1 | /*
|
---|
2 | * Copyright 2017-2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
|
---|
3 | *
|
---|
4 | * Licensed under the OpenSSL license (the "License"). You may not use
|
---|
5 | * this file except in compliance with the License. You can obtain a copy
|
---|
6 | * in the file LICENSE in the source distribution or at
|
---|
7 | * https://www.openssl.org/source/license.html
|
---|
8 | */
|
---|
9 |
|
---|
10 | #include <stdio.h>
|
---|
11 | #include <string.h>
|
---|
12 |
|
---|
13 | #include <openssl/evp.h>
|
---|
14 | #include <openssl/objects.h>
|
---|
15 | #include "crypto/evp.h"
|
---|
16 | #include "evp_local.h"
|
---|
17 |
|
---|
18 | size_t SHA3_absorb(uint64_t A[5][5], const unsigned char *inp, size_t len,
|
---|
19 | size_t r);
|
---|
20 | void SHA3_squeeze(uint64_t A[5][5], unsigned char *out, size_t len, size_t r);
|
---|
21 |
|
---|
22 | #define KECCAK1600_WIDTH 1600
|
---|
23 |
|
---|
24 | typedef struct {
|
---|
25 | uint64_t A[5][5];
|
---|
26 | size_t block_size; /* cached ctx->digest->block_size */
|
---|
27 | size_t md_size; /* output length, variable in XOF */
|
---|
28 | size_t num; /* used bytes in below buffer */
|
---|
29 | unsigned char buf[KECCAK1600_WIDTH / 8 - 32];
|
---|
30 | unsigned char pad;
|
---|
31 | } KECCAK1600_CTX;
|
---|
32 |
|
---|
33 | static int init(EVP_MD_CTX *evp_ctx, unsigned char pad)
|
---|
34 | {
|
---|
35 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
36 | size_t bsz = evp_ctx->digest->block_size;
|
---|
37 |
|
---|
38 | if (bsz <= sizeof(ctx->buf)) {
|
---|
39 | memset(ctx->A, 0, sizeof(ctx->A));
|
---|
40 |
|
---|
41 | ctx->num = 0;
|
---|
42 | ctx->block_size = bsz;
|
---|
43 | ctx->md_size = evp_ctx->digest->md_size;
|
---|
44 | ctx->pad = pad;
|
---|
45 |
|
---|
46 | return 1;
|
---|
47 | }
|
---|
48 |
|
---|
49 | return 0;
|
---|
50 | }
|
---|
51 |
|
---|
52 | static int sha3_init(EVP_MD_CTX *evp_ctx)
|
---|
53 | {
|
---|
54 | return init(evp_ctx, '\x06');
|
---|
55 | }
|
---|
56 |
|
---|
57 | static int shake_init(EVP_MD_CTX *evp_ctx)
|
---|
58 | {
|
---|
59 | return init(evp_ctx, '\x1f');
|
---|
60 | }
|
---|
61 |
|
---|
62 | static int sha3_update(EVP_MD_CTX *evp_ctx, const void *_inp, size_t len)
|
---|
63 | {
|
---|
64 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
65 | const unsigned char *inp = _inp;
|
---|
66 | size_t bsz = ctx->block_size;
|
---|
67 | size_t num, rem;
|
---|
68 |
|
---|
69 | if (len == 0)
|
---|
70 | return 1;
|
---|
71 |
|
---|
72 | if ((num = ctx->num) != 0) { /* process intermediate buffer? */
|
---|
73 | rem = bsz - num;
|
---|
74 |
|
---|
75 | if (len < rem) {
|
---|
76 | memcpy(ctx->buf + num, inp, len);
|
---|
77 | ctx->num += len;
|
---|
78 | return 1;
|
---|
79 | }
|
---|
80 | /*
|
---|
81 | * We have enough data to fill or overflow the intermediate
|
---|
82 | * buffer. So we append |rem| bytes and process the block,
|
---|
83 | * leaving the rest for later processing...
|
---|
84 | */
|
---|
85 | memcpy(ctx->buf + num, inp, rem);
|
---|
86 | inp += rem, len -= rem;
|
---|
87 | (void)SHA3_absorb(ctx->A, ctx->buf, bsz, bsz);
|
---|
88 | ctx->num = 0;
|
---|
89 | /* ctx->buf is processed, ctx->num is guaranteed to be zero */
|
---|
90 | }
|
---|
91 |
|
---|
92 | if (len >= bsz)
|
---|
93 | rem = SHA3_absorb(ctx->A, inp, len, bsz);
|
---|
94 | else
|
---|
95 | rem = len;
|
---|
96 |
|
---|
97 | if (rem) {
|
---|
98 | memcpy(ctx->buf, inp + len - rem, rem);
|
---|
99 | ctx->num = rem;
|
---|
100 | }
|
---|
101 |
|
---|
102 | return 1;
|
---|
103 | }
|
---|
104 |
|
---|
105 | static int sha3_final(EVP_MD_CTX *evp_ctx, unsigned char *md)
|
---|
106 | {
|
---|
107 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
108 | size_t bsz = ctx->block_size;
|
---|
109 | size_t num = ctx->num;
|
---|
110 |
|
---|
111 | if (ctx->md_size == 0)
|
---|
112 | return 1;
|
---|
113 |
|
---|
114 | /*
|
---|
115 | * Pad the data with 10*1. Note that |num| can be |bsz - 1|
|
---|
116 | * in which case both byte operations below are performed on
|
---|
117 | * same byte...
|
---|
118 | */
|
---|
119 | memset(ctx->buf + num, 0, bsz - num);
|
---|
120 | ctx->buf[num] = ctx->pad;
|
---|
121 | ctx->buf[bsz - 1] |= 0x80;
|
---|
122 |
|
---|
123 | (void)SHA3_absorb(ctx->A, ctx->buf, bsz, bsz);
|
---|
124 |
|
---|
125 | SHA3_squeeze(ctx->A, md, ctx->md_size, bsz);
|
---|
126 |
|
---|
127 | return 1;
|
---|
128 | }
|
---|
129 |
|
---|
130 | static int shake_ctrl(EVP_MD_CTX *evp_ctx, int cmd, int p1, void *p2)
|
---|
131 | {
|
---|
132 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
133 |
|
---|
134 | switch (cmd) {
|
---|
135 | case EVP_MD_CTRL_XOF_LEN:
|
---|
136 | ctx->md_size = p1;
|
---|
137 | return 1;
|
---|
138 | default:
|
---|
139 | return 0;
|
---|
140 | }
|
---|
141 | }
|
---|
142 |
|
---|
143 | #if defined(OPENSSL_CPUID_OBJ) && defined(__s390__) && defined(KECCAK1600_ASM)
|
---|
144 | /*
|
---|
145 | * IBM S390X support
|
---|
146 | */
|
---|
147 | # include "s390x_arch.h"
|
---|
148 |
|
---|
149 | # define S390X_SHA3_FC(ctx) ((ctx)->pad)
|
---|
150 |
|
---|
151 | # define S390X_sha3_224_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
152 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_224)) && \
|
---|
153 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
154 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_224)))
|
---|
155 | # define S390X_sha3_256_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
156 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_256)) && \
|
---|
157 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
158 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_256)))
|
---|
159 | # define S390X_sha3_384_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
160 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_384)) && \
|
---|
161 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
162 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_384)))
|
---|
163 | # define S390X_sha3_512_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
164 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_512)) && \
|
---|
165 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
166 | S390X_CAPBIT(S390X_SHA3_512)))
|
---|
167 | # define S390X_shake128_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
168 | S390X_CAPBIT(S390X_SHAKE_128)) && \
|
---|
169 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
170 | S390X_CAPBIT(S390X_SHAKE_128)))
|
---|
171 | # define S390X_shake256_CAPABLE ((OPENSSL_s390xcap_P.kimd[0] & \
|
---|
172 | S390X_CAPBIT(S390X_SHAKE_256)) && \
|
---|
173 | (OPENSSL_s390xcap_P.klmd[0] & \
|
---|
174 | S390X_CAPBIT(S390X_SHAKE_256)))
|
---|
175 |
|
---|
176 | /* Convert md-size to block-size. */
|
---|
177 | # define S390X_KECCAK1600_BSZ(n) ((KECCAK1600_WIDTH - ((n) << 1)) >> 3)
|
---|
178 |
|
---|
179 | static int s390x_sha3_init(EVP_MD_CTX *evp_ctx)
|
---|
180 | {
|
---|
181 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
182 | const size_t bsz = evp_ctx->digest->block_size;
|
---|
183 |
|
---|
184 | /*-
|
---|
185 | * KECCAK1600_CTX structure's pad field is used to store the KIMD/KLMD
|
---|
186 | * function code.
|
---|
187 | */
|
---|
188 | switch (bsz) {
|
---|
189 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(224):
|
---|
190 | ctx->pad = S390X_SHA3_224;
|
---|
191 | break;
|
---|
192 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(256):
|
---|
193 | ctx->pad = S390X_SHA3_256;
|
---|
194 | break;
|
---|
195 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(384):
|
---|
196 | ctx->pad = S390X_SHA3_384;
|
---|
197 | break;
|
---|
198 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(512):
|
---|
199 | ctx->pad = S390X_SHA3_512;
|
---|
200 | break;
|
---|
201 | default:
|
---|
202 | return 0;
|
---|
203 | }
|
---|
204 |
|
---|
205 | memset(ctx->A, 0, sizeof(ctx->A));
|
---|
206 | ctx->num = 0;
|
---|
207 | ctx->block_size = bsz;
|
---|
208 | ctx->md_size = evp_ctx->digest->md_size;
|
---|
209 | return 1;
|
---|
210 | }
|
---|
211 |
|
---|
212 | static int s390x_shake_init(EVP_MD_CTX *evp_ctx)
|
---|
213 | {
|
---|
214 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
215 | const size_t bsz = evp_ctx->digest->block_size;
|
---|
216 |
|
---|
217 | /*-
|
---|
218 | * KECCAK1600_CTX structure's pad field is used to store the KIMD/KLMD
|
---|
219 | * function code.
|
---|
220 | */
|
---|
221 | switch (bsz) {
|
---|
222 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(128):
|
---|
223 | ctx->pad = S390X_SHAKE_128;
|
---|
224 | break;
|
---|
225 | case S390X_KECCAK1600_BSZ(256):
|
---|
226 | ctx->pad = S390X_SHAKE_256;
|
---|
227 | break;
|
---|
228 | default:
|
---|
229 | return 0;
|
---|
230 | }
|
---|
231 |
|
---|
232 | memset(ctx->A, 0, sizeof(ctx->A));
|
---|
233 | ctx->num = 0;
|
---|
234 | ctx->block_size = bsz;
|
---|
235 | ctx->md_size = evp_ctx->digest->md_size;
|
---|
236 | return 1;
|
---|
237 | }
|
---|
238 |
|
---|
239 | static int s390x_sha3_update(EVP_MD_CTX *evp_ctx, const void *_inp, size_t len)
|
---|
240 | {
|
---|
241 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
242 | const unsigned char *inp = _inp;
|
---|
243 | const size_t bsz = ctx->block_size;
|
---|
244 | size_t num, rem;
|
---|
245 |
|
---|
246 | if (len == 0)
|
---|
247 | return 1;
|
---|
248 |
|
---|
249 | if ((num = ctx->num) != 0) {
|
---|
250 | rem = bsz - num;
|
---|
251 |
|
---|
252 | if (len < rem) {
|
---|
253 | memcpy(ctx->buf + num, inp, len);
|
---|
254 | ctx->num += len;
|
---|
255 | return 1;
|
---|
256 | }
|
---|
257 | memcpy(ctx->buf + num, inp, rem);
|
---|
258 | inp += rem;
|
---|
259 | len -= rem;
|
---|
260 | s390x_kimd(ctx->buf, bsz, ctx->pad, ctx->A);
|
---|
261 | ctx->num = 0;
|
---|
262 | }
|
---|
263 | rem = len % bsz;
|
---|
264 |
|
---|
265 | s390x_kimd(inp, len - rem, ctx->pad, ctx->A);
|
---|
266 |
|
---|
267 | if (rem) {
|
---|
268 | memcpy(ctx->buf, inp + len - rem, rem);
|
---|
269 | ctx->num = rem;
|
---|
270 | }
|
---|
271 | return 1;
|
---|
272 | }
|
---|
273 |
|
---|
274 | static int s390x_sha3_final(EVP_MD_CTX *evp_ctx, unsigned char *md)
|
---|
275 | {
|
---|
276 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
277 |
|
---|
278 | s390x_klmd(ctx->buf, ctx->num, NULL, 0, ctx->pad, ctx->A);
|
---|
279 | memcpy(md, ctx->A, ctx->md_size);
|
---|
280 | return 1;
|
---|
281 | }
|
---|
282 |
|
---|
283 | static int s390x_shake_final(EVP_MD_CTX *evp_ctx, unsigned char *md)
|
---|
284 | {
|
---|
285 | KECCAK1600_CTX *ctx = evp_ctx->md_data;
|
---|
286 |
|
---|
287 | s390x_klmd(ctx->buf, ctx->num, md, ctx->md_size, ctx->pad, ctx->A);
|
---|
288 | return 1;
|
---|
289 | }
|
---|
290 |
|
---|
291 | # define EVP_MD_SHA3(bitlen) \
|
---|
292 | const EVP_MD *EVP_sha3_##bitlen(void) \
|
---|
293 | { \
|
---|
294 | static const EVP_MD s390x_sha3_##bitlen##_md = { \
|
---|
295 | NID_sha3_##bitlen, \
|
---|
296 | NID_RSA_SHA3_##bitlen, \
|
---|
297 | bitlen / 8, \
|
---|
298 | EVP_MD_FLAG_DIGALGID_ABSENT, \
|
---|
299 | s390x_sha3_init, \
|
---|
300 | s390x_sha3_update, \
|
---|
301 | s390x_sha3_final, \
|
---|
302 | NULL, \
|
---|
303 | NULL, \
|
---|
304 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
305 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
306 | }; \
|
---|
307 | static const EVP_MD sha3_##bitlen##_md = { \
|
---|
308 | NID_sha3_##bitlen, \
|
---|
309 | NID_RSA_SHA3_##bitlen, \
|
---|
310 | bitlen / 8, \
|
---|
311 | EVP_MD_FLAG_DIGALGID_ABSENT, \
|
---|
312 | sha3_init, \
|
---|
313 | sha3_update, \
|
---|
314 | sha3_final, \
|
---|
315 | NULL, \
|
---|
316 | NULL, \
|
---|
317 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
318 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
319 | }; \
|
---|
320 | return S390X_sha3_##bitlen##_CAPABLE ? \
|
---|
321 | &s390x_sha3_##bitlen##_md : \
|
---|
322 | &sha3_##bitlen##_md; \
|
---|
323 | }
|
---|
324 |
|
---|
325 | # define EVP_MD_SHAKE(bitlen) \
|
---|
326 | const EVP_MD *EVP_shake##bitlen(void) \
|
---|
327 | { \
|
---|
328 | static const EVP_MD s390x_shake##bitlen##_md = { \
|
---|
329 | NID_shake##bitlen, \
|
---|
330 | 0, \
|
---|
331 | bitlen / 8, \
|
---|
332 | EVP_MD_FLAG_XOF, \
|
---|
333 | s390x_shake_init, \
|
---|
334 | s390x_sha3_update, \
|
---|
335 | s390x_shake_final, \
|
---|
336 | NULL, \
|
---|
337 | NULL, \
|
---|
338 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
339 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
340 | shake_ctrl \
|
---|
341 | }; \
|
---|
342 | static const EVP_MD shake##bitlen##_md = { \
|
---|
343 | NID_shake##bitlen, \
|
---|
344 | 0, \
|
---|
345 | bitlen / 8, \
|
---|
346 | EVP_MD_FLAG_XOF, \
|
---|
347 | shake_init, \
|
---|
348 | sha3_update, \
|
---|
349 | sha3_final, \
|
---|
350 | NULL, \
|
---|
351 | NULL, \
|
---|
352 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
353 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
354 | shake_ctrl \
|
---|
355 | }; \
|
---|
356 | return S390X_shake##bitlen##_CAPABLE ? \
|
---|
357 | &s390x_shake##bitlen##_md : \
|
---|
358 | &shake##bitlen##_md; \
|
---|
359 | }
|
---|
360 |
|
---|
361 | #else
|
---|
362 |
|
---|
363 | # define EVP_MD_SHA3(bitlen) \
|
---|
364 | const EVP_MD *EVP_sha3_##bitlen(void) \
|
---|
365 | { \
|
---|
366 | static const EVP_MD sha3_##bitlen##_md = { \
|
---|
367 | NID_sha3_##bitlen, \
|
---|
368 | NID_RSA_SHA3_##bitlen, \
|
---|
369 | bitlen / 8, \
|
---|
370 | EVP_MD_FLAG_DIGALGID_ABSENT, \
|
---|
371 | sha3_init, \
|
---|
372 | sha3_update, \
|
---|
373 | sha3_final, \
|
---|
374 | NULL, \
|
---|
375 | NULL, \
|
---|
376 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
377 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
378 | }; \
|
---|
379 | return &sha3_##bitlen##_md; \
|
---|
380 | }
|
---|
381 |
|
---|
382 | # define EVP_MD_SHAKE(bitlen) \
|
---|
383 | const EVP_MD *EVP_shake##bitlen(void) \
|
---|
384 | { \
|
---|
385 | static const EVP_MD shake##bitlen##_md = { \
|
---|
386 | NID_shake##bitlen, \
|
---|
387 | 0, \
|
---|
388 | bitlen / 8, \
|
---|
389 | EVP_MD_FLAG_XOF, \
|
---|
390 | shake_init, \
|
---|
391 | sha3_update, \
|
---|
392 | sha3_final, \
|
---|
393 | NULL, \
|
---|
394 | NULL, \
|
---|
395 | (KECCAK1600_WIDTH - bitlen * 2) / 8, \
|
---|
396 | sizeof(KECCAK1600_CTX), \
|
---|
397 | shake_ctrl \
|
---|
398 | }; \
|
---|
399 | return &shake##bitlen##_md; \
|
---|
400 | }
|
---|
401 | #endif
|
---|
402 |
|
---|
403 | EVP_MD_SHA3(224)
|
---|
404 | EVP_MD_SHA3(256)
|
---|
405 | EVP_MD_SHA3(384)
|
---|
406 | EVP_MD_SHA3(512)
|
---|
407 |
|
---|
408 | EVP_MD_SHAKE(128)
|
---|
409 | EVP_MD_SHAKE(256)
|
---|