Line data Source code
1 : /*
2 : * AES SIV (RFC 5297)
3 : * Copyright (c) 2013 Cozybit, Inc.
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 :
11 : #include "common.h"
12 : #include "aes.h"
13 : #include "aes_wrap.h"
14 : #include "aes_siv.h"
15 :
16 :
17 : static const u8 zero[AES_BLOCK_SIZE];
18 :
19 :
20 130 : static void dbl(u8 *pad)
21 : {
22 : int i, carry;
23 :
24 130 : carry = pad[0] & 0x80;
25 2080 : for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE - 1; i++)
26 1950 : pad[i] = (pad[i] << 1) | (pad[i + 1] >> 7);
27 130 : pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] <<= 1;
28 130 : if (carry)
29 104 : pad[AES_BLOCK_SIZE - 1] ^= 0x87;
30 130 : }
31 :
32 :
33 130 : static void xor(u8 *a, const u8 *b)
34 : {
35 : int i;
36 :
37 2210 : for (i = 0; i < AES_BLOCK_SIZE; i++)
38 2080 : *a++ ^= *b++;
39 130 : }
40 :
41 :
42 42 : static void xorend(u8 *a, int alen, const u8 *b, int blen)
43 : {
44 : int i;
45 :
46 42 : if (alen < blen)
47 42 : return;
48 :
49 714 : for (i = 0; i < blen; i++)
50 672 : a[alen - blen + i] ^= b[i];
51 : }
52 :
53 :
54 2 : static void pad_block(u8 *pad, const u8 *addr, size_t len)
55 : {
56 2 : os_memset(pad, 0, AES_BLOCK_SIZE);
57 2 : os_memcpy(pad, addr, len);
58 :
59 2 : if (len < AES_BLOCK_SIZE)
60 2 : pad[len] = 0x80;
61 2 : }
62 :
63 :
64 44 : static int aes_s2v(const u8 *key, size_t num_elem, const u8 *addr[],
65 : size_t *len, u8 *mac)
66 : {
67 : u8 tmp[AES_BLOCK_SIZE], tmp2[AES_BLOCK_SIZE];
68 44 : u8 *buf = NULL;
69 : int ret;
70 : size_t i;
71 :
72 44 : if (!num_elem) {
73 0 : os_memcpy(tmp, zero, sizeof(zero));
74 0 : tmp[AES_BLOCK_SIZE - 1] = 1;
75 0 : return omac1_aes_128(key, tmp, sizeof(tmp), mac);
76 : }
77 :
78 44 : ret = omac1_aes_128(key, zero, sizeof(zero), tmp);
79 44 : if (ret)
80 0 : return ret;
81 :
82 172 : for (i = 0; i < num_elem - 1; i++) {
83 128 : ret = omac1_aes_128(key, addr[i], len[i], tmp2);
84 128 : if (ret)
85 0 : return ret;
86 :
87 128 : dbl(tmp);
88 128 : xor(tmp, tmp2);
89 : }
90 44 : if (len[i] >= AES_BLOCK_SIZE) {
91 42 : buf = os_malloc(len[i]);
92 42 : if (!buf)
93 0 : return -ENOMEM;
94 :
95 42 : os_memcpy(buf, addr[i], len[i]);
96 42 : xorend(buf, len[i], tmp, AES_BLOCK_SIZE);
97 42 : ret = omac1_aes_128(key, buf, len[i], mac);
98 42 : bin_clear_free(buf, len[i]);
99 42 : return ret;
100 : }
101 :
102 2 : dbl(tmp);
103 2 : pad_block(tmp2, addr[i], len[i]);
104 2 : xor(tmp, tmp2);
105 :
106 2 : return omac1_aes_128(key, tmp, sizeof(tmp), mac);
107 : }
108 :
109 :
110 27 : int aes_siv_encrypt(const u8 *key, const u8 *pw,
111 : size_t pwlen, size_t num_elem,
112 : const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *out)
113 : {
114 : const u8 *_addr[6];
115 : size_t _len[6];
116 27 : const u8 *k1 = key, *k2 = key + 16;
117 : u8 v[AES_BLOCK_SIZE];
118 : size_t i;
119 : u8 *iv, *crypt_pw;
120 :
121 27 : if (num_elem > ARRAY_SIZE(_addr) - 1)
122 0 : return -1;
123 :
124 106 : for (i = 0; i < num_elem; i++) {
125 79 : _addr[i] = addr[i];
126 79 : _len[i] = len[i];
127 : }
128 27 : _addr[num_elem] = pw;
129 27 : _len[num_elem] = pwlen;
130 :
131 27 : if (aes_s2v(k1, num_elem + 1, _addr, _len, v))
132 0 : return -1;
133 :
134 27 : iv = out;
135 27 : crypt_pw = out + AES_BLOCK_SIZE;
136 :
137 27 : os_memcpy(iv, v, AES_BLOCK_SIZE);
138 27 : os_memcpy(crypt_pw, pw, pwlen);
139 :
140 : /* zero out 63rd and 31st bits of ctr (from right) */
141 27 : v[8] &= 0x7f;
142 27 : v[12] &= 0x7f;
143 27 : return aes_128_ctr_encrypt(k2, v, crypt_pw, pwlen);
144 : }
145 :
146 :
147 17 : int aes_siv_decrypt(const u8 *key, const u8 *iv_crypt, size_t iv_c_len,
148 : size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len,
149 : u8 *out)
150 : {
151 : const u8 *_addr[6];
152 : size_t _len[6];
153 17 : const u8 *k1 = key, *k2 = key + 16;
154 : size_t crypt_len;
155 : size_t i;
156 : int ret;
157 : u8 iv[AES_BLOCK_SIZE];
158 : u8 check[AES_BLOCK_SIZE];
159 :
160 17 : if (iv_c_len < AES_BLOCK_SIZE || num_elem > ARRAY_SIZE(_addr) - 1)
161 0 : return -1;
162 17 : crypt_len = iv_c_len - AES_BLOCK_SIZE;
163 :
164 66 : for (i = 0; i < num_elem; i++) {
165 49 : _addr[i] = addr[i];
166 49 : _len[i] = len[i];
167 : }
168 17 : _addr[num_elem] = out;
169 17 : _len[num_elem] = crypt_len;
170 :
171 17 : os_memcpy(iv, iv_crypt, AES_BLOCK_SIZE);
172 17 : os_memcpy(out, iv_crypt + AES_BLOCK_SIZE, crypt_len);
173 :
174 17 : iv[8] &= 0x7f;
175 17 : iv[12] &= 0x7f;
176 :
177 17 : ret = aes_128_ctr_encrypt(k2, iv, out, crypt_len);
178 17 : if (ret)
179 0 : return ret;
180 :
181 17 : ret = aes_s2v(k1, num_elem + 1, _addr, _len, check);
182 17 : if (ret)
183 0 : return ret;
184 17 : if (os_memcmp(check, iv_crypt, AES_BLOCK_SIZE) == 0)
185 17 : return 0;
186 :
187 0 : return -1;
188 : }
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