crypto/openssl/crypto/evp/e_aes.c

   1 /* ====================================================================
   2  * Copyright (c) 2001-2011 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the
  14  *    distribution.
  15  *
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  17  *    software must display the following acknowledgment:
  18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  20  *
  21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without
  23  *    prior written permission. For written permission, please contact
  24  *    openssl-core@openssl.org.
  25  *
  26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  28  *    permission of the OpenSSL Project.
  29  *
  30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  31  *    acknowledgment:
  32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  34  *
  35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  * ====================================================================
  48  *
  49  */
  50
  51 #include <openssl/opensslconf.h>
  52 #ifndef OPENSSL_NO_AES
  53 #include <openssl/crypto.h>
  54 # include <openssl/evp.h>
  55 # include <openssl/err.h>
  56 # include <string.h>
  57 # include <assert.h>
  58 # include <openssl/aes.h>
  59 # include "evp_locl.h"
  60 # ifndef OPENSSL_FIPS
  61 #  include "modes_lcl.h"
  62 #  include <openssl/rand.h>
  63
  64 typedef struct {
  65     AES_KEY ks;
  66     block128_f block;
  67     union {
  68         cbc128_f cbc;
  69         ctr128_f ctr;
  70     } stream;
  71 } EVP_AES_KEY;
  72
  73 typedef struct {
  74     AES_KEY ks;                 /* AES key schedule to use */
  75     int key_set;                /* Set if key initialised */
  76     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  77     GCM128_CONTEXT gcm;
  78     unsigned char *iv;          /* Temporary IV store */
  79     int ivlen;                  /* IV length */
  80     int taglen;
  81     int iv_gen;                 /* It is OK to generate IVs */
  82     int tls_aad_len;            /* TLS AAD length */
  83     ctr128_f ctr;
  84 } EVP_AES_GCM_CTX;
  85
  86 typedef struct {
  87     AES_KEY ks1, ks2;           /* AES key schedules to use */
  88     XTS128_CONTEXT xts;
  89     void (*stream) (const unsigned char *in,
  90                     unsigned char *out, size_t length,
  91                     const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
  92                     const unsigned char iv[16]);
  93 } EVP_AES_XTS_CTX;
  94
  95 typedef struct {
  96     AES_KEY ks;                 /* AES key schedule to use */
  97     int key_set;                /* Set if key initialised */
  98     int iv_set;                 /* Set if an iv is set */
  99     int tag_set;                /* Set if tag is valid */
 100     int len_set;                /* Set if message length set */
 101     int L, M;                   /* L and M parameters from RFC3610 */
 102     CCM128_CONTEXT ccm;
 103     ccm128_f str;
 104 } EVP_AES_CCM_CTX;
 105
 106 #  define MAXBITCHUNK     ((size_t)1<<(sizeof(size_t)*8-4))
 107
 108 #  ifdef VPAES_ASM
 109 int vpaes_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 110                           AES_KEY *key);
 111 int vpaes_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 112                           AES_KEY *key);
 113
 114 void vpaes_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 115                    const AES_KEY *key);
 116 void vpaes_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 117                    const AES_KEY *key);
 118
 119 void vpaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 120                        unsigned char *out,
 121                        size_t length,
 122                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 123 #  endif
 124 #  ifdef BSAES_ASM
 125 void bsaes_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 126                        size_t length, const AES_KEY *key,
 127                        unsigned char ivec[16], int enc);
 128 void bsaes_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 129                                 size_t len, const AES_KEY *key,
 130                                 const unsigned char ivec[16]);
 131 void bsaes_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 132                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 133                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 134 void bsaes_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
 135                        size_t len, const AES_KEY *key1,
 136                        const AES_KEY *key2, const unsigned char iv[16]);
 137 #  endif
 138 #  ifdef AES_CTR_ASM
 139 void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 140                        size_t blocks, const AES_KEY *key,
 141                        const unsigned char ivec[AES_BLOCK_SIZE]);
 142 #  endif
 143 #  ifdef AES_XTS_ASM
 144 void AES_xts_encrypt(const char *inp, char *out, size_t len,
 145                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 146                      const unsigned char iv[16]);
 147 void AES_xts_decrypt(const char *inp, char *out, size_t len,
 148                      const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 149                      const unsigned char iv[16]);
 150 #  endif
 151
 152 #  if     defined(AES_ASM) && !defined(I386_ONLY) &&      (  \
 153         ((defined(__i386)       || defined(__i386__)    || \
 154           defined(_M_IX86)) && defined(OPENSSL_IA32_SSE2))|| \
 155         defined(__x86_64)       || defined(__x86_64__)  || \
 156         defined(_M_AMD64)       || defined(_M_X64)      || \
 157         defined(__INTEL__)                              )
 158
 159 extern unsigned int OPENSSL_ia32cap_P[2];
 160
 161 #   ifdef VPAES_ASM
 162 #    define VPAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 163 #   endif
 164 #   ifdef BSAES_ASM
 165 #    define BSAES_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(41-32)))
 166 #   endif
 167 /*
 168  * AES-NI section
 169  */
 170 #   define AESNI_CAPABLE   (OPENSSL_ia32cap_P[1]&(1<<(57-32)))
 171
 172 int aesni_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 173                           AES_KEY *key);
 174 int aesni_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, int bits,
 175                           AES_KEY *key);
 176
 177 void aesni_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 178                    const AES_KEY *key);
 179 void aesni_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 180                    const AES_KEY *key);
 181
 182 void aesni_ecb_encrypt(const unsigned char *in,
 183                        unsigned char *out,
 184                        size_t length, const AES_KEY *key, int enc);
 185 void aesni_cbc_encrypt(const unsigned char *in,
 186                        unsigned char *out,
 187                        size_t length,
 188                        const AES_KEY *key, unsigned char *ivec, int enc);
 189
 190 void aesni_ctr32_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 191                                 unsigned char *out,
 192                                 size_t blocks,
 193                                 const void *key, const unsigned char *ivec);
 194
 195 void aesni_xts_encrypt(const unsigned char *in,
 196                        unsigned char *out,
 197                        size_t length,
 198                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 199                        const unsigned char iv[16]);
 200
 201 void aesni_xts_decrypt(const unsigned char *in,
 202                        unsigned char *out,
 203                        size_t length,
 204                        const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
 205                        const unsigned char iv[16]);
 206
 207 void aesni_ccm64_encrypt_blocks(const unsigned char *in,
 208                                 unsigned char *out,
 209                                 size_t blocks,
 210                                 const void *key,
 211                                 const unsigned char ivec[16],
 212                                 unsigned char cmac[16]);
 213
 214 void aesni_ccm64_decrypt_blocks(const unsigned char *in,
 215                                 unsigned char *out,
 216                                 size_t blocks,
 217                                 const void *key,
 218                                 const unsigned char ivec[16],
 219                                 unsigned char cmac[16]);
 220
 221 static int aesni_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 222                           const unsigned char *iv, int enc)
 223 {
 224     int ret, mode;
 225     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 226
 227     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
 228     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 229         && !enc) {
 230         ret = aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
 231         dat->block = (block128_f) aesni_decrypt;
 232         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 233             (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt : NULL;
 234     } else {
 235         ret = aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, ctx->cipher_data);
 236         dat->block = (block128_f) aesni_encrypt;
 237         if (mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 238             dat->stream.cbc = (cbc128_f) aesni_cbc_encrypt;
 239         else if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 240             dat->stream.ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 241         else
 242             dat->stream.cbc = NULL;
 243     }
 244
 245     if (ret < 0) {
 246         EVPerr(EVP_F_AESNI_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 247         return 0;
 248     }
 249
 250     return 1;
 251 }
 252
 253 static int aesni_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 254                             const unsigned char *in, size_t len)
 255 {
 256     aesni_cbc_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->iv, ctx->encrypt);
 257
 258     return 1;
 259 }
 260
 261 static int aesni_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 262                             const unsigned char *in, size_t len)
 263 {
 264     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
 265
 266     if (len < bl)
 267         return 1;
 268
 269     aesni_ecb_encrypt(in, out, len, ctx->cipher_data, ctx->encrypt);
 270
 271     return 1;
 272 }
 273
 274 #   define aesni_ofb_cipher aes_ofb_cipher
 275 static int aesni_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 276                             const unsigned char *in, size_t len);
 277
 278 #   define aesni_cfb_cipher aes_cfb_cipher
 279 static int aesni_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 280                             const unsigned char *in, size_t len);
 281
 282 #   define aesni_cfb8_cipher aes_cfb8_cipher
 283 static int aesni_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 284                              const unsigned char *in, size_t len);
 285
 286 #   define aesni_cfb1_cipher aes_cfb1_cipher
 287 static int aesni_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 288                              const unsigned char *in, size_t len);
 289
 290 #   define aesni_ctr_cipher aes_ctr_cipher
 291 static int aesni_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 292                             const unsigned char *in, size_t len);
 293
 294 static int aesni_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 295                               const unsigned char *iv, int enc)
 296 {
 297     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 298     if (!iv && !key)
 299         return 1;
 300     if (key) {
 301         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks);
 302         CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 303         gctx->ctr = (ctr128_f) aesni_ctr32_encrypt_blocks;
 304         /*
 305          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 306          */
 307         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 308             iv = gctx->iv;
 309         if (iv) {
 310             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 311             gctx->iv_set = 1;
 312         }
 313         gctx->key_set = 1;
 314     } else {
 315         /* If key set use IV, otherwise copy */
 316         if (gctx->key_set)
 317             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 318         else
 319             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 320         gctx->iv_set = 1;
 321         gctx->iv_gen = 0;
 322     }
 323     return 1;
 324 }
 325
 326 #   define aesni_gcm_cipher aes_gcm_cipher
 327 static int aesni_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 328                             const unsigned char *in, size_t len);
 329
 330 static int aesni_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 331                               const unsigned char *iv, int enc)
 332 {
 333     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
 334     if (!iv && !key)
 335         return 1;
 336
 337     if (key) {
 338         /* key_len is two AES keys */
 339         if (enc) {
 340             aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
 341             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_encrypt;
 342             xctx->stream = aesni_xts_encrypt;
 343         } else {
 344             aesni_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
 345             xctx->xts.block1 = (block128_f) aesni_decrypt;
 346             xctx->stream = aesni_xts_decrypt;
 347         }
 348
 349         aesni_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
 350                               ctx->key_len * 4, &xctx->ks2);
 351         xctx->xts.block2 = (block128_f) aesni_encrypt;
 352
 353         xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
 354     }
 355
 356     if (iv) {
 357         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
 358         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
 359     }
 360
 361     return 1;
 362 }
 363
 364 #   define aesni_xts_cipher aes_xts_cipher
 365 static int aesni_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 366                             const unsigned char *in, size_t len);
 367
 368 static int aesni_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 369                               const unsigned char *iv, int enc)
 370 {
 371     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
 372     if (!iv && !key)
 373         return 1;
 374     if (key) {
 375         aesni_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks);
 376         CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
 377                            &cctx->ks, (block128_f) aesni_encrypt);
 378         cctx->str = enc ? (ccm128_f) aesni_ccm64_encrypt_blocks :
 379             (ccm128_f) aesni_ccm64_decrypt_blocks;
 380         cctx->key_set = 1;
 381     }
 382     if (iv) {
 383         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
 384         cctx->iv_set = 1;
 385     }
 386     return 1;
 387 }
 388
 389 #   define aesni_ccm_cipher aes_ccm_cipher
 390 static int aesni_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 391                             const unsigned char *in, size_t len);
 392
 393 #   define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 394 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 395         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 396         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 397         aesni_init_key,                 \
 398         aesni_##mode##_cipher,          \
 399         NULL,                           \
 400         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 401         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 402 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 403         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,     \
 404         keylen/8,ivlen, \
 405         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 406         aes_init_key,                   \
 407         aes_##mode##_cipher,            \
 408         NULL,                           \
 409         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 410         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 411 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 412 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 413
 414 #   define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 415 static const EVP_CIPHER aesni_##keylen##_##mode = { \
 416         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 417         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 418         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 419         aesni_##mode##_init_key,        \
 420         aesni_##mode##_cipher,          \
 421         aes_##mode##_cleanup,           \
 422         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 423         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 424 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 425         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 426         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 427         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 428         aes_##mode##_init_key,          \
 429         aes_##mode##_cipher,            \
 430         aes_##mode##_cleanup,           \
 431         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 432         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 433 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 434 { return AESNI_CAPABLE?&aesni_##keylen##_##mode:&aes_##keylen##_##mode; }
 435
 436 #  else
 437
 438 #   define BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,blocksize,ivlen,nmode,mode,MODE,flags) \
 439 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 440         nid##_##keylen##_##nmode,blocksize,keylen/8,ivlen, \
 441         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 442         aes_init_key,                   \
 443         aes_##mode##_cipher,            \
 444         NULL,                           \
 445         sizeof(EVP_AES_KEY),            \
 446         NULL,NULL,NULL,NULL }; \
 447 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 448 { return &aes_##keylen##_##mode; }
 449
 450 #   define BLOCK_CIPHER_custom(nid,keylen,blocksize,ivlen,mode,MODE,flags) \
 451 static const EVP_CIPHER aes_##keylen##_##mode = { \
 452         nid##_##keylen##_##mode,blocksize, \
 453         (EVP_CIPH_##MODE##_MODE==EVP_CIPH_XTS_MODE?2:1)*keylen/8, ivlen, \
 454         flags|EVP_CIPH_##MODE##_MODE,   \
 455         aes_##mode##_init_key,          \
 456         aes_##mode##_cipher,            \
 457         aes_##mode##_cleanup,           \
 458         sizeof(EVP_AES_##MODE##_CTX),   \
 459         NULL,NULL,aes_##mode##_ctrl,NULL }; \
 460 const EVP_CIPHER *EVP_aes_##keylen##_##mode(void) \
 461 { return &aes_##keylen##_##mode; }
 462 #  endif
 463
 464 #  define BLOCK_CIPHER_generic_pack(nid,keylen,flags)             \
 465         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,16,cbc,cbc,CBC,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)     \
 466         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,16,0,ecb,ecb,ECB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)      \
 467         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ofb128,ofb,OFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 468         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb128,cfb,CFB,flags|EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1)   \
 469         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb1,cfb1,CFB,flags)       \
 470         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,cfb8,cfb8,CFB,flags)       \
 471         BLOCK_CIPHER_generic(nid,keylen,1,16,ctr,ctr,CTR,flags)
 472
 473 static int aes_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 474                         const unsigned char *iv, int enc)
 475 {
 476     int ret, mode;
 477     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 478
 479     mode = ctx->cipher->flags & EVP_CIPH_MODE;
 480     if ((mode == EVP_CIPH_ECB_MODE || mode == EVP_CIPH_CBC_MODE)
 481         && !enc)
 482 #  ifdef BSAES_CAPABLE
 483         if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CBC_MODE) {
 484             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 485             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
 486             dat->stream.cbc = (cbc128_f) bsaes_cbc_encrypt;
 487         } else
 488 #  endif
 489 #  ifdef VPAES_CAPABLE
 490         if (VPAES_CAPABLE) {
 491             ret = vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 492             dat->block = (block128_f) vpaes_decrypt;
 493             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 494                 (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
 495         } else
 496 #  endif
 497         {
 498             ret = AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 499             dat->block = (block128_f) AES_decrypt;
 500             dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 501                 (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
 502     } else
 503 #  ifdef BSAES_CAPABLE
 504     if (BSAES_CAPABLE && mode == EVP_CIPH_CTR_MODE) {
 505         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 506         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
 507         dat->stream.ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
 508     } else
 509 #  endif
 510 #  ifdef VPAES_CAPABLE
 511     if (VPAES_CAPABLE) {
 512         ret = vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 513         dat->block = (block128_f) vpaes_encrypt;
 514         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 515             (cbc128_f) vpaes_cbc_encrypt : NULL;
 516     } else
 517 #  endif
 518     {
 519         ret = AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &dat->ks);
 520         dat->block = (block128_f) AES_encrypt;
 521         dat->stream.cbc = mode == EVP_CIPH_CBC_MODE ?
 522             (cbc128_f) AES_cbc_encrypt : NULL;
 523 #  ifdef AES_CTR_ASM
 524         if (mode == EVP_CIPH_CTR_MODE)
 525             dat->stream.ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
 526 #  endif
 527     }
 528
 529     if (ret < 0) {
 530         EVPerr(EVP_F_AES_INIT_KEY, EVP_R_AES_KEY_SETUP_FAILED);
 531         return 0;
 532     }
 533
 534     return 1;
 535 }
 536
 537 static int aes_cbc_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 538                           const unsigned char *in, size_t len)
 539 {
 540     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 541
 542     if (dat->stream.cbc)
 543         (*dat->stream.cbc) (in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, ctx->encrypt);
 544     else if (ctx->encrypt)
 545         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
 546     else
 547         CRYPTO_cbc128_encrypt(in, out, len, &dat->ks, ctx->iv, dat->block);
 548
 549     return 1;
 550 }
 551
 552 static int aes_ecb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 553                           const unsigned char *in, size_t len)
 554 {
 555     size_t bl = ctx->cipher->block_size;
 556     size_t i;
 557     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 558
 559     if (len < bl)
 560         return 1;
 561
 562     for (i = 0, len -= bl; i <= len; i += bl)
 563         (*dat->block) (in + i, out + i, &dat->ks);
 564
 565     return 1;
 566 }
 567
 568 static int aes_ofb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 569                           const unsigned char *in, size_t len)
 570 {
 571     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 572
 573     CRYPTO_ofb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 574                           ctx->iv, &ctx->num, dat->block);
 575     return 1;
 576 }
 577
 578 static int aes_cfb_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 579                           const unsigned char *in, size_t len)
 580 {
 581     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 582
 583     CRYPTO_cfb128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 584                           ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
 585     return 1;
 586 }
 587
 588 static int aes_cfb8_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 589                            const unsigned char *in, size_t len)
 590 {
 591     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 592
 593     CRYPTO_cfb128_8_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 594                             ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
 595     return 1;
 596 }
 597
 598 static int aes_cfb1_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 599                            const unsigned char *in, size_t len)
 600 {
 601     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 602
 603     if (ctx->flags & EVP_CIPH_FLAG_LENGTH_BITS) {
 604         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 605                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
 606         return 1;
 607     }
 608
 609     while (len >= MAXBITCHUNK) {
 610         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, MAXBITCHUNK * 8, &dat->ks,
 611                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
 612         len -= MAXBITCHUNK;
 613     }
 614     if (len)
 615         CRYPTO_cfb128_1_encrypt(in, out, len * 8, &dat->ks,
 616                                 ctx->iv, &ctx->num, ctx->encrypt, dat->block);
 617
 618     return 1;
 619 }
 620
 621 static int aes_ctr_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 622                           const unsigned char *in, size_t len)
 623 {
 624     unsigned int num = ctx->num;
 625     EVP_AES_KEY *dat = (EVP_AES_KEY *) ctx->cipher_data;
 626
 627     if (dat->stream.ctr)
 628         CRYPTO_ctr128_encrypt_ctr32(in, out, len, &dat->ks,
 629                                     ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->stream.ctr);
 630     else
 631         CRYPTO_ctr128_encrypt(in, out, len, &dat->ks,
 632                               ctx->iv, ctx->buf, &num, dat->block);
 633     ctx->num = (size_t)num;
 634     return 1;
 635 }
 636
 637 BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 128, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
 638     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 192, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
 639     BLOCK_CIPHER_generic_pack(NID_aes, 256, EVP_CIPH_FLAG_FIPS)
 640
 641 static int aes_gcm_cleanup(EVP_CIPHER_CTX *c)
 642 {
 643     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
 644     OPENSSL_cleanse(&gctx->gcm, sizeof(gctx->gcm));
 645     if (gctx->iv != c->iv)
 646         OPENSSL_free(gctx->iv);
 647     return 1;
 648 }
 649
 650 /* increment counter (64-bit int) by 1 */
 651 static void ctr64_inc(unsigned char *counter)
 652 {
 653     int n = 8;
 654     unsigned char c;
 655
 656     do {
 657         --n;
 658         c = counter[n];
 659         ++c;
 660         counter[n] = c;
 661         if (c)
 662             return;
 663     } while (n);
 664 }
 665
 666 static int aes_gcm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
 667 {
 668     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = c->cipher_data;
 669     switch (type) {
 670     case EVP_CTRL_INIT:
 671         gctx->key_set = 0;
 672         gctx->iv_set = 0;
 673         gctx->ivlen = c->cipher->iv_len;
 674         gctx->iv = c->iv;
 675         gctx->taglen = -1;
 676         gctx->iv_gen = 0;
 677         gctx->tls_aad_len = -1;
 678         return 1;
 679
 680     case EVP_CTRL_GCM_SET_IVLEN:
 681         if (arg <= 0)
 682             return 0;
 683 #  ifdef OPENSSL_FIPS
 684         if (FIPS_module_mode() && !(c->flags & EVP_CIPH_FLAG_NON_FIPS_ALLOW)
 685             && arg < 12)
 686             return 0;
 687 #  endif
 688         /* Allocate memory for IV if needed */
 689         if ((arg > EVP_MAX_IV_LENGTH) && (arg > gctx->ivlen)) {
 690             if (gctx->iv != c->iv)
 691                 OPENSSL_free(gctx->iv);
 692             gctx->iv = OPENSSL_malloc(arg);
 693             if (!gctx->iv)
 694                 return 0;
 695         }
 696         gctx->ivlen = arg;
 697         return 1;
 698
 699     case EVP_CTRL_GCM_SET_TAG:
 700         if (arg <= 0 || arg > 16 || c->encrypt)
 701             return 0;
 702         memcpy(c->buf, ptr, arg);
 703         gctx->taglen = arg;
 704         return 1;
 705
 706     case EVP_CTRL_GCM_GET_TAG:
 707         if (arg <= 0 || arg > 16 || !c->encrypt || gctx->taglen < 0)
 708             return 0;
 709         memcpy(ptr, c->buf, arg);
 710         return 1;
 711
 712     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_FIXED:
 713         /* Special case: -1 length restores whole IV */
 714         if (arg == -1) {
 715             memcpy(gctx->iv, ptr, gctx->ivlen);
 716             gctx->iv_gen = 1;
 717             return 1;
 718         }
 719         /*
 720          * Fixed field must be at least 4 bytes and invocation field at least
 721          * 8.
 722          */
 723         if ((arg < 4) || (gctx->ivlen - arg) < 8)
 724             return 0;
 725         if (arg)
 726             memcpy(gctx->iv, ptr, arg);
 727         if (c->encrypt && RAND_bytes(gctx->iv + arg, gctx->ivlen - arg) <= 0)
 728             return 0;
 729         gctx->iv_gen = 1;
 730         return 1;
 731
 732     case EVP_CTRL_GCM_IV_GEN:
 733         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0)
 734             return 0;
 735         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
 736         if (arg <= 0 || arg > gctx->ivlen)
 737             arg = gctx->ivlen;
 738         memcpy(ptr, gctx->iv + gctx->ivlen - arg, arg);
 739         /*
 740          * Invocation field will be at least 8 bytes in size and so no need
 741          * to check wrap around or increment more than last 8 bytes.
 742          */
 743         ctr64_inc(gctx->iv + gctx->ivlen - 8);
 744         gctx->iv_set = 1;
 745         return 1;
 746
 747     case EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV:
 748         if (gctx->iv_gen == 0 || gctx->key_set == 0 || c->encrypt)
 749             return 0;
 750         memcpy(gctx->iv + gctx->ivlen - arg, ptr, arg);
 751         CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, gctx->iv, gctx->ivlen);
 752         gctx->iv_set = 1;
 753         return 1;
 754
 755     case EVP_CTRL_AEAD_TLS1_AAD:
 756         /* Save the AAD for later use */
 757         if (arg != EVP_AEAD_TLS1_AAD_LEN)
 758             return 0;
 759         memcpy(c->buf, ptr, arg);
 760         gctx->tls_aad_len = arg;
 761         {
 762             unsigned int len = c->buf[arg - 2] << 8 | c->buf[arg - 1];
 763             /* Correct length for explicit IV */
 764             len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
 765             /* If decrypting correct for tag too */
 766             if (!c->encrypt)
 767                 len -= EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
 768             c->buf[arg - 2] = len >> 8;
 769             c->buf[arg - 1] = len & 0xff;
 770         }
 771         /* Extra padding: tag appended to record */
 772         return EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
 773
 774     case EVP_CTRL_COPY:
 775         {
 776             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
 777             EVP_AES_GCM_CTX *gctx_out = out->cipher_data;
 778             if (gctx->gcm.key) {
 779                 if (gctx->gcm.key != &gctx->ks)
 780                     return 0;
 781                 gctx_out->gcm.key = &gctx_out->ks;
 782             }
 783             if (gctx->iv == c->iv)
 784                 gctx_out->iv = out->iv;
 785             else {
 786                 gctx_out->iv = OPENSSL_malloc(gctx->ivlen);
 787                 if (!gctx_out->iv)
 788                     return 0;
 789                 memcpy(gctx_out->iv, gctx->iv, gctx->ivlen);
 790             }
 791             return 1;
 792         }
 793
 794     default:
 795         return -1;
 796
 797     }
 798 }
 799
 800 static int aes_gcm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
 801                             const unsigned char *iv, int enc)
 802 {
 803     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 804     if (!iv && !key)
 805         return 1;
 806     if (key) {
 807         do {
 808 #  ifdef BSAES_CAPABLE
 809             if (BSAES_CAPABLE) {
 810                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks);
 811                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 812                                    (block128_f) AES_encrypt);
 813                 gctx->ctr = (ctr128_f) bsaes_ctr32_encrypt_blocks;
 814                 break;
 815             } else
 816 #  endif
 817 #  ifdef VPAES_CAPABLE
 818             if (VPAES_CAPABLE) {
 819                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks);
 820                 CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 821                                    (block128_f) vpaes_encrypt);
 822                 gctx->ctr = NULL;
 823                 break;
 824             } else
 825 #  endif
 826                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
 827
 828             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &gctx->ks);
 829             CRYPTO_gcm128_init(&gctx->gcm, &gctx->ks,
 830                                (block128_f) AES_encrypt);
 831 #  ifdef AES_CTR_ASM
 832             gctx->ctr = (ctr128_f) AES_ctr32_encrypt;
 833 #  else
 834             gctx->ctr = NULL;
 835 #  endif
 836         } while (0);
 837
 838         /*
 839          * If we have an iv can set it directly, otherwise use saved IV.
 840          */
 841         if (iv == NULL && gctx->iv_set)
 842             iv = gctx->iv;
 843         if (iv) {
 844             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 845             gctx->iv_set = 1;
 846         }
 847         gctx->key_set = 1;
 848     } else {
 849         /* If key set use IV, otherwise copy */
 850         if (gctx->key_set)
 851             CRYPTO_gcm128_setiv(&gctx->gcm, iv, gctx->ivlen);
 852         else
 853             memcpy(gctx->iv, iv, gctx->ivlen);
 854         gctx->iv_set = 1;
 855         gctx->iv_gen = 0;
 856     }
 857     return 1;
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Handle TLS GCM packet format. This consists of the last portion of the IV
 862  * followed by the payload and finally the tag. On encrypt generate IV,
 863  * encrypt payload and write the tag. On verify retrieve IV, decrypt payload
 864  * and verify tag.
 865  */
 866
 867 static int aes_gcm_tls_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 868                               const unsigned char *in, size_t len)
 869 {
 870     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 871     int rv = -1;
 872     /* Encrypt/decrypt must be performed in place */
 873     if (out != in
 874         || len < (EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN))
 875         return -1;
 876     /*
 877      * Set IV from start of buffer or generate IV and write to start of
 878      * buffer.
 879      */
 880     if (EVP_CIPHER_CTX_ctrl(ctx, ctx->encrypt ?
 881                             EVP_CTRL_GCM_IV_GEN : EVP_CTRL_GCM_SET_IV_INV,
 882                             EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN, out) <= 0)
 883         goto err;
 884     /* Use saved AAD */
 885     if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->tls_aad_len))
 886         goto err;
 887     /* Fix buffer and length to point to payload */
 888     in += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
 889     out += EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN;
 890     len -= EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
 891     if (ctx->encrypt) {
 892         /* Encrypt payload */
 893         if (gctx->ctr) {
 894             if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
 895                                             in, out, len, gctx->ctr))
 896                 goto err;
 897         } else {
 898             if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, len))
 899                 goto err;
 900         }
 901         out += len;
 902         /* Finally write tag */
 903         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, out, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
 904         rv = len + EVP_GCM_TLS_EXPLICIT_IV_LEN + EVP_GCM_TLS_TAG_LEN;
 905     } else {
 906         /* Decrypt */
 907         if (gctx->ctr) {
 908             if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
 909                                             in, out, len, gctx->ctr))
 910                 goto err;
 911         } else {
 912             if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, len))
 913                 goto err;
 914         }
 915         /* Retrieve tag */
 916         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN);
 917         /* If tag mismatch wipe buffer */
 918         if (CRYPTO_memcmp(ctx->buf, in + len, EVP_GCM_TLS_TAG_LEN)) {
 919             OPENSSL_cleanse(out, len);
 920             goto err;
 921         }
 922         rv = len;
 923     }
 924
 925  err:
 926     gctx->iv_set = 0;
 927     gctx->tls_aad_len = -1;
 928     return rv;
 929 }
 930
 931 static int aes_gcm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
 932                           const unsigned char *in, size_t len)
 933 {
 934     EVP_AES_GCM_CTX *gctx = ctx->cipher_data;
 935     /* If not set up, return error */
 936     if (!gctx->key_set)
 937         return -1;
 938
 939     if (gctx->tls_aad_len >= 0)
 940         return aes_gcm_tls_cipher(ctx, out, in, len);
 941
 942     if (!gctx->iv_set)
 943         return -1;
 944     if (in) {
 945         if (out == NULL) {
 946             if (CRYPTO_gcm128_aad(&gctx->gcm, in, len))
 947                 return -1;
 948         } else if (ctx->encrypt) {
 949             if (gctx->ctr) {
 950                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt_ctr32(&gctx->gcm,
 951                                                 in, out, len, gctx->ctr))
 952                     return -1;
 953             } else {
 954                 if (CRYPTO_gcm128_encrypt(&gctx->gcm, in, out, len))
 955                     return -1;
 956             }
 957         } else {
 958             if (gctx->ctr) {
 959                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt_ctr32(&gctx->gcm,
 960                                                 in, out, len, gctx->ctr))
 961                     return -1;
 962             } else {
 963                 if (CRYPTO_gcm128_decrypt(&gctx->gcm, in, out, len))
 964                     return -1;
 965             }
 966         }
 967         return len;
 968     } else {
 969         if (!ctx->encrypt) {
 970             if (gctx->taglen < 0)
 971                 return -1;
 972             if (CRYPTO_gcm128_finish(&gctx->gcm, ctx->buf, gctx->taglen) != 0)
 973                 return -1;
 974             gctx->iv_set = 0;
 975             return 0;
 976         }
 977         CRYPTO_gcm128_tag(&gctx->gcm, ctx->buf, 16);
 978         gctx->taglen = 16;
 979         /* Don't reuse the IV */
 980         gctx->iv_set = 0;
 981         return 0;
 982     }
 983
 984 }
 985
 986 #  define CUSTOM_FLAGS    (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 \
 987                 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV | EVP_CIPH_FLAG_CUSTOM_CIPHER \
 988                 | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
 989                 | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
 990
 991 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, gcm, GCM,
 992                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
 993                     CUSTOM_FLAGS)
 994     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, gcm, GCM,
 995                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
 996                     CUSTOM_FLAGS)
 997     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, gcm, GCM,
 998                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | EVP_CIPH_FLAG_AEAD_CIPHER |
 999                     CUSTOM_FLAGS)
1000
1001 static int aes_xts_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1002 {
1003     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = c->cipher_data;
1004     if (type == EVP_CTRL_COPY) {
1005         EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1006         EVP_AES_XTS_CTX *xctx_out = out->cipher_data;
1007         if (xctx->xts.key1) {
1008             if (xctx->xts.key1 != &xctx->ks1)
1009                 return 0;
1010             xctx_out->xts.key1 = &xctx_out->ks1;
1011         }
1012         if (xctx->xts.key2) {
1013             if (xctx->xts.key2 != &xctx->ks2)
1014                 return 0;
1015             xctx_out->xts.key2 = &xctx_out->ks2;
1016         }
1017         return 1;
1018     } else if (type != EVP_CTRL_INIT)
1019         return -1;
1020     /* key1 and key2 are used as an indicator both key and IV are set */
1021     xctx->xts.key1 = NULL;
1022     xctx->xts.key2 = NULL;
1023     return 1;
1024 }
1025
1026 static int aes_xts_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1027                             const unsigned char *iv, int enc)
1028 {
1029     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1030     if (!iv && !key)
1031         return 1;
1032
1033     if (key)
1034         do {
1035 #  ifdef AES_XTS_ASM
1036             xctx->stream = enc ? AES_xts_encrypt : AES_xts_decrypt;
1037 #  else
1038             xctx->stream = NULL;
1039 #  endif
1040             /* key_len is two AES keys */
1041 #  ifdef BSAES_CAPABLE
1042             if (BSAES_CAPABLE)
1043                 xctx->stream = enc ? bsaes_xts_encrypt : bsaes_xts_decrypt;
1044             else
1045 #  endif
1046 #  ifdef VPAES_CAPABLE
1047             if (VPAES_CAPABLE) {
1048                 if (enc) {
1049                     vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
1050                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1051                 } else {
1052                     vpaes_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
1053                     xctx->xts.block1 = (block128_f) vpaes_decrypt;
1054                 }
1055
1056                 vpaes_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1057                                       ctx->key_len * 4, &xctx->ks2);
1058                 xctx->xts.block2 = (block128_f) vpaes_encrypt;
1059
1060                 xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1061                 break;
1062             } else
1063 #  endif
1064                 (void)0;        /* terminate potentially open 'else' */
1065
1066             if (enc) {
1067                 AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
1068                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_encrypt;
1069             } else {
1070                 AES_set_decrypt_key(key, ctx->key_len * 4, &xctx->ks1);
1071                 xctx->xts.block1 = (block128_f) AES_decrypt;
1072             }
1073
1074             AES_set_encrypt_key(key + ctx->key_len / 2,
1075                                 ctx->key_len * 4, &xctx->ks2);
1076             xctx->xts.block2 = (block128_f) AES_encrypt;
1077
1078             xctx->xts.key1 = &xctx->ks1;
1079         } while (0);
1080
1081     if (iv) {
1082         xctx->xts.key2 = &xctx->ks2;
1083         memcpy(ctx->iv, iv, 16);
1084     }
1085
1086     return 1;
1087 }
1088
1089 static int aes_xts_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1090                           const unsigned char *in, size_t len)
1091 {
1092     EVP_AES_XTS_CTX *xctx = ctx->cipher_data;
1093     if (!xctx->xts.key1 || !xctx->xts.key2)
1094         return 0;
1095     if (!out || !in || len < AES_BLOCK_SIZE)
1096         return 0;
1097 #  ifdef OPENSSL_FIPS
1098     /* Requirement of SP800-38E */
1099     if (FIPS_module_mode() && !(ctx->flags & EVP_CIPH_FLAG_NON_FIPS_ALLOW) &&
1100         (len > (1UL << 20) * 16)) {
1101         EVPerr(EVP_F_AES_XTS_CIPHER, EVP_R_TOO_LARGE);
1102         return 0;
1103     }
1104 #  endif
1105     if (xctx->stream)
1106         (*xctx->stream) (in, out, len,
1107                          xctx->xts.key1, xctx->xts.key2, ctx->iv);
1108     else if (CRYPTO_xts128_encrypt(&xctx->xts, ctx->iv, in, out, len,
1109                                    ctx->encrypt))
1110         return 0;
1111     return 1;
1112 }
1113
1114 #  define aes_xts_cleanup NULL
1115
1116 #  define XTS_FLAGS       (EVP_CIPH_FLAG_DEFAULT_ASN1 | EVP_CIPH_CUSTOM_IV \
1117                          | EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT | EVP_CIPH_CTRL_INIT \
1118                          | EVP_CIPH_CUSTOM_COPY)
1119
1120 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 16, xts, XTS,
1121                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1122     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 16, xts, XTS,
1123                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | XTS_FLAGS)
1124
1125 static int aes_ccm_ctrl(EVP_CIPHER_CTX *c, int type, int arg, void *ptr)
1126 {
1127     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = c->cipher_data;
1128     switch (type) {
1129     case EVP_CTRL_INIT:
1130         cctx->key_set = 0;
1131         cctx->iv_set = 0;
1132         cctx->L = 8;
1133         cctx->M = 12;
1134         cctx->tag_set = 0;
1135         cctx->len_set = 0;
1136         return 1;
1137
1138     case EVP_CTRL_CCM_SET_IVLEN:
1139         arg = 15 - arg;
1140     case EVP_CTRL_CCM_SET_L:
1141         if (arg < 2 || arg > 8)
1142             return 0;
1143         cctx->L = arg;
1144         return 1;
1145
1146     case EVP_CTRL_CCM_SET_TAG:
1147         if ((arg & 1) || arg < 4 || arg > 16)
1148             return 0;
1149         if ((c->encrypt && ptr) || (!c->encrypt && !ptr))
1150             return 0;
1151         if (ptr) {
1152             cctx->tag_set = 1;
1153             memcpy(c->buf, ptr, arg);
1154         }
1155         cctx->M = arg;
1156         return 1;
1157
1158     case EVP_CTRL_CCM_GET_TAG:
1159         if (!c->encrypt || !cctx->tag_set)
1160             return 0;
1161         if (!CRYPTO_ccm128_tag(&cctx->ccm, ptr, (size_t)arg))
1162             return 0;
1163         cctx->tag_set = 0;
1164         cctx->iv_set = 0;
1165         cctx->len_set = 0;
1166         return 1;
1167
1168     case EVP_CTRL_COPY:
1169         {
1170             EVP_CIPHER_CTX *out = ptr;
1171             EVP_AES_CCM_CTX *cctx_out = out->cipher_data;
1172             if (cctx->ccm.key) {
1173                 if (cctx->ccm.key != &cctx->ks)
1174                     return 0;
1175                 cctx_out->ccm.key = &cctx_out->ks;
1176             }
1177             return 1;
1178         }
1179
1180     default:
1181         return -1;
1182
1183     }
1184 }
1185
1186 static int aes_ccm_init_key(EVP_CIPHER_CTX *ctx, const unsigned char *key,
1187                             const unsigned char *iv, int enc)
1188 {
1189     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1190     if (!iv && !key)
1191         return 1;
1192     if (key)
1193         do {
1194 #  ifdef VPAES_CAPABLE
1195             if (VPAES_CAPABLE) {
1196                 vpaes_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks);
1197                 CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1198                                    &cctx->ks, (block128_f) vpaes_encrypt);
1199                 cctx->str = NULL;
1200                 cctx->key_set = 1;
1201                 break;
1202             }
1203 #  endif
1204             AES_set_encrypt_key(key, ctx->key_len * 8, &cctx->ks);
1205             CRYPTO_ccm128_init(&cctx->ccm, cctx->M, cctx->L,
1206                                &cctx->ks, (block128_f) AES_encrypt);
1207             cctx->str = NULL;
1208             cctx->key_set = 1;
1209         } while (0);
1210     if (iv) {
1211         memcpy(ctx->iv, iv, 15 - cctx->L);
1212         cctx->iv_set = 1;
1213     }
1214     return 1;
1215 }
1216
1217 static int aes_ccm_cipher(EVP_CIPHER_CTX *ctx, unsigned char *out,
1218                           const unsigned char *in, size_t len)
1219 {
1220     EVP_AES_CCM_CTX *cctx = ctx->cipher_data;
1221     CCM128_CONTEXT *ccm = &cctx->ccm;
1222     /* If not set up, return error */
1223     if (!cctx->iv_set && !cctx->key_set)
1224         return -1;
1225     if (!ctx->encrypt && !cctx->tag_set)
1226         return -1;
1227     if (!out) {
1228         if (!in) {
1229             if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1230                 return -1;
1231             cctx->len_set = 1;
1232             return len;
1233         }
1234         /* If have AAD need message length */
1235         if (!cctx->len_set && len)
1236             return -1;
1237         CRYPTO_ccm128_aad(ccm, in, len);
1238         return len;
1239     }
1240     /* EVP_*Final() doesn't return any data */
1241     if (!in)
1242         return 0;
1243     /* If not set length yet do it */
1244     if (!cctx->len_set) {
1245         if (CRYPTO_ccm128_setiv(ccm, ctx->iv, 15 - cctx->L, len))
1246             return -1;
1247         cctx->len_set = 1;
1248     }
1249     if (ctx->encrypt) {
1250         if (cctx->str ? CRYPTO_ccm128_encrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1251                                                     cctx->str) :
1252             CRYPTO_ccm128_encrypt(ccm, in, out, len))
1253             return -1;
1254         cctx->tag_set = 1;
1255         return len;
1256     } else {
1257         int rv = -1;
1258         if (cctx->str ? !CRYPTO_ccm128_decrypt_ccm64(ccm, in, out, len,
1259                                                      cctx->str) :
1260             !CRYPTO_ccm128_decrypt(ccm, in, out, len)) {
1261             unsigned char tag[16];
1262             if (CRYPTO_ccm128_tag(ccm, tag, cctx->M)) {
1263                 if (!CRYPTO_memcmp(tag, ctx->buf, cctx->M))
1264                     rv = len;
1265             }
1266         }
1267         if (rv == -1)
1268             OPENSSL_cleanse(out, len);
1269         cctx->iv_set = 0;
1270         cctx->tag_set = 0;
1271         cctx->len_set = 0;
1272         return rv;
1273     }
1274
1275 }
1276
1277 #  define aes_ccm_cleanup NULL
1278
1279 BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 128, 1, 12, ccm, CCM,
1280                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1281     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 192, 1, 12, ccm, CCM,
1282                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1283     BLOCK_CIPHER_custom(NID_aes, 256, 1, 12, ccm, CCM,
1284                     EVP_CIPH_FLAG_FIPS | CUSTOM_FLAGS)
1285 # endif
1286 #endif