Annotation of embedaddon/strongswan/src/libstrongswan/plugins/botan/botan_aead.c, revision 1.1

1.1     ! misho       1: /*
        !             2:  * Copyright (C) 2018 Tobias Brunner
        !             3:  * HSR Hochschule fuer Technik Rapperswil
        !             4:  *
        !             5:  * Copyright (C) 2018 Atanas Filyanov
        !             6:  * Rohde & Schwarz Cybersecurity GmbH
        !             7:  *
        !             8:  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
        !             9:  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
        !            10:  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
        !            11:  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
        !            12:  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
        !            13:  * furnished to do so, subject to the following conditions:
        !            14:  *
        !            15:  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
        !            16:  * all copies or substantial portions of the Software.
        !            17:  *
        !            18:  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
        !            19:  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
        !            20:  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
        !            21:  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
        !            22:  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
        !            23:  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
        !            24:  * THE SOFTWARE.
        !            25:  */
        !            26: 
        !            27: #include "botan_aead.h"
        !            28: 
        !            29: #include <botan/build.h>
        !            30: 
        !            31: #if (defined(BOTAN_HAS_AES) && \
        !            32:                (defined(BOTAN_HAS_AEAD_GCM) || defined(BOTAN_HAS_AEAD_CCM))) || \
        !            33:        defined(BOTAN_HAS_AEAD_CHACHA20_POLY1305)
        !            34: 
        !            35: #include <crypto/iv/iv_gen_seq.h>
        !            36: 
        !            37: #include <botan/ffi.h>
        !            38: 
        !            39: /**
        !            40:  * As defined in RFC 4106 (GCM) and RFC 7634 (ChaPoly)
        !            41:  */
        !            42: #define IV_LEN                 8
        !            43: #define SALT_LEN               4
        !            44: #define CHAPOLY_KEY_LEN        32
        !            45: /**
        !            46:  * As defined in RFC 4309
        !            47:  */
        !            48: #define CCM_SALT_LEN   3
        !            49: 
        !            50: typedef struct private_aead_t private_aead_t;
        !            51: 
        !            52: struct private_aead_t {
        !            53: 
        !            54:        /**
        !            55:         * Public interface
        !            56:         */
        !            57:        aead_t public;
        !            58: 
        !            59:        /**
        !            60:         * The encryption key
        !            61:         */
        !            62:        chunk_t key;
        !            63: 
        !            64:        /**
        !            65:         * Salt value
        !            66:         */
        !            67:        chunk_t salt;
        !            68: 
        !            69:        /**
        !            70:         * Size of the integrity check value
        !            71:         */
        !            72:        size_t icv_size;
        !            73: 
        !            74:        /**
        !            75:         * IV generator
        !            76:         */
        !            77:        iv_gen_t *iv_gen;
        !            78: 
        !            79:        /**
        !            80:         * The cipher to use
        !            81:         */
        !            82:        const char* cipher_name;
        !            83: };
        !            84: 
        !            85: /**
        !            86:  * Do the actual en/decryption
        !            87:  */
        !            88: static bool do_crypt(private_aead_t *this, chunk_t data, chunk_t assoc,
        !            89:                                         chunk_t iv, u_char *out, uint32_t init_flag)
        !            90: {
        !            91:        botan_cipher_t cipher;
        !            92:        size_t output_written = 0, input_consumed = 0;
        !            93:        chunk_t nonce;
        !            94: 
        !            95:        if (botan_cipher_init(&cipher, this->cipher_name, init_flag))
        !            96:        {
        !            97:                return FALSE;
        !            98:        }
        !            99: 
        !           100:        if (botan_cipher_set_key(cipher, this->key.ptr, this->key.len))
        !           101:        {
        !           102:                botan_cipher_destroy(cipher);
        !           103:                return FALSE;
        !           104:        }
        !           105: 
        !           106:        if (assoc.len &&
        !           107:                botan_cipher_set_associated_data(cipher, assoc.ptr, assoc.len))
        !           108:        {
        !           109:                botan_cipher_destroy(cipher);
        !           110:                return FALSE;
        !           111:        }
        !           112: 
        !           113:        nonce = chunk_cata("cc", this->salt, iv);
        !           114: 
        !           115:        if (botan_cipher_start(cipher, nonce.ptr, nonce.len))
        !           116:        {
        !           117:                botan_cipher_destroy(cipher);
        !           118:                return FALSE;
        !           119:        }
        !           120: 
        !           121:        if (init_flag == BOTAN_CIPHER_INIT_FLAG_ENCRYPT)
        !           122:        {
        !           123:                if (botan_cipher_update(cipher, BOTAN_CIPHER_UPDATE_FLAG_FINAL,
        !           124:                                                                out, data.len + this->icv_size, &output_written,
        !           125:                                                                data.ptr, data.len, &input_consumed))
        !           126:                {
        !           127:                        botan_cipher_destroy(cipher);
        !           128:                        return FALSE;
        !           129:                }
        !           130:        }
        !           131:        else if (init_flag == BOTAN_CIPHER_INIT_FLAG_DECRYPT)
        !           132:        {
        !           133:                if (botan_cipher_update(cipher, BOTAN_CIPHER_UPDATE_FLAG_FINAL,
        !           134:                                                                out, data.len, &output_written, data.ptr,
        !           135:                                                                data.len + this->icv_size, &input_consumed))
        !           136:                {
        !           137:                        botan_cipher_destroy(cipher);
        !           138:                        return FALSE;
        !           139:                }
        !           140:        }
        !           141: 
        !           142:        botan_cipher_destroy(cipher);
        !           143: 
        !           144:        return TRUE;
        !           145: }
        !           146: 
        !           147: METHOD(aead_t, encrypt, bool,
        !           148:        private_aead_t *this, chunk_t plain, chunk_t assoc, chunk_t iv,
        !           149:        chunk_t *encrypted)
        !           150: {
        !           151:        u_char *out;
        !           152: 
        !           153:        out = plain.ptr;
        !           154:        if (encrypted)
        !           155:        {
        !           156:                *encrypted = chunk_alloc(plain.len + this->icv_size);
        !           157:                out = encrypted->ptr;
        !           158:        }
        !           159:        return do_crypt(this, plain, assoc, iv, out,
        !           160:                                        BOTAN_CIPHER_INIT_FLAG_ENCRYPT);
        !           161: }
        !           162: 
        !           163: METHOD(aead_t, decrypt, bool,
        !           164:        private_aead_t *this, chunk_t encrypted, chunk_t assoc, chunk_t iv,
        !           165:        chunk_t *plain)
        !           166: {
        !           167:        u_char *out;
        !           168: 
        !           169:        if (encrypted.len < this->icv_size)
        !           170:        {
        !           171:                return FALSE;
        !           172:        }
        !           173:        encrypted.len -= this->icv_size;
        !           174: 
        !           175:        out = encrypted.ptr;
        !           176:        if (plain)
        !           177:        {
        !           178:                *plain = chunk_alloc(encrypted.len);
        !           179:                out = plain->ptr;
        !           180:        }
        !           181:        return do_crypt(this, encrypted, assoc, iv, out,
        !           182:                                        BOTAN_CIPHER_INIT_FLAG_DECRYPT);
        !           183: }
        !           184: 
        !           185: METHOD(aead_t, get_block_size, size_t,
        !           186:        private_aead_t *this)
        !           187: {
        !           188:        return 1;
        !           189: }
        !           190: 
        !           191: METHOD(aead_t, get_icv_size, size_t,
        !           192:        private_aead_t *this)
        !           193: {
        !           194:        return this->icv_size;
        !           195: }
        !           196: 
        !           197: METHOD(aead_t, get_iv_size, size_t,
        !           198:        private_aead_t *this)
        !           199: {
        !           200:        return IV_LEN;
        !           201: }
        !           202: 
        !           203: METHOD(aead_t, get_iv_gen, iv_gen_t*,
        !           204:        private_aead_t *this)
        !           205: {
        !           206:        return this->iv_gen;
        !           207: }
        !           208: 
        !           209: METHOD(aead_t, get_key_size, size_t,
        !           210:        private_aead_t *this)
        !           211: {
        !           212:        return this->key.len + this->salt.len;
        !           213: }
        !           214: 
        !           215: METHOD(aead_t, set_key, bool,
        !           216:        private_aead_t *this, chunk_t key)
        !           217: {
        !           218:        if (key.len != get_key_size(this))
        !           219:        {
        !           220:                return FALSE;
        !           221:        }
        !           222:        memcpy(this->salt.ptr, key.ptr + key.len - this->salt.len, this->salt.len);
        !           223:        memcpy(this->key.ptr, key.ptr, this->key.len);
        !           224:        return TRUE;
        !           225: }
        !           226: 
        !           227: METHOD(aead_t, destroy, void,
        !           228:        private_aead_t *this)
        !           229: {
        !           230:        chunk_clear(&this->key);
        !           231:        chunk_clear(&this->salt);
        !           232:        this->iv_gen->destroy(this->iv_gen);
        !           233:        free(this);
        !           234: }
        !           235: 
        !           236: #ifdef BOTAN_HAS_AES
        !           237: #if defined(BOTAN_HAS_AEAD_GCM) || defined(BOTAN_HAS_AEAD_GCM)
        !           238: 
        !           239: static struct {
        !           240:        encryption_algorithm_t algo;
        !           241:        size_t key_size;
        !           242:        char *name;
        !           243:        size_t icv_size;
        !           244: } aes_modes[] = {
        !           245:        { ENCR_AES_GCM_ICV8,  16, "AES-128/GCM(8)",     8 },
        !           246:        { ENCR_AES_GCM_ICV8,  24, "AES-192/GCM(8)",     8 },
        !           247:        { ENCR_AES_GCM_ICV8,  32, "AES-256/GCM(8)",     8 },
        !           248:        { ENCR_AES_GCM_ICV12, 16, "AES-128/GCM(12)",   12 },
        !           249:        { ENCR_AES_GCM_ICV12, 24, "AES-192/GCM(12)",   12 },
        !           250:        { ENCR_AES_GCM_ICV12, 32, "AES-256/GCM(12)",   12 },
        !           251:        { ENCR_AES_GCM_ICV16, 16, "AES-128/GCM(16)",   16 },
        !           252:        { ENCR_AES_GCM_ICV16, 24, "AES-192/GCM(16)",   16 },
        !           253:        { ENCR_AES_GCM_ICV16, 32, "AES-256/GCM(16)",   16 },
        !           254:        { ENCR_AES_CCM_ICV8,  16, "AES-128/CCM(8,4)",   8 },
        !           255:        { ENCR_AES_CCM_ICV8,  24, "AES-192/CCM(8,4)",   8 },
        !           256:        { ENCR_AES_CCM_ICV8,  32, "AES-256/CCM(8,4)",   8 },
        !           257:        { ENCR_AES_CCM_ICV12, 16, "AES-128/CCM(12,4)", 12 },
        !           258:        { ENCR_AES_CCM_ICV12, 24, "AES-192/CCM(12,4)", 12 },
        !           259:        { ENCR_AES_CCM_ICV12, 32, "AES-256/CCM(12,4)", 12 },
        !           260:        { ENCR_AES_CCM_ICV16, 16, "AES-128/CCM(16,4)", 16 },
        !           261:        { ENCR_AES_CCM_ICV16, 24, "AES-192/CCM(16,4)", 16 },
        !           262:        { ENCR_AES_CCM_ICV16, 32, "AES-256/CCM(16,4)", 16 },
        !           263: };
        !           264: 
        !           265: /**
        !           266:  * Determine the cipher name and ICV size for the given algorithm and key size
        !           267:  */
        !           268: static bool determine_aes_params(private_aead_t *this,
        !           269:                                                                 encryption_algorithm_t algo, size_t key_size)
        !           270: {
        !           271:        int i;
        !           272: 
        !           273:        for (i = 0; i < countof(aes_modes); i++)
        !           274:        {
        !           275:                if (aes_modes[i].algo == algo &&
        !           276:                        aes_modes[i].key_size == key_size)
        !           277:                {
        !           278:                        this->cipher_name = aes_modes[i].name;
        !           279:                        this->icv_size = aes_modes[i].icv_size;
        !           280:                        return TRUE;
        !           281:                }
        !           282:        }
        !           283:        return FALSE;
        !           284: }
        !           285: 
        !           286: #endif
        !           287: #endif
        !           288: 
        !           289: /**
        !           290:  * Check the given salt size, set it if not set
        !           291:  */
        !           292: static bool check_salt_size(size_t expected, size_t *salt_size)
        !           293: {
        !           294:        if (*salt_size)
        !           295:        {
        !           296:                return *salt_size == expected;
        !           297:        }
        !           298:        *salt_size = expected;
        !           299:        return TRUE;
        !           300: }
        !           301: 
        !           302: /*
        !           303:  * Described in header
        !           304:  */
        !           305: aead_t *botan_aead_create(encryption_algorithm_t algo, size_t key_size,
        !           306:                                                  size_t salt_size)
        !           307: {
        !           308:        private_aead_t *this;
        !           309: 
        !           310:        INIT(this,
        !           311:                .public = {
        !           312:                        .encrypt = _encrypt,
        !           313:                        .decrypt = _decrypt,
        !           314:                        .get_block_size = _get_block_size,
        !           315:                        .get_icv_size = _get_icv_size,
        !           316:                        .get_iv_size = _get_iv_size,
        !           317:                        .get_iv_gen = _get_iv_gen,
        !           318:                        .get_key_size = _get_key_size,
        !           319:                        .set_key = _set_key,
        !           320:                        .destroy = _destroy,
        !           321:                },
        !           322:        );
        !           323: 
        !           324:        switch (algo)
        !           325:        {
        !           326: #ifdef BOTAN_HAS_AES
        !           327: #ifdef BOTAN_HAS_AEAD_GCM
        !           328:                case ENCR_AES_GCM_ICV8:
        !           329:                case ENCR_AES_GCM_ICV12:
        !           330:                case ENCR_AES_GCM_ICV16:
        !           331:                        if (!key_size)
        !           332:                        {
        !           333:                                key_size = 16;
        !           334:                        }
        !           335:                        if (!check_salt_size(SALT_LEN, &salt_size) ||
        !           336:                                !determine_aes_params(this, algo, key_size))
        !           337:                        {
        !           338:                                free(this);
        !           339:                                return NULL;
        !           340:                        }
        !           341:                        break;
        !           342: #endif
        !           343: #ifdef BOTAN_HAS_AEAD_CCM
        !           344:                case ENCR_AES_CCM_ICV8:
        !           345:                case ENCR_AES_CCM_ICV12:
        !           346:                case ENCR_AES_CCM_ICV16:
        !           347:                        if (!key_size)
        !           348:                        {
        !           349:                                key_size = 16;
        !           350:                        }
        !           351:                        if (!check_salt_size(CCM_SALT_LEN, &salt_size) ||
        !           352:                                !determine_aes_params(this, algo, key_size))
        !           353:                        {
        !           354:                                free(this);
        !           355:                                return NULL;
        !           356:                        }
        !           357:                        break;
        !           358: #endif
        !           359: #endif
        !           360: #ifdef BOTAN_HAS_AEAD_CHACHA20_POLY1305
        !           361:                case ENCR_CHACHA20_POLY1305:
        !           362:                        if (!key_size)
        !           363:                        {
        !           364:                                key_size = CHAPOLY_KEY_LEN;
        !           365:                        }
        !           366:                        if (key_size != CHAPOLY_KEY_LEN ||
        !           367:                                !check_salt_size(SALT_LEN, &salt_size))
        !           368:                        {
        !           369:                                free(this);
        !           370:                                return NULL;
        !           371:                        }
        !           372:                        this->cipher_name = "ChaCha20Poly1305";
        !           373:                        this->icv_size = 16;
        !           374:                        break;
        !           375: #endif
        !           376:                default:
        !           377:                        free(this);
        !           378:                        return NULL;
        !           379:        }
        !           380: 
        !           381:        this->key = chunk_alloc(key_size);
        !           382:        this->salt = chunk_alloc(salt_size);
        !           383:        this->iv_gen = iv_gen_seq_create();
        !           384: 
        !           385:        return &this->public;
        !           386: }
        !           387: 
        !           388: #endif

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>