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 crypto_mod_exp(const u8 *base, size_t base_len,
 328                    const u8 *power, size_t power_len,
 329                    const u8 *modulus, size_t modulus_len,
 330                    u8 *result, size_t *result_len)
 331 {
 332         BIGNUM *bn_base, *bn_exp, *bn_modulus, *bn_result;
 333         int ret = -1;
 334         BN_CTX *ctx;
 335
 336         ctx = BN_CTX_new();
 337         if (ctx == NULL)
 338                 return -1;
 339
 340         bn_base = BN_bin2bn(base, base_len, NULL);
 341         bn_exp = BN_bin2bn(power, power_len, NULL);
 342         bn_modulus = BN_bin2bn(modulus, modulus_len, NULL);
 343         bn_result = BN_new();
 344
 345         if (bn_base == NULL || bn_exp == NULL || bn_modulus == NULL ||
 346             bn_result == NULL)
 347                 goto error;
 348
 349         if (BN_mod_exp(bn_result, bn_base, bn_exp, bn_modulus, ctx) != 1)
 350                 goto error;
 351
 352         *result_len = BN_bn2bin(bn_result, result);
 353         ret = 0;
 354
 355 error:
 356         BN_clear_free(bn_base);
 357         BN_clear_free(bn_exp);
 358         BN_clear_free(bn_modulus);
 359         BN_clear_free(bn_result);
 360         BN_CTX_free(ctx);
 361         return ret;
 362 }
 363
 364
 365 struct crypto_cipher {
 366         EVP_CIPHER_CTX enc;
 367         EVP_CIPHER_CTX dec;
 368 };
 369
 370
 371 struct crypto_cipher * crypto_cipher_init(enum crypto_cipher_alg alg,
 372                                           const u8 *iv, const u8 *key,
 373                                           size_t key_len)
 374 {
 375         struct crypto_cipher *ctx;
 376         const EVP_CIPHER *cipher;
 377
 378         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
 379         if (ctx == NULL)
 380                 return NULL;
 381
 382         switch (alg) {
 383 #ifndef OPENSSL_NO_RC4
 384         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC4:
 385                 cipher = EVP_rc4();
 386                 break;
 387 #endif /* OPENSSL_NO_RC4 */
 388 #ifndef OPENSSL_NO_AES
 389         case CRYPTO_CIPHER_ALG_AES:
 390                 switch (key_len) {
 391                 case 16:
 392                         cipher = EVP_aes_128_cbc();
 393                         break;
 394 #ifndef OPENSSL_IS_BORINGSSL
 395                 case 24:
 396                         cipher = EVP_aes_192_cbc();
 397                         break;
 398 #endif /* OPENSSL_IS_BORINGSSL */
 399                 case 32:
 400                         cipher = EVP_aes_256_cbc();
 401                         break;
 402                 default:
 403                         os_free(ctx);
 404                         return NULL;
 405                 }
 406                 break;
 407 #endif /* OPENSSL_NO_AES */
 408 #ifndef OPENSSL_NO_DES
 409         case CRYPTO_CIPHER_ALG_3DES:
 410                 cipher = EVP_des_ede3_cbc();
 411                 break;
 412         case CRYPTO_CIPHER_ALG_DES:
 413                 cipher = EVP_des_cbc();
 414                 break;
 415 #endif /* OPENSSL_NO_DES */
 416 #ifndef OPENSSL_NO_RC2
 417         case CRYPTO_CIPHER_ALG_RC2:
 418                 cipher = EVP_rc2_ecb();
 419                 break;
 420 #endif /* OPENSSL_NO_RC2 */
 421         default:
 422                 os_free(ctx);
 423                 return NULL;
 424         }
 425
 426         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->enc);
 427         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->enc, 0);
 428         if (!EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
 429             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->enc, key_len) ||
 430             !EVP_EncryptInit_ex(&ctx->enc, NULL, NULL, key, iv)) {
 431                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 432                 os_free(ctx);
 433                 return NULL;
 434         }
 435
 436         EVP_CIPHER_CTX_init(&ctx->dec);
 437         EVP_CIPHER_CTX_set_padding(&ctx->dec, 0);
 438         if (!EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, cipher, NULL, NULL, NULL) ||
 439             !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(&ctx->dec, key_len) ||
 440             !EVP_DecryptInit_ex(&ctx->dec, NULL, NULL, key, iv)) {
 441                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 442                 EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
 443                 os_free(ctx);
 444                 return NULL;
 445         }
 446
 447         return ctx;
 448 }
 449
 450
 451 int crypto_cipher_encrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *plain,
 452                           u8 *crypt, size_t len)
 453 {
 454         int outl;
 455         if (!EVP_EncryptUpdate(&ctx->enc, crypt, &outl, plain, len))
 456                 return -1;
 457         return 0;
 458 }
 459
 460
 461 int crypto_cipher_decrypt(struct crypto_cipher *ctx, const u8 *crypt,
 462                           u8 *plain, size_t len)
 463 {
 464         int outl;
 465         outl = len;
 466         if (!EVP_DecryptUpdate(&ctx->dec, plain, &outl, crypt, len))
 467                 return -1;
 468         return 0;
 469 }
 470
 471
 472 void crypto_cipher_deinit(struct crypto_cipher *ctx)
 473 {
 474         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->enc);
 475         EVP_CIPHER_CTX_cleanup(&ctx->dec);
 476         os_free(ctx);
 477 }
 478
 479
 480 void * dh5_init(struct wpabuf **priv, struct wpabuf **publ)
 481 {
 482         DH *dh;
 483         struct wpabuf *pubkey = NULL, *privkey = NULL;
 484         size_t publen, privlen;
 485
 486         *priv = NULL;
 487         *publ = NULL;
 488
 489         dh = DH_new();
 490         if (dh == NULL)
 491                 return NULL;
 492
 493         dh->g = BN_new();
 494         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
 495                 goto err;
 496
 497         dh->p = get_group5_prime();
 498         if (dh->p == NULL)
 499                 goto err;
 500
 501         if (DH_generate_key(dh) != 1)
 502                 goto err;
 503
 504         publen = BN_num_bytes(dh->pub_key);
 505         pubkey = wpabuf_alloc(publen);
 506         if (pubkey == NULL)
 507                 goto err;
 508         privlen = BN_num_bytes(dh->priv_key);
 509         privkey = wpabuf_alloc(privlen);
 510         if (privkey == NULL)
 511                 goto err;
 512
 513         BN_bn2bin(dh->pub_key, wpabuf_put(pubkey, publen));
 514         BN_bn2bin(dh->priv_key, wpabuf_put(privkey, privlen));
 515
 516         *priv = privkey;
 517         *publ = pubkey;
 518         return dh;
 519
 520 err:
 521         wpabuf_clear_free(pubkey);
 522         wpabuf_clear_free(privkey);
 523         DH_free(dh);
 524         return NULL;
 525 }
 526
 527
 528 void * dh5_init_fixed(const struct wpabuf *priv, const struct wpabuf *publ)
 529 {
 530         DH *dh;
 531
 532         dh = DH_new();
 533         if (dh == NULL)
 534                 return NULL;
 535
 536         dh->g = BN_new();
 537         if (dh->g == NULL || BN_set_word(dh->g, 2) != 1)
 538                 goto err;
 539
 540         dh->p = get_group5_prime();
 541         if (dh->p == NULL)
 542                 goto err;
 543
 544         dh->priv_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(priv), wpabuf_len(priv), NULL);
 545         if (dh->priv_key == NULL)
 546                 goto err;
 547
 548         dh->pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(publ), wpabuf_len(publ), NULL);
 549         if (dh->pub_key == NULL)
 550                 goto err;
 551
 552         if (DH_generate_key(dh) != 1)
 553                 goto err;
 554
 555         return dh;
 556
 557 err:
 558         DH_free(dh);
 559         return NULL;
 560 }
 561
 562
 563 struct wpabuf * dh5_derive_shared(void *ctx, const struct wpabuf *peer_public,
 564                                   const struct wpabuf *own_private)
 565 {
 566         BIGNUM *pub_key;
 567         struct wpabuf *res = NULL;
 568         size_t rlen;
 569         DH *dh = ctx;
 570         int keylen;
 571
 572         if (ctx == NULL)
 573                 return NULL;
 574
 575         pub_key = BN_bin2bn(wpabuf_head(peer_public), wpabuf_len(peer_public),
 576                             NULL);
 577         if (pub_key == NULL)
 578                 return NULL;
 579
 580         rlen = DH_size(dh);
 581         res = wpabuf_alloc(rlen);
 582         if (res == NULL)
 583                 goto err;
 584
 585         keylen = DH_compute_key(wpabuf_mhead(res), pub_key, dh);
 586         if (keylen < 0)
 587                 goto err;
 588         wpabuf_put(res, keylen);
 589         BN_clear_free(pub_key);
 590
 591         return res;
 592
 593 err:
 594         BN_clear_free(pub_key);
 595         wpabuf_clear_free(res);
 596         return NULL;
 597 }
 598
 599
 600 void dh5_free(void *ctx)
 601 {
 602         DH *dh;
 603         if (ctx == NULL)
 604                 return;
 605         dh = ctx;
 606         DH_free(dh);
 607 }
 608
 609
 610 struct crypto_hash {
 611         HMAC_CTX ctx;
 612 };
 613
 614
 615 struct crypto_hash * crypto_hash_init(enum crypto_hash_alg alg, const u8 *key,
 616                                       size_t key_len)
 617 {
 618         struct crypto_hash *ctx;
 619         const EVP_MD *md;
 620
 621         switch (alg) {
 622 #ifndef OPENSSL_NO_MD5
 623         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_MD5:
 624                 md = EVP_md5();
 625                 break;
 626 #endif /* OPENSSL_NO_MD5 */
 627 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
 628         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA1:
 629                 md = EVP_sha1();
 630                 break;
 631 #endif /* OPENSSL_NO_SHA */
 632 #ifndef OPENSSL_NO_SHA256
 633 #ifdef CONFIG_SHA256
 634         case CRYPTO_HASH_ALG_HMAC_SHA256:
 635                 md = EVP_sha256();
 636                 break;
 637 #endif /* CONFIG_SHA256 */
 638 #endif /* OPENSSL_NO_SHA256 */
 639         default:
 640                 return NULL;
 641         }
 642
 643         ctx = os_zalloc(sizeof(*ctx));
 644         if (ctx == NULL)
 645                 return NULL;
 646         HMAC_CTX_init(&ctx->ctx);
 647
 648 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 649         HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL);
 650 #else /* openssl < 0.9.9 */
 651         if (HMAC_Init_ex(&ctx->ctx, key, key_len, md, NULL) != 1) {
 652                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 653                 return NULL;
 654         }
 655 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 656
 657         return ctx;
 658 }
 659
 660
 661 void crypto_hash_update(struct crypto_hash *ctx, const u8 *data, size_t len)
 662 {
 663         if (ctx == NULL)
 664                 return;
 665         HMAC_Update(&ctx->ctx, data, len);
 666 }
 667
 668
 669 int crypto_hash_finish(struct crypto_hash *ctx, u8 *mac, size_t *len)
 670 {
 671         unsigned int mdlen;
 672         int res;
 673
 674         if (ctx == NULL)
 675                 return -2;
 676
 677         if (mac == NULL || len == NULL) {
 678                 bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 679                 return 0;
 680         }
 681
 682         mdlen = *len;
 683 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 684         HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
 685         res = 1;
 686 #else /* openssl < 0.9.9 */
 687         res = HMAC_Final(&ctx->ctx, mac, &mdlen);
 688 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 689         HMAC_CTX_cleanup(&ctx->ctx);
 690         bin_clear_free(ctx, sizeof(*ctx));
 691
 692         if (res == 1) {
 693                 *len = mdlen;
 694                 return 0;
 695         }
 696
 697         return -1;
 698 }
 699
 700
 701 static int openssl_hmac_vector(const EVP_MD *type, const u8 *key,
 702                                size_t key_len, size_t num_elem,
 703                                const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac,
 704                                unsigned int mdlen)
 705 {
 706         HMAC_CTX ctx;
 707         size_t i;
 708         int res;
 709
 710         HMAC_CTX_init(&ctx);
 711 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 712         HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL);
 713 #else /* openssl < 0.9.9 */
 714         if (HMAC_Init_ex(&ctx, key, key_len, type, NULL) != 1)
 715                 return -1;
 716 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 717
 718         for (i = 0; i < num_elem; i++)
 719                 HMAC_Update(&ctx, addr[i], len[i]);
 720
 721 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x00909000
 722         HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
 723         res = 1;
 724 #else /* openssl < 0.9.9 */
 725         res = HMAC_Final(&ctx, mac, &mdlen);
 726 #endif /* openssl < 0.9.9 */
 727         HMAC_CTX_cleanup(&ctx);
 728
 729         return res == 1 ? 0 : -1;
 730 }
 731
 732
 733 #ifndef CONFIG_FIPS
 734
 735 int hmac_md5_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_md5(), key ,key_len, num_elem, addr, len,
 739                                    mac, 16);
 740 }
 741
 742
 743 int hmac_md5(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 744              u8 *mac)
 745 {
 746         return hmac_md5_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 747 }
 748
 749 #endif /* CONFIG_FIPS */
 750
 751
 752 int pbkdf2_sha1(const char *passphrase, const u8 *ssid, size_t ssid_len,
 753                 int iterations, u8 *buf, size_t buflen)
 754 {
 755         if (PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(passphrase, os_strlen(passphrase), ssid,
 756                                    ssid_len, iterations, buflen, buf) != 1)
 757                 return -1;
 758         return 0;
 759 }
 760
 761
 762 int hmac_sha1_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 763                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 764 {
 765         return openssl_hmac_vector(EVP_sha1(), key, key_len, num_elem, addr,
 766                                    len, mac, 20);
 767 }
 768
 769
 770 int hmac_sha1(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 771                u8 *mac)
 772 {
 773         return hmac_sha1_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 774 }
 775
 776
 777 #ifdef CONFIG_SHA256
 778
 779 int hmac_sha256_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 780                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 781 {
 782         return openssl_hmac_vector(EVP_sha256(), key, key_len, num_elem, addr,
 783                                    len, mac, 32);
 784 }
 785
 786
 787 int hmac_sha256(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
 788                 size_t data_len, u8 *mac)
 789 {
 790         return hmac_sha256_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 791 }
 792
 793 #endif /* CONFIG_SHA256 */
 794
 795
 796 #ifdef CONFIG_SHA384
 797
 798 int hmac_sha384_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 799                        const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 800 {
 801         return openssl_hmac_vector(EVP_sha384(), key, key_len, num_elem, addr,
 802                                    len, mac, 32);
 803 }
 804
 805
 806 int hmac_sha384(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
 807                 size_t data_len, u8 *mac)
 808 {
 809         return hmac_sha384_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 810 }
 811
 812 #endif /* CONFIG_SHA384 */
 813
 814
 815 int crypto_get_random(void *buf, size_t len)
 816 {
 817         if (RAND_bytes(buf, len) != 1)
 818                 return -1;
 819         return 0;
 820 }
 821
 822
 823 #ifdef CONFIG_OPENSSL_CMAC
 824 int omac1_aes_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
 825                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 826 {
 827         CMAC_CTX *ctx;
 828         int ret = -1;
 829         size_t outlen, i;
 830
 831         ctx = CMAC_CTX_new();
 832         if (ctx == NULL)
 833                 return -1;
 834
 835         if (key_len == 32) {
 836                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 32, EVP_aes_256_cbc(), NULL))
 837                         goto fail;
 838         } else if (key_len == 16) {
 839                 if (!CMAC_Init(ctx, key, 16, EVP_aes_128_cbc(), NULL))
 840                         goto fail;
 841         } else {
 842                 goto fail;
 843         }
 844         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
 845                 if (!CMAC_Update(ctx, addr[i], len[i]))
 846                         goto fail;
 847         }
 848         if (!CMAC_Final(ctx, mac, &outlen) || outlen != 16)
 849                 goto fail;
 850
 851         ret = 0;
 852 fail:
 853         CMAC_CTX_free(ctx);
 854         return ret;
 855 }
 856
 857
 858 int omac1_aes_128_vector(const u8 *key, size_t num_elem,
 859                          const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 860 {
 861         return omac1_aes_vector(key, 16, num_elem, addr, len, mac);
 862 }
 863
 864
 865 int omac1_aes_128(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
 866 {
 867         return omac1_aes_128_vector(key, 1, &data, &data_len, mac);
 868 }
 869
 870
 871 int omac1_aes_256(const u8 *key, const u8 *data, size_t data_len, u8 *mac)
 872 {
 873         return omac1_aes_vector(key, 32, 1, &data, &data_len, mac);
 874 }
 875 #endif /* CONFIG_OPENSSL_CMAC */
 876
 877
 878 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init(void)
 879 {
 880         return (struct crypto_bignum *) BN_new();
 881 }
 882
 883
 884 struct crypto_bignum * crypto_bignum_init_set(const u8 *buf, size_t len)
 885 {
 886         BIGNUM *bn = BN_bin2bn(buf, len, NULL);
 887         return (struct crypto_bignum *) bn;
 888 }
 889
 890
 891 void crypto_bignum_deinit(struct crypto_bignum *n, int clear)
 892 {
 893         if (clear)
 894                 BN_clear_free((BIGNUM *) n);
 895         else
 896                 BN_free((BIGNUM *) n);
 897 }
 898
 899
 900 int crypto_bignum_to_bin(const struct crypto_bignum *a,
 901                          u8 *buf, size_t buflen, size_t padlen)
 902 {
 903         int num_bytes, offset;
 904
 905         if (padlen > buflen)
 906                 return -1;
 907
 908         num_bytes = BN_num_bytes((const BIGNUM *) a);
 909         if ((size_t) num_bytes > buflen)
 910                 return -1;
 911         if (padlen > (size_t) num_bytes)
 912                 offset = padlen - num_bytes;
 913         else
 914                 offset = 0;
 915
 916         os_memset(buf, 0, offset);
 917         BN_bn2bin((const BIGNUM *) a, buf + offset);
 918
 919         return num_bytes + offset;
 920 }
 921
 922
 923 int crypto_bignum_add(const struct crypto_bignum *a,
 924                       const struct crypto_bignum *b,
 925                       struct crypto_bignum *c)
 926 {
 927         return BN_add((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
 928                 0 : -1;
 929 }
 930
 931
 932 int crypto_bignum_mod(const struct crypto_bignum *a,
 933                       const struct crypto_bignum *b,
 934                       struct crypto_bignum *c)
 935 {
 936         int res;
 937         BN_CTX *bnctx;
 938
 939         bnctx = BN_CTX_new();
 940         if (bnctx == NULL)
 941                 return -1;
 942         res = BN_mod((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
 943                      bnctx);
 944         BN_CTX_free(bnctx);
 945
 946         return res ? 0 : -1;
 947 }
 948
 949
 950 int crypto_bignum_exptmod(const struct crypto_bignum *a,
 951                           const struct crypto_bignum *b,
 952                           const struct crypto_bignum *c,
 953                           struct crypto_bignum *d)
 954 {
 955         int res;
 956         BN_CTX *bnctx;
 957
 958         bnctx = BN_CTX_new();
 959         if (bnctx == NULL)
 960                 return -1;
 961         res = BN_mod_exp((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
 962                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
 963         BN_CTX_free(bnctx);
 964
 965         return res ? 0 : -1;
 966 }
 967
 968
 969 int crypto_bignum_inverse(const struct crypto_bignum *a,
 970                           const struct crypto_bignum *b,
 971                           struct crypto_bignum *c)
 972 {
 973         BIGNUM *res;
 974         BN_CTX *bnctx;
 975
 976         bnctx = BN_CTX_new();
 977         if (bnctx == NULL)
 978                 return -1;
 979         res = BN_mod_inverse((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a,
 980                              (const BIGNUM *) b, bnctx);
 981         BN_CTX_free(bnctx);
 982
 983         return res ? 0 : -1;
 984 }
 985
 986
 987 int crypto_bignum_sub(const struct crypto_bignum *a,
 988                       const struct crypto_bignum *b,
 989                       struct crypto_bignum *c)
 990 {
 991         return BN_sub((BIGNUM *) c, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b) ?
 992                 0 : -1;
 993 }
 994
 995
 996 int crypto_bignum_div(const struct crypto_bignum *a,
 997                       const struct crypto_bignum *b,
 998                       struct crypto_bignum *c)
 999 {
1000         int res;
1001
1002         BN_CTX *bnctx;
1003
1004         bnctx = BN_CTX_new();
1005         if (bnctx == NULL)
1006                 return -1;
1007         res = BN_div((BIGNUM *) c, NULL, (const BIGNUM *) a,
1008                      (const BIGNUM *) b, bnctx);
1009         BN_CTX_free(bnctx);
1010
1011         return res ? 0 : -1;
1012 }
1013
1014
1015 int crypto_bignum_mulmod(const struct crypto_bignum *a,
1016                          const struct crypto_bignum *b,
1017                          const struct crypto_bignum *c,
1018                          struct crypto_bignum *d)
1019 {
1020         int res;
1021
1022         BN_CTX *bnctx;
1023
1024         bnctx = BN_CTX_new();
1025         if (bnctx == NULL)
1026                 return -1;
1027         res = BN_mod_mul((BIGNUM *) d, (const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b,
1028                          (const BIGNUM *) c, bnctx);
1029         BN_CTX_free(bnctx);
1030
1031         return res ? 0 : -1;
1032 }
1033
1034
1035 int crypto_bignum_cmp(const struct crypto_bignum *a,
1036                       const struct crypto_bignum *b)
1037 {
1038         return BN_cmp((const BIGNUM *) a, (const BIGNUM *) b);
1039 }
1040
1041
1042 int crypto_bignum_bits(const struct crypto_bignum *a)
1043 {
1044         return BN_num_bits((const BIGNUM *) a);
1045 }
1046
1047
1048 int crypto_bignum_is_zero(const struct crypto_bignum *a)
1049 {
1050         return BN_is_zero((const BIGNUM *) a);
1051 }
1052
1053
1054 int crypto_bignum_is_one(const struct crypto_bignum *a)
1055 {
1056         return BN_is_one((const BIGNUM *) a);
1057 }
1058
1059
1060 #ifdef CONFIG_ECC
1061
1062 struct crypto_ec {
1063         EC_GROUP *group;
1064         BN_CTX *bnctx;
1065         BIGNUM *prime;
1066         BIGNUM *order;
1067 };
1068
1069 struct crypto_ec * crypto_ec_init(int group)
1070 {
1071         struct crypto_ec *e;
1072         int nid;
1073
1074         /* Map from IANA registry for IKE D-H groups to OpenSSL NID */
1075         switch (group) {
1076         case 19:
1077                 nid = NID_X9_62_prime256v1;
1078                 break;
1079         case 20:
1080                 nid = NID_secp384r1;
1081                 break;
1082         case 21:
1083                 nid = NID_secp521r1;
1084                 break;
1085         case 25:
1086                 nid = NID_X9_62_prime192v1;
1087                 break;
1088         case 26:
1089                 nid = NID_secp224r1;
1090                 break;
1091         default:
1092                 return NULL;
1093         }
1094
1095         e = os_zalloc(sizeof(*e));
1096         if (e == NULL)
1097                 return NULL;
1098
1099         e->bnctx = BN_CTX_new();
1100         e->group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid);
1101         e->prime = BN_new();
1102         e->order = BN_new();
1103         if (e->group == NULL || e->bnctx == NULL || e->prime == NULL ||
1104             e->order == NULL ||
1105             !EC_GROUP_get_curve_GFp(e->group, e->prime, NULL, NULL, e->bnctx) ||
1106             !EC_GROUP_get_order(e->group, e->order, e->bnctx)) {
1107                 crypto_ec_deinit(e);
1108                 e = NULL;
1109         }
1110
1111         return e;
1112 }
1113
1114
1115 void crypto_ec_deinit(struct crypto_ec *e)
1116 {
1117         if (e == NULL)
1118                 return;
1119         BN_clear_free(e->order);
1120         BN_clear_free(e->prime);
1121         EC_GROUP_free(e->group);
1122         BN_CTX_free(e->bnctx);
1123         os_free(e);
1124 }
1125
1126
1127 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_init(struct crypto_ec *e)
1128 {
1129         if (e == NULL)
1130                 return NULL;
1131         return (struct crypto_ec_point *) EC_POINT_new(e->group);
1132 }
1133
1134
1135 size_t crypto_ec_prime_len(struct crypto_ec *e)
1136 {
1137         return BN_num_bytes(e->prime);
1138 }
1139
1140
1141 size_t crypto_ec_prime_len_bits(struct crypto_ec *e)
1142 {
1143         return BN_num_bits(e->prime);
1144 }
1145
1146
1147 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_prime(struct crypto_ec *e)
1148 {
1149         return (const struct crypto_bignum *) e->prime;
1150 }
1151
1152
1153 const struct crypto_bignum * crypto_ec_get_order(struct crypto_ec *e)
1154 {
1155         return (const struct crypto_bignum *) e->order;
1156 }
1157
1158
1159 void crypto_ec_point_deinit(struct crypto_ec_point *p, int clear)
1160 {
1161         if (clear)
1162                 EC_POINT_clear_free((EC_POINT *) p);
1163         else
1164                 EC_POINT_free((EC_POINT *) p);
1165 }
1166
1167
1168 int crypto_ec_point_to_bin(struct crypto_ec *e,
1169                            const struct crypto_ec_point *point, u8 *x, u8 *y)
1170 {
1171         BIGNUM *x_bn, *y_bn;
1172         int ret = -1;
1173         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1174
1175         x_bn = BN_new();
1176         y_bn = BN_new();
1177
1178         if (x_bn && y_bn &&
1179             EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) point,
1180                                                 x_bn, y_bn, e->bnctx)) {
1181                 if (x) {
1182                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) x_bn,
1183                                              x, len, len);
1184                 }
1185                 if (y) {
1186                         crypto_bignum_to_bin((struct crypto_bignum *) y_bn,
1187                                              y, len, len);
1188                 }
1189                 ret = 0;
1190         }
1191
1192         BN_clear_free(x_bn);
1193         BN_clear_free(y_bn);
1194         return ret;
1195 }
1196
1197
1198 struct crypto_ec_point * crypto_ec_point_from_bin(struct crypto_ec *e,
1199                                                   const u8 *val)
1200 {
1201         BIGNUM *x, *y;
1202         EC_POINT *elem;
1203         int len = BN_num_bytes(e->prime);
1204
1205         x = BN_bin2bn(val, len, NULL);
1206         y = BN_bin2bn(val + len, len, NULL);
1207         elem = EC_POINT_new(e->group);
1208         if (x == NULL || y == NULL || elem == NULL) {
1209                 BN_clear_free(x);
1210                 BN_clear_free(y);
1211                 EC_POINT_clear_free(elem);
1212                 return NULL;
1213         }
1214
1215         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(e->group, elem, x, y,
1216                                                  e->bnctx)) {
1217                 EC_POINT_clear_free(elem);
1218                 elem = NULL;
1219         }
1220
1221         BN_clear_free(x);
1222         BN_clear_free(y);
1223
1224         return (struct crypto_ec_point *) elem;
1225 }
1226
1227
1228 int crypto_ec_point_add(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *a,
1229                         const struct crypto_ec_point *b,
1230                         struct crypto_ec_point *c)
1231 {
1232         return EC_POINT_add(e->group, (EC_POINT *) c, (const EC_POINT *) a,
1233                             (const EC_POINT *) b, e->bnctx) ? 0 : -1;
1234 }
1235
1236
1237 int crypto_ec_point_mul(struct crypto_ec *e, const struct crypto_ec_point *p,
1238                         const struct crypto_bignum *b,
1239                         struct crypto_ec_point *res)
1240 {
1241         return EC_POINT_mul(e->group, (EC_POINT *) res, NULL,
1242                             (const EC_POINT *) p, (const BIGNUM *) b, e->bnctx)
1243                 ? 0 : -1;
1244 }
1245
1246
1247 int crypto_ec_point_invert(struct crypto_ec *e, struct crypto_ec_point *p)
1248 {
1249         return EC_POINT_invert(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx) ? 0 : -1;
1250 }
1251
1252
1253 int crypto_ec_point_solve_y_coord(struct crypto_ec *e,
1254                                   struct crypto_ec_point *p,
1255                                   const struct crypto_bignum *x, int y_bit)
1256 {
1257         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(e->group, (EC_POINT *) p,
1258                                                      (const BIGNUM *) x, y_bit,
1259                                                      e->bnctx) ||
1260             !EC_POINT_is_on_curve(e->group, (EC_POINT *) p, e->bnctx))
1261                 return -1;
1262         return 0;
1263 }
1264
1265
1266 int crypto_ec_point_is_at_infinity(struct crypto_ec *e,
1267                                    const struct crypto_ec_point *p)
1268 {
1269         return EC_POINT_is_at_infinity(e->group, (const EC_POINT *) p);
1270 }
1271
1272
1273 int crypto_ec_point_is_on_curve(struct crypto_ec *e,
1274                                 const struct crypto_ec_point *p)
1275 {
1276         return EC_POINT_is_on_curve(e->group, (const EC_POINT *) p, e->bnctx);
1277 }
1278
1279 #endif /* CONFIG_ECC */