OpenSSL: Implement AES-128 CBC using EVP API
[mech_eap.git] / 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 aes_wrap(const u8 *kek, size_t kek_len, int n, const u8 *plain, u8 *cipher)
301 {
302         AES_KEY actx;
303         int res;
304
305         if (AES_set_encrypt_key(kek, kek_len << 3, &actx))
306                 return -1;
307         res = AES_wrap_key(&actx, NULL, cipher, plain, n * 8);
308         OPENSSL_cleanse(&actx, sizeof(actx));
309         return res <= 0 ? -1 : 0;
310 }
311
312
313 int aes_unwrap(const u8 *kek, size_t kek_len, int n, const u8 *cipher,
314                u8 *plain)
315 {
316         AES_KEY actx;
317         int res;
318
319         if (AES_set_decrypt_key(kek, kek_len << 3, &actx))
320                 return -1;
321         res = AES_unwrap_key(&actx, NULL, plain, cipher, (n + 1) * 8);
322         OPENSSL_cleanse(&actx, sizeof(actx));
323         return res <= 0 ? -1 : 0;
324 }
325
326
327 int aes_128_cbc_encrypt(const u8 *key, const u8 *iv, u8 *data, size_t data_len)
328 {
329         EVP_CIPHER_CTX ctx;
330         int clen, len;
331         u8 buf[16];
332
333         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
334         if (EVP_EncryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, key, iv) != 1)
335                 return -1;
336         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0);
337
338         clen = data_len;
339         if (EVP_EncryptUpdate(&ctx, data, &clen, data, data_len) != 1 ||
340             clen != (int) data_len)
341                 return -1;
342
343         len = sizeof(buf);
344         if (EVP_EncryptFinal_ex(&ctx, buf, &len) != 1 || len != 0)
345                 return -1;
346         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
347
348         return 0;
349 }
350
351
352 int aes_128_cbc_decrypt(const u8 *key, const u8 *iv, u8 *data, size_t data_len)
353 {
354         EVP_CIPHER_CTX ctx;
355         int plen, len;
356         u8 buf[16];
357
358         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx);
359         if (EVP_DecryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_128_cbc(), NULL, key, iv) != 1)
360                 return -1;
361         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx, 0);
362
363         plen = data_len;
364         if (EVP_DecryptUpdate(&ctx, data, &plen, data, data_len) != 1 ||
365             plen != (int) data_len)
366                 return -1;
367
368         len = sizeof(buf);
369         if (EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, buf, &len) != 1 || len != 0)
370                 return -1;
371         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx);
372
373         return 0;
374 }
375
376
377 int crypto_mod_exp(const u8 *base, size_t base_len,
378                    const u8 *power, size_t power_len,
379                    const u8 *modulus, size_t modulus_len,
380                    u8 *result, size_t *result_len)
381 {
382         BIGNUM *bn_base, *bn_exp, *bn_modulus, *bn_result;
383         int ret = -1;
384         BN_CTX *ctx;
385
386         ctx = BN_CTX_new();
387         if (ctx == NULL)
388                 return -1;
389
390         bn_base = BN_bin2bn(base, base_len, NULL);
391         bn_exp = BN_bin2bn(power, power_len, NULL);
392         bn_modulus = BN_bin2bn(modulus, modulus_len, NULL);
393         bn_result = BN_new();
394
395         if (bn_base == NULL || bn_exp == NULL || bn_modulus == NULL ||
396             bn_result == NULL)
397                 goto error;
398
399         if (BN_mod_exp(bn_result, bn_base, bn_exp, bn_modulus, ctx) != 1)
400                 goto error;
401
402         *result_len = BN_bn2bin(bn_result, result);
403         ret = 0;
404
405 error:
406         BN_clear_free(bn_base);
407         BN_clear_free(bn_exp);
408         BN_clear_free(bn_modulus);
409         BN_clear_free(bn_result);
410         BN_CTX_free(ctx);
411         return ret;
412 }
413
414
415 struct crypto_cipher {
416         EVP_CIPHER_CTX enc;
417         EVP_CIPHER_CTX dec;
418 };
419
420
421 struct crypto_cipher * crypto_cipher_init(enum crypto_cipher_alg alg,
422                                           const u8 *iv, const u8 *key,
423                                           size_t key_len)
424 {
425         struct crypto_cipher *ctx;
426         const EVP_CIPHER *cipher;
427
428         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
429         if (ctx == NULL)
430                 return NULL;
431
432         switch (alg) {
433 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
434         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC4:
435                 cipher = EVP_rc4();
436                 break;
437 #endif /* OPENSSL_NO_RC4 */
438 #ifndef OPENSSL_NO_AES
439         case CRYPTO_CIPHER_ALG_AES:
440                 switch (key_len) {
441                 case 16:
442                         cipher = EVP_aes_128_cbc();
443                         break;
444 #ifndef OPENSSL_IS_BORINGSSL
445                 case 24:
446                         cipher = EVP_aes_192_cbc();
447                         break;
448 #endif /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
449                 case 32:
450                         cipher = EVP_aes_256_cbc();
451                         break;
452                 default:
453                         os_free(ctx);
454                         return NULL;
455                 }
456                 break;
457 #endif /* OPENSSL_NO_AES */
458 #ifndef OPENSSL_NO_DES
459         case CRYPTO_CIPHER_ALG_3DES:
460                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
461                 break;
462         case CRYPTO_CIPHER_ALG_DES:
463                 cipher = EVP_des_cbc();
464                 break;
465 #endif /* OPENSSL_NO_DES */
466 #ifndef OPENSSL_NO_RC2
467         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC2:
468                 cipher = EVP_rc2_ecb();
469                 break;
470 #endif /* OPENSSL_NO_RC2 */
471         default:
472                 os_free(ctx);
473                 return NULL;
474         }
475
476         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->enc);
477         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->enc, 0);
478         if (!EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
479             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->enc, key_len) ||
480             !EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, NULL, NULL, key, iv)) {
481                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
482                 os_free(ctx);
483                 return NULL;
484         }
485
486         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->dec);
487         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->dec, 0);
488         if (!EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
489             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->dec, key_len) ||
490             !EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, NULL, NULL, key, iv)) {
491                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
492                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
493                 os_free(ctx);
494                 return NULL;
495         }
496
497         return ctx;
498 }
499
500
501 int crypto_cipher_encrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *plain,
502                           u8 *crypt, size_t len)
503 {
504         int outl;
505         if (!EVP_EncryptUpdate(&ctx->enc, crypt, &outl, plain, len))
506                 return -1;
507         return 0;
508 }
509
510
511 int crypto_cipher_decrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *crypt,
512                           u8 *plain, size_t len)
513 {
514         int outl;
515         outl = len;
516         if (!EVP_DecryptUpdate(&ctx->dec, plain, &outl, crypt, len))
517                 return -1;
518         return 0;
519 }
520
521
522 void crypto_cipher_deinit(struct crypto_cipher *ctx)
523 {
524         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
525         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
526         os_free(ctx);
527 }
528
529
530 void * dh5_init(struct wpabuf **priv, struct wpabuf **publ)
531 {
532         DH *dh;
533         struct wpabuf *pubkey = NULL, *privkey = NULL;
534         size_t publen, privlen;
535
536         *priv = NULL;
537         *publ = NULL;
538
539         dh = DH_new();
540         if (dh == NULL)
541                 return NULL;
542
543         dh->g = BN_new();
544         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
545                 goto err;
546
547         dh->p = get_group5_prime();
548         if (dh->p == NULL)
549                 goto err;
550
551         if (DH_generate_key(dh) != 1)
552                 goto err;
553
554         publen = BN_num_bytes(dh->pub_key);
555         pubkey = wpabuf_alloc(publen);
556         if (pubkey == NULL)
557                 goto err;
558         privlen = BN_num_bytes(dh->priv_key);
559         privkey = wpabuf_alloc(privlen);
560         if (privkey == NULL)
561                 goto err;
562
563         BN_bn2bin(dh->pub_key, wpabuf_put(pubkey, publen));
564         BN_bn2bin(dh->priv_key, wpabuf_put(privkey, privlen));
565
566         *priv = privkey;
567         *publ = pubkey;
568         return dh;
569
570 err:
571         wpabuf_clear_free(pubkey);
572         wpabuf_clear_free(privkey);
573         DH_free(dh);
574         return NULL;
575 }
576
577
578 void * dh5_init_fixed(const struct wpabuf *priv, const struct wpabuf *publ)
579 {
580         DH *dh;
581
582         dh = DH_new();
583         if (dh == NULL)
584                 return NULL;
585
586         dh->g = BN_new();
587         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
588                 goto err;
589
590         dh->p = get_group5_prime();
591         if (dh->p == NULL)
592                 goto err;
593
594         dh->priv_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(priv), wpabuf_len(priv), NULL);
595         if (dh->priv_key == NULL)
596                 goto err;
597
598         dh->pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(publ), wpabuf_len(publ), NULL);
599         if (dh->pub_key == NULL)
600                 goto err;
601
602         if (DH_generate_key(dh) != 1)
603                 goto err;
604
605         return dh;
606
607 err:
608         DH_free(dh);
609         return NULL;
610 }
611
612
613 struct wpabuf * dh5_derive_shared(void *ctx, const struct wpabuf *peer_public,
614                                   const struct wpabuf *own_private)
615 {
616         BIGNUM *pub_key;
617         struct wpabuf *res = NULL;
618         size_t rlen;
619         DH *dh = ctx;
620         int keylen;
621
622         if (ctx == NULL)
623                 return NULL;
624
625         pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(peer_public), wpabuf_len(peer_public),
626                             NULL);
627         if (pub_key == NULL)
628                 return NULL;
629
630         rlen = DH_size(dh);
631         res = wpabuf_alloc(rlen);
632         if (res == NULL)
633                 goto err;
634
635         keylen = DH_compute_key(wpabuf_mhead(res), pub_key, dh);
636         if (keylen < 0)
637                 goto err;
638         wpabuf_put(res, keylen);
639         BN_clear_free(pub_key);
640
641         return res;
642
643 err:
644         BN_clear_free(pub_key);
645         wpabuf_clear_free(res);
646         return NULL;
647 }
648
649
650 void dh5_free(void *ctx)
651 {
652         DH *dh;
653         if (ctx == NULL)
654                 return;
655         dh = ctx;
656         DH_free(dh);
657 }
658
659
660 struct crypto_hash {
661         HMAC_CTX ctx;
662 };
663
664
665 struct crypto_hash * crypto_hash_init(enum crypto_hash_alg alg, const u8 *key,
666                                       size_t key_len)
667 {
668         struct crypto_hash *ctx;
669         const EVP_MD *md;
670
671         switch (alg) {
672 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
673         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_MD5:
674                 md = EVP_md5();
675                 break;
676 #endif /* OPENSSL_NO_MD5 */
677 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
678         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA1:
679                 md = EVP_sha1();
680                 break;
681 #endif /* OPENSSL_NO_SHA */
682 #ifndef OPENSSL_NO_SHA256
683 #ifdef CONFIG_SHA256
684         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA256:
685                 md = EVP_sha256();
686                 break;
687 #endif /* CONFIG_SHA256 */
688 #endif /* OPENSSL_NO_SHA256 */
689         default:
690                 return NULL;
691         }
692
693         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
694         if (ctx == NULL)
695                 return NULL;
696         HMAC_CTX_init(&ctx->ctx);
697
698 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
699         HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL);
700 #else /* openssl < 0.9.9 */
701         if (HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL) != 1) {
702                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
703                 return NULL;
704         }
705 #endif /* openssl < 0.9.9 */
706
707         return ctx;
708 }
709
710
711 void crypto_hash_update(struct crypto_hash *ctx, const u8 *data, size_t len)
712 {
713         if (ctx == NULL)
714                 return;
715         HMAC_Update(&ctx->ctx, data, len);
716 }
717
718
719 int crypto_hash_finish(struct crypto_hash *ctx, u8 *mac, size_t *len)
720 {
721         unsigned int mdlen;
722         int res;
723
724         if (ctx == NULL)
725                 return -2;
726
727         if (mac == NULL || len == NULL) {
728                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
729                 return 0;
730         }
731
732         mdlen = *len;
733 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
734         HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
735         res = 1;
736 #else /* openssl < 0.9.9 */
737         res = HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
738 #endif /* openssl < 0.9.9 */
739         HMAC_CTX_cleanup(&ctx->ctx);
740         bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
741
742         if (res == 1) {
743                 *len = mdlen;
744                 return 0;
745         }
746
747         return -1;
748 }
749
750
751 static int openssl_hmac_vector(const EVP_MD *type, const u8 *key,
752                                size_t key_len, size_t num_elem,
753                                const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac,
754                                unsigned int mdlen)
755 {
756         HMAC_CTX ctx;
757         size_t i;
758         int res;
759
760         HMAC_CTX_init(&ctx);
761 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
762         HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL);
763 #else /* openssl < 0.9.9 */
764         if (HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL) != 1)
765                 return -1;
766 #endif /* openssl < 0.9.9 */
767
768         for (i = 0; i < num_elem; i++)
769                 HMAC_Update(&ctx, addr[i], len[i]);
770
771 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
772         HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
773         res = 1;
774 #else /* openssl < 0.9.9 */
775         res = HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
776 #endif /* openssl < 0.9.9 */
777         HMAC_CTX_cleanup(&ctx);
778
779         return res == 1 ? 0 : -1;
780 }
781
782
783 #ifndef CONFIG_FIPS
784
785 int hmac_md5_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
786                     const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
787 {
788         return openssl_hmac_vector(EVP_md5(), key ,key_len, num_elem, addr, len,
789                                    mac, 16);
790 }
791
792
793 int hmac_md5(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
794              u8 *mac)
795 {
796         return hmac_md5_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
797 }
798
799 #endif /* CONFIG_FIPS */
800
801
802 int pbkdf2_sha1(const char *passphrase, const u8 *ssid, size_t ssid_len,
803                 int iterations, u8 *buf, size_t buflen)
804 {
805         if (PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(passphrase, os_strlen(passphrase), ssid,
806                                    ssid_len, iterations, buflen, buf) != 1)
807                 return -1;
808         return 0;
809 }
810
811
812 int hmac_sha1_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
813                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
814 {
815         return openssl_hmac_vector(EVP_sha1(), key, key_len, num_elem, addr,
816                                    len, mac, 20);
817 }
818
819
820 int hmac_sha1(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
821                u8 *mac)
822 {
823         return hmac_sha1_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
824 }
825
826
827 #ifdef CONFIG_SHA256
828
829 int hmac_sha256_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
830                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
831 {
832         return openssl_hmac_vector(EVP_sha256(), key, key_len, num_elem, addr,
833                                    len, mac, 32);
834 }
835
836
837 int hmac_sha256(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
838                 size_t data_len, u8 *mac)
839 {
840         return hmac_sha256_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
841 }
842
843 #endif /* CONFIG_SHA256 */
844
845
846 #ifdef CONFIG_SHA384
847
848 int hmac_sha384_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
849                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
850 {
851         return openssl_hmac_vector(EVP_sha384(), key, key_len, num_elem, addr,
852                                    len, mac, 32);
853 }
854
855
856 int hmac_sha384(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
857                 size_t data_len, u8 *mac)
858 {
859         return hmac_sha384_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
860 }
861
862 #endif /* CONFIG_SHA384 */
863
864
865 int crypto_get_random(void *buf, size_t len)
866 {
867         if (RAND_bytes(buf, len) != 1)
868                 return -1;
869         return 0;
870 }
871
872
873 #ifdef CONFIG_OPENSSL_CMAC
874 int omac1_aes_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
875                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
876 {
877         CMAC_CTX *ctx;
878         int ret = -1;
879         size_t outlen, i;
880
881         ctx = CMAC_CTX_new();
882         if (ctx == NULL)
883                 return -1;
884
885         if (key_len == 32) {
886                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 32, EVP_aes_256_cbc(), NULL))
887                         goto fail;
888         } else if (key_len == 16) {
889                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 16, EVP_aes_128_cbc(), NULL))
890                         goto fail;
891         } else {
892                 goto fail;
893         }
894         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
895                 if (!CMAC_Update(ctx, addr[i], len[i]))
896                         goto fail;
897         }
898         if (!CMAC_Final(ctx, mac, &outlen) || outlen != 16)
899                 goto fail;
900
901         ret = 0;
902 fail:
903         CMAC_CTX_free(ctx);
904         return ret;
905 }
906
907
908 int omac1_aes_128_vector(const u8 *key, size_t num_elem,
909                          const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
910 {
911         return omac1_aes_vector(key, 16, num_elem, addr, len, mac);
912 }
913
914
915 int omac1_aes_128(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
916 {
917         return omac1_aes_128_vector(key, 1, &data, &data_len, mac);
918 }
919
920
921 int omac1_aes_256(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
922 {
923         return omac1_aes_vector(key, 32, 1, &data, &data_len, mac);
924 }
925 #endif /* CONFIG_OPENSSL_CMAC */
926
927
928 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init(void)
929 {
930         return (struct crypto_bignum *) BN_new();
931 }
932
933
934 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init_set(const u8 *buf, size_t len)
935 {
936         BIGNUM *bn = BN_bin2bn(buf, len, NULL);
937         return (struct crypto_bignum *) bn;
938 }
939
940
941 void crypto_bignum_deinit(struct crypto_bignum *n, int clear)
942 {
943         if (clear)
944                 BN_clear_free((BIGNUM *) n);
945         else
946                 BN_free((BIGNUM *) n);
947 }
948
949
950 int crypto_bignum_to_bin(const struct crypto_bignum *a,
951                          u8 *buf, size_t buflen, size_t padlen)
952 {
953         int num_bytes, offset;
954
955         if (padlen > buflen)
956                 return -1;
957
958         num_bytes = BN_num_bytes((const BIGNUM *) a);
959         if ((size_t) num_bytes > buflen)
960                 return -1;
961         if (padlen > (size_t) num_bytes)
962                 offset = padlen - num_bytes;
963         else
964                 offset = 0;
965
966         os_memset(buf, 0, offset);
967         BN_bn2bin((const BIGNUM *) a, buf + offset);
968
969         return num_bytes + offset;
970 }
971
972
973 int crypto_bignum_add(const struct crypto_bignum *a,
974                       const struct crypto_bignum *b,
975                       struct crypto_bignum *c)
976 {
977         return BN_add((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
978                 0 : -1;
979 }
980
981
982 int crypto_bignum_mod(const struct crypto_bignum *a,
983                       const struct crypto_bignum *b,
984                       struct crypto_bignum *c)
985 {
986         int res;
987         BN_CTX *bnctx;
988
989         bnctx = BN_CTX_new();
990         if (bnctx == NULL)
991                 return -1;
992         res = BN_mod((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
993                      bnctx);
994         BN_CTX_free(bnctx);
995
996         return res ? 0 : -1;
997 }
998
999
1000 int crypto_bignum_exptmod(const struct crypto_bignum *a,
1001                           const struct crypto_bignum *b,
1002                           const struct crypto_bignum *c,
1003                           struct crypto_bignum *d)
1004 {
1005         int res;
1006         BN_CTX *bnctx;
1007
1008         bnctx = BN_CTX_new();
1009         if (bnctx == NULL)
1010                 return -1;
1011         res = BN_mod_exp((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
1012                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
1013         BN_CTX_free(bnctx);
1014
1015         return res ? 0 : -1;
1016 }
1017
1018
1019 int crypto_bignum_inverse(const struct crypto_bignum *a,
1020                           const struct crypto_bignum *b,
1021                           struct crypto_bignum *c)
1022 {
1023         BIGNUM *res;
1024         BN_CTX *bnctx;
1025
1026         bnctx = BN_CTX_new();
1027         if (bnctx == NULL)
1028                 return -1;
1029         res = BN_mod_inverse((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a,
1030                              (const BIGNUM *) b, bnctx);
1031         BN_CTX_free(bnctx);
1032
1033         return res ? 0 : -1;
1034 }
1035
1036
1037 int crypto_bignum_sub(const struct crypto_bignum *a,
1038                       const struct crypto_bignum *b,
1039                       struct crypto_bignum *c)
1040 {
1041         return BN_sub((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
1042                 0 : -1;
1043 }
1044
1045
1046 int crypto_bignum_div(const struct crypto_bignum *a,
1047                       const struct crypto_bignum *b,
1048                       struct crypto_bignum *c)
1049 {
1050         int res;
1051
1052         BN_CTX *bnctx;
1053
1054         bnctx = BN_CTX_new();
1055         if (bnctx == NULL)
1056                 return -1;
1057         res = BN_div((BIGNUM *) c, NULL, (const BIGNUM *) a,
1058                      (const BIGNUM *) b, bnctx);
1059         BN_CTX_free(bnctx);
1060
1061         return res ? 0 : -1;
1062 }
1063
1064
1065 int crypto_bignum_mulmod(const struct crypto_bignum *a,
1066                          const struct crypto_bignum *b,
1067                          const struct crypto_bignum *c,
1068                          struct crypto_bignum *d)
1069 {
1070         int res;
1071
1072         BN_CTX *bnctx;
1073
1074         bnctx = BN_CTX_new();
1075         if (bnctx == NULL)
1076                 return -1;
1077         res = BN_mod_mul((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
1078                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
1079         BN_CTX_free(bnctx);
1080
1081         return res ? 0 : -1;
1082 }
1083
1084
1085 int crypto_bignum_cmp(const struct crypto_bignum *a,
1086                       const struct crypto_bignum *b)
1087 {
1088         return BN_cmp((const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b);
1089 }
1090
1091
1092 int crypto_bignum_bits(const struct crypto_bignum *a)
1093 {
1094         return BN_num_bits((const BIGNUM *) a);
1095 }
1096
1097
1098 int crypto_bignum_is_zero(const struct crypto_bignum *a)
1099 {
1100         return BN_is_zero((const BIGNUM *) a);
1101 }
1102
1103
1104 int crypto_bignum_is_one(const struct crypto_bignum *a)
1105 {
1106         return BN_is_one((const BIGNUM *) a);
1107 }
1108
1109
1110 #ifdef CONFIG_ECC
1111
1112 struct crypto_ec {
1113         EC_GROUP *group;
1114         BN_CTX *bnctx;
1115         BIGNUM *prime;
1116         BIGNUM *order;
1117 };
1118
1119 struct crypto_ec * crypto_ec_init(int group)
1120 {
1121         struct crypto_ec *e;
1122         int nid;
1123
1124         /* Map from IANA registry for IKE D-H groups to OpenSSL NID */
1125         switch (group) {
1126         case 19:
1127                 nid = NID_X9_62_prime256v1;
1128                 break;
1129         case 20:
1130                 nid = NID_secp384r1;
1131                 break;
1132         case 21:
1133                 nid = NID_secp521r1;
1134                 break;
1135         case 25:
1136                 nid = NID_X9_62_prime192v1;
1137                 break;
1138         case 26:
1139                 nid = NID_secp224r1;
1140                 break;
1141         default:
1142                 return NULL;
1143         }
1144
1145         e = os_zalloc(sizeof(*e));
1146         if (e == NULL)
1147                 return NULL;
1148
1149         e->bnctx = BN_CTX_new();
1150         e->group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid);
1151         e->prime = BN_new();
1152         e->order = BN_new();
1153         if (e->group == NULL || e->bnctx == NULL || e->prime == NULL ||
1154             e->order == NULL ||
1155             !EC_GROUP_get_curve_GFp(e->group, e->prime, NULL, NULL, e->bnctx) ||
1156             !EC_GROUP_get_order(e->group, e->order, e->bnctx)) {
1157                 crypto_ec_deinit(e);
1158                 e = NULL;
1159         }
1160
1161         return e;
1162 }
1163
1164
1165 void crypto_ec_deinit(struct crypto_ec *e)
1166 {
1167         if (e == NULL)
1168                 return;
1169         BN_clear_free(e->order);
1170         BN_clear_free(e->prime);
1171         EC_GROUP_free(e->group);
1172         BN_CTX_free(e->bnctx);
1173         os_free(e);
1174 }
1175
1176
1177 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_init(struct crypto_ec *e)
1178 {
1179         if (e == NULL)
1180                 return NULL;
1181         return (struct crypto_ec_point *) EC_POINT_new(e->group);
1182 }
1183
1184
1185 size_t crypto_ec_prime_len(struct crypto_ec *e)
1186 {
1187         return BN_num_bytes(e->prime);
1188 }
1189
1190
1191 size_t crypto_ec_prime_len_bits(struct crypto_ec *e)
1192 {
1193         return BN_num_bits(e->prime);
1194 }
1195
1196
1197 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_prime(struct crypto_ec *e)
1198 {
1199         return (const struct crypto_bignum *) e->prime;
1200 }
1201
1202
1203 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_order(struct crypto_ec *e)
1204 {
1205         return (const struct crypto_bignum *) e->order;
1206 }
1207
1208
1209 void crypto_ec_point_deinit(struct crypto_ec_point *p, int clear)
1210 {
1211         if (clear)
1212                 EC_POINT_clear_free((EC_POINT *) p);
1213         else
1214                 EC_POINT_free((EC_POINT *) p);
1215 }
1216
1217
1218 int crypto_ec_point_to_bin(struct crypto_ec *e,
1219                            const struct crypto_ec_point *point, u8 *x, u8 *y)
1220 {
1221         BIGNUM *x_bn, *y_bn;
1222         int ret = -1;
1223         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1224
1225         x_bn = BN_new();
1226         y_bn = BN_new();
1227
1228         if (x_bn && y_bn &&
1229             EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) point,
1230                                                 x_bn, y_bn, e->bnctx)) {
1231                 if (x) {
1232                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) x_bn,
1233                                              x, len, len);
1234                 }
1235                 if (y) {
1236                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) y_bn,
1237                                              y, len, len);
1238                 }
1239                 ret = 0;
1240         }
1241
1242         BN_clear_free(x_bn);
1243         BN_clear_free(y_bn);
1244         return ret;
1245 }
1246
1247
1248 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_from_bin(struct crypto_ec *e,
1249                                                   const u8 *val)
1250 {
1251         BIGNUM *x, *y;
1252         EC_POINT *elem;
1253         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1254
1255         x = BN_bin2bn(val, len, NULL);
1256         y = BN_bin2bn(val + len, len, NULL);
1257         elem = EC_POINT_new(e->group);
1258         if (x == NULL || y == NULL || elem == NULL) {
1259                 BN_clear_free(x);
1260                 BN_clear_free(y);
1261                 EC_POINT_clear_free(elem);
1262                 return NULL;
1263         }
1264
1265         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(e->group, elem, x, y,
1266                                                  e->bnctx)) {
1267                 EC_POINT_clear_free(elem);
1268                 elem = NULL;
1269         }
1270
1271         BN_clear_free(x);
1272         BN_clear_free(y);
1273
1274         return (struct crypto_ec_point *) elem;
1275 }
1276
1277
1278 int crypto_ec_point_add(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *a,
1279                         const struct crypto_ec_point *b,
1280                         struct crypto_ec_point *c)
1281 {
1282         return EC_POINT_add(e->group, (EC_POINT *) c, (const EC_POINT *) a,
1283                             (const EC_POINT *) b, e->bnctx) ? 0 : -1;
1284 }
1285
1286
1287 int crypto_ec_point_mul(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *p,
1288                         const struct crypto_bignum *b,
1289                         struct crypto_ec_point *res)
1290 {
1291         return EC_POINT_mul(e->group, (EC_POINT *) res, NULL,
1292                             (const EC_POINT *) p, (const BIGNUM *) b, e->bnctx)
1293                 ? 0 : -1;
1294 }
1295
1296
1297 int crypto_ec_point_invert(struct crypto_ec *e, struct crypto_ec_point *p)
1298 {
1299         return EC_POINT_invert(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx) ? 0 : -1;
1300 }
1301
1302
1303 int crypto_ec_point_solve_y_coord(struct crypto_ec *e,
1304                                   struct crypto_ec_point *p,
1305                                   const struct crypto_bignum *x, int y_bit)
1306 {
1307         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) p,
1308                                                      (const BIGNUM *) x, y_bit,
1309                                                      e->bnctx) ||
1310             !EC_POINT_is_on_curve(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx))
1311                 return -1;
1312         return 0;
1313 }
1314
1315
1316 int crypto_ec_point_is_at_infinity(struct crypto_ec *e,
1317                                    const struct crypto_ec_point *p)
1318 {
1319         return EC_POINT_is_at_infinity(e->group, (const EC_POINT *) p);
1320 }
1321
1322
1323 int crypto_ec_point_is_on_curve(struct crypto_ec *e,
1324                                 const struct crypto_ec_point *p)
1325 {
1326         return EC_POINT_is_on_curve(e->group, (const EC_POINT *) p, e->bnctx);
1327 }
1328
1329 #endif /* CONFIG_ECC */