_clear_free(privkey);
 496         DH_free(dh);
 497         return NULL;
 498 }
 499
 500
 501 void * dh5_init_fixed(const struct wpabuf *priv, const struct wpabuf *publ)
 502 {
 503         DH *dh;
 504
 505         dh = DH_new();
 506         if (dh == NULL)
 507                 return NULL;
 508
 509         dh->g = BN_new();
 510         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
 511                 goto err;
 512
 513         dh->p = get_group5_prime();
 514         if (dh->p == NULL)
 515                 goto err;
 516
 517         dh->priv_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(priv), wpabuf_len(priv), NULL);
 518         if (dh->priv_key == NULL)
 519                 goto err;
 520
 521         dh->pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(publ), wpabuf_len(publ), NULL);
 522         if (dh->pub_key == NULL)
 523                 goto err;
 524
 525         if (DH_generate_key(dh) != 1)
 526                 goto err;
 527
 528         return dh;
 529
 530 err:
 531         DH_free(dh);
 532         return NULL;
 533 }
 534
 535
 536 struct wpabuf * dh5_derive_shared(void *ctx, const struct wpabuf *peer_public,
 537                                   const struct wpabuf *own_private)
 538 {
 539         BIGNUM *pub_key;
 540         struct wpabuf *res = NULL;
 541         size_t rlen;
 542         DH *dh = ctx;
 543         int keylen;
 544
 545         if (ctx == NULL)
 546                 return NULL;
 547
 548         pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(peer_public), wpabuf_len(peer_public),
 549                             NULL);
 550         if (pub_key == NULL)
 551                 return NULL;
 552
 553         rlen = DH_size(dh);
 554         res = wpabuf_alloc(rlen);
 555         if (res == NULL)
 556                 goto err;
 557
 558         keylen = DH_compute_key(wpabuf_mhead(res), pub_key, dh);
 559         if (keylen < 0)
 560                 goto err;
 561         wpabuf_put(res, keylen);
 562         BN_clear_free(pub_key);
 563
 564         return res;
 565
 566 err:
 567         BN_clear_free(pub_key);
 568         wpabuf_clear_free(res);
 569         return NULL;
 570 }
 571
 572
 573 void dh5_free(void *ctx)
 574 {
 575         DH *dh;
 576         if (ctx == NULL)
 577                 return;
 578         dh = ctx;
 579         DH_free(dh);
 580 }
 581
 582
 583 struct crypto_hash {
 584         HMAC_CTX ctx;
 585 };
 586
 587
 588 struct crypto_hash * crypto_hash_init(enum crypto_hash_alg alg, const u8 *key,
 589                                       size_t key_len)
 590 {
 591         struct crypto_hash *ctx;
 592         const EVP_MD *md;
 593
 594         switch (alg) {
 595 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
 596         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_MD5:
 597                 md = EVP_md5();
 598                 break;
 599 #endif /* OPENSSL_NO_MD5 */
 600 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
 601         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA1:
 602                 md = EVP_sha1();
 603                 break;
 604 #endif /* OPENSSL_NO_SHA */
 605 #ifndef OPENSSL_NO_SHA256
 606 #ifdef CONFIG_SHA256
 607         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA256:
 608                 md = EVP_sha256();
 609                 break;
 610 #endif /* CONFIG_SHA256 */
 611 #endif /* OPENSSL_NO_SHA256 */
 612         default:
 613                 return NULL;
 614         }
 615
 616         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
 617         if (ctx == NULL)
 618                 return NULL;
 619         HMAC_CTX_init(&ctx->ctx);
 620
 621 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 622         HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL);
 623 #else /* openssl < 0.9.9 */
 624         if (HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL) != 1) {
 625                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 626                 return NULL;
 627         }
 628 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 629
 630         return ctx;
 631 }
 632
 633
 634 void crypto_hash_update(struct crypto_hash *ctx, const u8 *data, size_t len)
 635 {
 636         if (ctx == NULL)
 637                 return;
 638         HMAC_Update(&ctx->ctx, data, len);
 639 }
 640
 641
 642 int crypto_hash_finish(struct crypto_hash *ctx, u8 *mac, size_t *len)
 643 {
 644         unsigned int mdlen;
 645         int res;
 646
 647         if (ctx == NULL)
 648                 return -2;
 649
 650         if (mac == NULL || len == NULL) {
 651                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 652                 return 0;
 653         }
 654
 655         mdlen = *len;
 656 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 657         HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
 658         res = 1;
 659 #else /* openssl < 0.9.9 */
 660         res = HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
 661 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 662         HMAC_CTX_cleanup(&ctx->ctx);
 663         bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 664
 665         if (res == 1) {
 666                 *len = mdlen;
 667                 return 0;
 668         }
 669
 670         return -1;
 671 }
 672
 673
 674 static int openssl_hmac_vector(const EVP_MD *type, const u8 *key,
 675                                size_t key_len, size_t num_elem,
 676                                const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac,
 677                                unsigned int mdlen)
 678 {
 679         HMAC_CTX ctx;
 680         size_t i;
 681         int res;
 682
 683         HMAC_CTX_init(&ctx);
 684 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 685         HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL);
 686 #else /* openssl < 0.9.9 */
 687         if (HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL) != 1)
 688                 return -1;
 689 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 690
 691         for (i = 0; i < num_elem; i++)
 692                 HMAC_Update(&ctx, addr[i], len[i]);
 693
 694 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 695         HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
 696         res = 1;
 697 #else /* openssl < 0.9.9 */
 698         res = HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
 699 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 700         HMAC_CTX_cleanup(&ctx);
 701
 702         return res == 1 ? 0 : -1;
 703 }
 704
 705
 706 #ifndef CONFIG_FIPS
 707
 708 int hmac_md5_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 709                     const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 710 {
 711         return openssl_hmac_vector(EVP_md5(), key ,key_len, num_elem, addr, len,
 712                                    mac, 16);
 713 }
 714
 715
 716 int hmac_md5(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 717              u8 *mac)
 718 {
 719         return hmac_md5_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 720 }
 721
 722 #endif /* CONFIG_FIPS */
 723
 724
 725 int pbkdf2_sha1(const char *passphrase, const u8 *ssid, size_t ssid_len,
 726                 int iterations, u8 *buf, size_t buflen)
 727 {
 728         if (PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(passphrase, os_strlen(passphrase), ssid,
 729                                    ssid_len, iterations, buflen, buf) != 1)
 730                 return -1;
 731         return 0;
 732 }
 733
 734
 735 int hmac_sha1_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 736                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 737 {
 738         return openssl_hmac_vector(EVP_sha1(), key, key_len, num_elem, addr,
 739                                    len, mac, 20);
 740 }
 741
 742
 743 int hmac_sha1(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 744                u8 *mac)
 745 {
 746         return hmac_sha1_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 747 }
 748
 749
 750 #ifdef CONFIG_SHA256
 751
 752 int hmac_sha256_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 753                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 754 {
 755         return openssl_hmac_vector(EVP_sha256(), key, key_len, num_elem, addr,
 756                                    len, mac, 32);
 757 }
 758
 759
 760 int hmac_sha256(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
 761                 size_t data_len, u8 *mac)
 762 {
 763         return hmac_sha256_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 764 }
 765
 766 #endif /* CONFIG_SHA256 */
 767
 768
 769 #ifdef CONFIG_SHA384
 770
 771 int hmac_sha384_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 772                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 773 {
 774         return openssl_hmac_vector(EVP_sha384(), key, key_len, num_elem, addr,
 775                                    len, mac, 32);
 776 }
 777
 778
 779 int hmac_sha384(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
 780                 size_t data_len, u8 *mac)
 781 {
 782         return hmac_sha384_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 783 }
 784
 785 #endif /* CONFIG_SHA384 */
 786
 787
 788 int crypto_get_random(void *buf, size_t len)
 789 {
 790         if (RAND_bytes(buf, len) != 1)
 791                 return -1;
 792         return 0;
 793 }
 794
 795
 796 #ifdef CONFIG_OPENSSL_CMAC
 797 int omac1_aes_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 798                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 799 {
 800         CMAC_CTX *ctx;
 801         int ret = -1;
 802         size_t outlen, i;
 803
 804         ctx = CMAC_CTX_new();
 805         if (ctx == NULL)
 806                 return -1;
 807
 808         if (key_len == 32) {
 809                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 32, EVP_aes_256_cbc(), NULL))
 810                         goto fail;
 811         } else if (key_len == 16) {
 812                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 16, EVP_aes_128_cbc(), NULL))
 813                         goto fail;
 814         } else {
 815                 goto fail;
 816         }
 817         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
 818                 if (!CMAC_Update(ctx, addr[i], len[i]))
 819                         goto fail;
 820         }
 821         if (!CMAC_Final(ctx, mac, &outlen) || outlen != 16)
 822                 goto fail;
 823
 824         ret = 0;
 825 fail:
 826         CMAC_CTX_free(ctx);
 827         return ret;
 828 }
 829
 830
 831 int omac1_aes_128_vector(const u8 *key, size_t num_elem,
 832                          const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 833 {
 834         return omac1_aes_vector(key, 16, num_elem, addr, len, mac);
 835 }
 836
 837
 838 int omac1_aes_128(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
 839 {
 840         return omac1_aes_128_vector(key, 1, &data, &data_len, mac);
 841 }
 842
 843
 844 int omac1_aes_256(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
 845 {
 846         return omac1_aes_vector(key, 32, 1, &data, &data_len, mac);
 847 }
 848 #endif /* CONFIG_OPENSSL_CMAC */
 849
 850
 851 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init(void)
 852 {
 853         return (struct crypto_bignum *) BN_new();
 854 }
 855
 856
 857 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init_set(const u8 *buf, size_t len)
 858 {
 859         BIGNUM *bn = BN_bin2bn(buf, len, NULL);
 860         return (struct crypto_bignum *) bn;
 861 }
 862
 863
 864 void crypto_bignum_deinit(struct crypto_bignum *n, int clear)
 865 {
 866         if (clear)
 867                 BN_clear_free((BIGNUM *) n);
 868         else
 869                 BN_free((BIGNUM *) n);
 870 }
 871
 872
 873 int crypto_bignum_to_bin(const struct crypto_bignum *a,
 874                          u8 *buf, size_t buflen, size_t padlen)
 875 {
 876         int num_bytes, offset;
 877
 878         if (padlen > buflen)
 879                 return -1;
 880
 881         num_bytes = BN_num_bytes((const BIGNUM *) a);
 882         if ((size_t) num_bytes > buflen)
 883                 return -1;
 884         if (padlen > (size_t) num_bytes)
 885                 offset = padlen - num_bytes;
 886         else
 887                 offset = 0;
 888
 889         os_memset(buf, 0, offset);
 890         BN_bn2bin((const BIGNUM *) a, buf + offset);
 891
 892         return num_bytes + offset;
 893 }
 894
 895
 896 int crypto_bignum_add(const struct crypto_bignum *a,
 897                       const struct crypto_bignum *b,
 898                       struct crypto_bignum *c)
 899 {
 900         return BN_add((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
 901                 0 : -1;
 902 }
 903
 904
 905 int crypto_bignum_mod(const struct crypto_bignum *a,
 906                       const struct crypto_bignum *b,
 907                       struct crypto_bignum *c)
 908 {
 909         int res;
 910         BN_CTX *bnctx;
 911
 912         bnctx = BN_CTX_new();
 913         if (bnctx == NULL)
 914                 return -1;
 915         res = BN_mod((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
 916                      bnctx);
 917         BN_CTX_free(bnctx);
 918
 919         return res ? 0 : -1;
 920 }
 921
 922
 923 int crypto_bignum_exptmod(const struct crypto_bignum *a,
 924                           const struct crypto_bignum *b,
 925                           const struct crypto_bignum *c,
 926                           struct crypto_bignum *d)
 927 {
 928         int res;
 929         BN_CTX *bnctx;
 930
 931         bnctx = BN_CTX_new();
 932         if (bnctx == NULL)
 933                 return -1;
 934         res = BN_mod_exp((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
 935                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
 936         BN_CTX_free(bnctx);
 937
 938         return res ? 0 : -1;
 939 }
 940
 941
 942 int crypto_bignum_inverse(const struct crypto_bignum *a,
 943                           const struct crypto_bignum *b,
 944                           struct crypto_bignum *c)
 945 {
 946         BIGNUM *res;
 947         BN_CTX *bnctx;
 948
 949         bnctx = BN_CTX_new();
 950         if (bnctx == NULL)
 951                 return -1;
 952         res = BN_mod_inverse((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a,
 953                              (const BIGNUM *) b, bnctx);
 954         BN_CTX_free(bnctx);
 955
 956         return res ? 0 : -1;
 957 }
 958
 959
 960 int crypto_bignum_sub(const struct crypto_bignum *a,
 961                       const struct crypto_bignum *b,
 962                       struct crypto_bignum *c)
 963 {
 964         return BN_sub((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
 965                 0 : -1;
 966 }
 967
 968
 969 int crypto_bignum_div(const struct crypto_bignum *a,
 970                       const struct crypto_bignum *b,
 971                       struct crypto_bignum *c)
 972 {
 973         int res;
 974
 975         BN_CTX *bnctx;
 976
 977         bnctx = BN_CTX_new();
 978         if (bnctx == NULL)
 979                 return -1;
 980         res = BN_div((BIGNUM *) c, NULL, (const BIGNUM *) a,
 981                      (const BIGNUM *) b, bnctx);
 982         BN_CTX_free(bnctx);
 983
 984         return res ? 0 : -1;
 985 }
 986
 987
 988 int crypto_bignum_mulmod(const struct crypto_bignum *a,
 989                          const struct crypto_bignum *b,
 990                          const struct crypto_bignum *c,
 991                          struct crypto_bignum *d)
 992 {
 993         int res;
 994
 995         BN_CTX *bnctx;
 996
 997         bnctx = BN_CTX_new();
 998         if (bnctx == NULL)
 999                 return -1;
1000         res = BN_mod_mul((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
1001                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
1002         BN_CTX_free(bnctx);
1003
1004         return res ? 0 : -1;
1005 }
1006
1007
1008 int crypto_bignum_cmp(const struct crypto_bignum *a,
1009                       const struct crypto_bignum *b)
1010 {
1011         return BN_cmp((const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b);
1012 }
1013
1014
1015 int crypto_bignum_bits(const struct crypto_bignum *a)
1016 {
1017         return BN_num_bits((const BIGNUM *) a);
1018 }
1019
1020
1021 int crypto_bignum_is_zero(const struct crypto_bignum *a)
1022 {
1023         return BN_is_zero((const BIGNUM *) a);
1024 }
1025
1026
1027 int crypto_bignum_is_one(const struct crypto_bignum *a)
1028 {
1029         return BN_is_one((const BIGNUM *) a);
1030 }
1031
1032
1033 #ifdef CONFIG_ECC
1034
1035 struct crypto_ec {
1036         EC_GROUP *group;
1037         BN_CTX *bnctx;
1038         BIGNUM *prime;
1039         BIGNUM *order;
1040 };
1041
1042 struct crypto_ec * crypto_ec_init(int group)
1043 {
1044         struct crypto_ec *e;
1045         int nid;
1046
1047         /* Map from IANA registry for IKE D-H groups to OpenSSL NID */
1048         switch (group) {
1049         case 19:
1050                 nid = NID_X9_62_prime256v1;
1051                 break;
1052         case 20:
1053                 nid = NID_secp384r1;
1054                 break;
1055         case 21:
1056                 nid = NID_secp521r1;
1057                 break;
1058         case 25:
1059                 nid = NID_X9_62_prime192v1;
1060                 break;
1061         case 26:
1062                 nid = NID_secp224r1;
1063                 break;
1064         default:
1065                 return NULL;
1066         }
1067
1068         e = os_zalloc(sizeof(*e));
1069         if (e == NULL)
1070                 return NULL;
1071
1072         e->bnctx = BN_CTX_new();
1073         e->group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid);
1074         e->prime = BN_new();
1075         e->order = BN_new();
1076         if (e->group == NULL || e->bnctx == NULL || e->prime == NULL ||
1077             e->order == NULL ||
1078             !EC_GROUP_get_curve_GFp(e->group, e->prime, NULL, NULL, e->bnctx) ||
1079             !EC_GROUP_get_order(e->group, e->order, e->bnctx)) {
1080                 crypto_ec_deinit(e);
1081                 e = NULL;
1082         }
1083
1084         return e;
1085 }
1086
1087
1088 void crypto_ec_deinit(struct crypto_ec *e)
1089 {
1090         if (e == NULL)
1091                 return;
1092         BN_clear_free(e->order);
1093         BN_clear_free(e->prime);
1094         EC_GROUP_free(e->group);
1095         BN_CTX_free(e->bnctx);
1096         os_free(e);
1097 }
1098
1099
1100 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_init(struct crypto_ec *e)
1101 {
1102         if (e == NULL)
1103                 return NULL;
1104         return (struct crypto_ec_point *) EC_POINT_new(e->group);
1105 }
1106
1107
1108 size_t crypto_ec_prime_len(struct crypto_ec *e)
1109 {
1110         return BN_num_bytes(e->prime);
1111 }
1112
1113
1114 size_t crypto_ec_prime_len_bits(struct crypto_ec *e)
1115 {
1116         return BN_num_bits(e->prime);
1117 }
1118
1119
1120 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_prime(struct crypto_ec *e)
1121 {
1122         return (const struct crypto_bignum *) e->prime;
1123 }
1124
1125
1126 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_order(struct crypto_ec *e)
1127 {
1128         return (const struct crypto_bignum *) e->order;
1129 }
1130
1131
1132 void crypto_ec_point_deinit(struct crypto_ec_point *p, int clear)
1133 {
1134         if (clear)
1135                 EC_POINT_clear_free((EC_POINT *) p);
1136         else
1137                 EC_POINT_free((EC_POINT *) p);
1138 }
1139
1140
1141 int crypto_ec_point_to_bin(struct crypto_ec *e,
1142                            const struct crypto_ec_point *point, u8 *x, u8 *y)
1143 {
1144         BIGNUM *x_bn, *y_bn;
1145         int ret = -1;
1146         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1147
1148         x_bn = BN_new();
1149         y_bn = BN_new();
1150
1151         if (x_bn && y_bn &&
1152             EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) point,
1153                                                 x_bn, y_bn, e->bnctx)) {
1154                 if (x) {
1155                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) x_bn,
1156                                              x, len, len);
1157                 }
1158                 if (y) {
1159                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) y_bn,
1160                                              y, len, len);
1161                 }
1162                 ret = 0;
1163         }
1164
1165         BN_clear_free(x_bn);
1166         BN_clear_free(y_bn);
1167         return ret;
1168 }
1169
1170
1171 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_from_bin(struct crypto_ec *e,
1172                                                   const u8 *val)
1173 {
1174         BIGNUM *x, *y;
1175         EC_POINT *elem;
1176         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1177
1178         x = BN_bin2bn(val, len, NULL);
1179         y = BN_bin2bn(val + len, len, NULL);
1180         elem = EC_POINT_new(e->group);
1181         if (x == NULL || y == NULL || elem == NULL) {
1182                 BN_clear_free(x);
1183                 BN_clear_free(y);
1184                 EC_POINT_clear_free(elem);
1185                 return NULL;
1186         }
1187
1188         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(e->group, elem, x, y,
1189                                                  e->bnctx)) {
1190                 EC_POINT_clear_free(elem);
1191                 elem = NULL;
1192         }
1193
1194         BN_clear_free(x);
1195         BN_clear_free(y);
1196
1197         return (struct crypto_ec_point *) elem;
1198 }
1199
1200
1201 int crypto_ec_point_add(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *a,
1202                         const struct crypto_ec_point *b,
1203                         struct crypto_ec_point *c)
1204 {
1205         return EC_POINT_add(e->group, (EC_POINT *) c, (const EC_POINT *) a,
1206                             (const EC_POINT *) b, e->bnctx) ? 0 : -1;
1207 }
1208
1209
1210 int crypto_ec_point_mul(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *p,
1211                         const struct crypto_bignum *b,
1212                         struct crypto_ec_point *res)
1213 {
1214         return EC_POINT_mul(e->group, (EC_POINT *) res, NULL,
1215                             (const EC_POINT *) p, (const BIGNUM *) b, e->bnctx)
1216                 ? 0 : -1;
1217 }
1218
1219
1220 int crypto_ec_point_invert(struct crypto_ec *e, struct crypto_ec_point *p)
1221 {
1222         return EC_POINT_invert(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx) ? 0 : -1;
1223 }
1224
1225
1226 int crypto_ec_point_solve_y_coord(struct crypto_ec *e,
1227                                   struct crypto_ec_point *p,
1228                                   const struct crypto_bignum *x, int y_bit)
1229 {
1230         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) p,
1231                                                      (const BIGNUM *) x, y_bit,
1232                                                      e->bnctx) ||
1233             !EC_POINT_is_on_curve(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx))
1234                 return -1;
1235         return 0;
1236 }
1237
1238
1239 int crypto_ec_point_is_at_infinity(struct crypto_ec *e,
1240                                    const struct crypto_ec_point *p)
1241 {
1242         return EC_POINT_is_at_infinity(e->group, (const EC_POINT *) p);
1243 }
1244
1245
1246 int crypto_ec_point_is_on_curve(struct crypto_ec *e,
1247                                 const struct crypto_ec_point *p)
1248 {
1249         return EC_POINT_is_on_curve(e->group, (const EC_POINT *) p, e->bnctx);
1250 }
1251
1252 #endif /* CONFIG_ECC */