crypto/crypto.c

   1 /*
   2  */
   3
   4 #include <endian.h>
   5
   6 #include "hbytes.h"
   7 #include "tables.h"
   8 #include "serpent.h"
   9
  10 void memxor(Byte *dest, const Byte *src, int l) {
  11   while (l--) *dest++ ^= *src++;
  12 }
  13
  14 const PadMethod padmethods[]= {
  15   { "un", 0, 0 },
  16   { "ua", 0, 1 },
  17   { "pn", 1, 0 },
  18   { "pa", 1, 1 },
  19   { 0 }
  20 };
  21
  22 int do_hbytes_pkcs5(ClientData cd, Tcl_Interp *ip,
  23                     const PadMethod *meth, HBytes_Var v, Tcl_Obj *block,
  24                     int *ok) {
  25   int rc, blocksize, padlen, old_len, i;
  26   Byte *padding;
  27   const Byte *unpad;
  28
  29   if (meth->use_algname) {
  30     const BlockCipherAlgInfo *alg;
  31     alg= enum_lookup_cached(ip,block,blockcipheralginfos,"cipher alg for pad");
  32     if (!alg) return TCL_ERROR;
  33     blocksize= alg->blocksize;
  34   } else {
  35     rc= Tcl_GetIntFromObj(ip, block, &blocksize);  if (rc) return rc;
  36     if (blocksize < 1 || blocksize > 255)
  37       return staticerr(ip, "block size out of pkcs#5 range 1..255");
  38   }
  39
  40   if (meth->pad) {
  41     padlen= blocksize - (hbytes_len(v.hb) % blocksize);
  42     padding= hbytes_append(v.hb, padlen);
  43     memset(padding, padlen, padlen);
  44   } else {
  45     old_len= hbytes_len(v.hb);  if (old_len % blocksize) goto bad;
  46     unpad= hbytes_unappend(v.hb, 1);  if (!unpad) goto bad;
  47     padlen= *unpad;
  48     if (padlen < 1 || padlen > blocksize) goto bad;
  49     unpad= hbytes_unappend(v.hb, padlen-1);  if (!unpad) goto bad;
  50     for (i=0; i<padlen-1; i++, unpad++) if (*unpad != padlen) goto bad;
  51   }
  52
  53   *ok= 1;
  54   return TCL_OK;
  55
  56  bad:
  57   *ok= 0;
  58   return TCL_OK;
  59 }
  60
  61 int do_hbytes_hash(ClientData cd, Tcl_Interp *ip, const HashAlgInfo *alg,
  62                    HBytes_Value message, HBytes_Value *result) {
  63   Byte *dest;
  64
  65   dest= hbytes_arrayspace(result,alg->hashsize);
  66   alg->oneshot(dest, hbytes_data(&message), hbytes_len(&message));
  67   return TCL_OK;
  68 }
  69
  70 #define OBJ_CIPHKEY(o) ((CiphKeyValue*)(o)->internalRep.otherValuePtr)
  71
  72 typedef struct {
  73   int valuelen, bufferslen;
  74   Byte *value, *buffers;
  75   const void *alg;
  76   void *alpha, *beta; /* key schedules etc.; each may be 0 */
  77 } CiphKeyValue;
  78
  79 static void freealg(CiphKeyValue *key) {
  80   TFREE(key->alpha);
  81   TFREE(key->beta);
  82 }
  83
  84 static void key_t_free(Tcl_Obj *obj) {
  85   CiphKeyValue *key= OBJ_CIPHKEY(obj);
  86   freealg(key);
  87   TFREE(key->value);
  88   TFREE(key->buffers);
  89 }
  90
  91 static void noalg(CiphKeyValue *key) {
  92   key->alg= 0;
  93   key->alpha= key->beta= 0;
  94 }
  95
  96 static void key_t_dup(Tcl_Obj *src_obj, Tcl_Obj *dup_obj) {
  97   CiphKeyValue *src= OBJ_CIPHKEY(src_obj);
  98   CiphKeyValue *dup= TALLOC(sizeof(*dup));
  99   dup->valuelen= src->valuelen;
 100   dup->value= src->valuelen ? TALLOC(src->valuelen) : 0;
 101   dup->buffers= 0; dup->bufferslen= 0;
 102   memcpy(dup->value, src->value, src->valuelen);
 103   noalg(dup);
 104   dup_obj->internalRep.otherValuePtr= dup;
 105 }
 106
 107 static void key_t_ustr(Tcl_Obj *o) {
 108   obj_updatestr_array(o, OBJ_CIPHKEY(o)->value, OBJ_CIPHKEY(o)->valuelen);
 109 }
 110
 111 static int key_t_sfa(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *o) {
 112   int rc, l;
 113   CiphKeyValue *val;
 114
 115   rc= Tcl_ConvertToType(ip,o,&hbytes_type);  if (rc) return rc;
 116   val= TALLOC(sizeof(*val));
 117   val->valuelen= l= hbytes_len(OBJ_HBYTES(o));
 118   val->value= TALLOC(l);
 119   val->buffers= 0;
 120   val->bufferslen= 0;
 121   memcpy(val->value, hbytes_data(OBJ_HBYTES(o)), l);
 122   noalg(val);
 123
 124   objfreeir(o);
 125   o->internalRep.otherValuePtr= val;
 126   o->typePtr= &blockcipherkey_type;
 127
 128   return TCL_OK;
 129 }
 130
 131 Tcl_ObjType blockcipherkey_type = {
 132   "blockcipher-key",
 133   key_t_free, key_t_dup, key_t_ustr, key_t_sfa
 134 };
 135
 136 static CiphKeyValue *get_key(Tcl_Interp *ip, Tcl_Obj *key_obj,
 137                              const void *alg, int want_bufferslen) {
 138   CiphKeyValue *key;
 139   int rc;
 140
 141   rc= Tcl_ConvertToType(ip,key_obj,&blockcipherkey_type);  if (rc) return 0;
 142   key= OBJ_CIPHKEY(key_obj);
 143
 144   if (key->alg != alg) {
 145     freealg(key);
 146     noalg(key);
 147     key->alg= alg;
 148   }
 149
 150   if (key->bufferslen < want_bufferslen) {
 151     TFREE(key->buffers);
 152     key->buffers= TALLOC(want_bufferslen);
 153     key->bufferslen= want_bufferslen;
 154   }
 155   return key;
 156 }
 157
 158 int do_hbytes_blockcipher(ClientData cd, Tcl_Interp *ip, int encrypt,
 159                           HBytes_Var v, const BlockCipherAlgInfo *alg,
 160                           Tcl_Obj *key_obj, const BlockCipherModeInfo *mode,
 161                           HBytes_Value iv, HBytes_Value *result) {
 162   int rc, want_bufferslen, data_len, iv_want;
 163   CiphKeyValue *key;
 164   const char *failure;
 165   void *sched, **schedp;
 166
 167   want_bufferslen= alg->blocksize * (mode->buf_blocks + mode->iv_blocks);
 168   key= get_key(ip, key_obj, alg, want_bufferslen);  if (!key) return TCL_ERROR;
 169
 170   schedp= (alg->decrypt.make_schedule==alg->encrypt.make_schedule
 171            || encrypt) ? &key->alpha : &key->beta;
 172   sched= *schedp;
 173   if (!sched) {
 174     if (key->valuelen < alg->key_min) return staticerr(ip, "key too short");
 175     if (key->valuelen > alg->key_max) return staticerr(ip, "key too long");
 176
 177     sched= TALLOC(alg->schedule_size);
 178     (encrypt ? &alg->encrypt : &alg->decrypt)->make_schedule
 179       (sched, key->value, key->valuelen);
 180     *schedp= sched;
 181   }
 182
 183   iv_want= alg->blocksize * mode->iv_blocks;
 184   if (!iv_want) {
 185     if (!hbytes_issentinel(&iv))
 186       return staticerr(ip,"iv supplied but mode does not take one");
 187   } else if (hbytes_issentinel(&iv)) {
 188     if (!encrypt) return staticerr(ip,"must supply iv when decrypting");
 189     rc= get_urandom(ip, key->buffers, iv_want);
 190     if (rc) return rc;
 191   } else {
 192     int iv_supplied= hbytes_len(&iv);
 193     if (iv_supplied > iv_want)
 194       return staticerr(ip, "iv too large for algorithm and mode");
 195     memcpy(key->buffers, hbytes_data(&iv), iv_supplied);
 196     memset(key->buffers + iv_supplied, 0, iv_want - iv_supplied);
 197   }
 198
 199   data_len= hbytes_len(v.hb);
 200   if (data_len % alg->blocksize)
 201     return staticerr(ip, "block cipher input not whole number of blocks");
 202
 203   failure=
 204     (encrypt ? mode->encrypt : mode->decrypt)
 205     (hbytes_data(v.hb), data_len / alg->blocksize,
 206      key->buffers, key->buffers + iv_want,
 207      alg, encrypt,
 208      alg->blocksize, sched);
 209
 210   if (failure)
 211     return staticerr(ip, failure);
 212
 213   hbytes_array(result, key->buffers, iv_want);
 214
 215   return TCL_OK;
 216 }
 217
 218 static void dbuf(const char *m, const Byte *a, int l) {
 219   fprintf(stderr,"dbuf %s l=%d ",m,l);
 220   while (l-->0) fprintf(stderr,"%02x",*a++);
 221   putc('\n',stderr);
 222 }
 223
 224 int do_hbytes_hmac(ClientData cd, Tcl_Interp *ip, const HashAlgInfo *alg,
 225                    HBytes_Value message, Tcl_Obj *key_obj,
 226                    Tcl_Obj *maclen_obj, HBytes_Value *result) {
 227   /* key->alpha = state after H(K XOR ipad <unfinished>
 228    * key->beta = state after H(K XOR opad <unfinished>
 229    * key->buffers = room for one block, or one state
 230    */
 231   CiphKeyValue *key;
 232   Byte *dest;
 233   int i, ml, rc;
 234
 235   if (maclen_obj) {
 236     rc= Tcl_GetIntFromObj(ip, maclen_obj, &ml);  if (rc) return rc;
 237     if (ml<0 || ml>alg->hashsize)
 238       return staticerr(ip, "requested hmac output size out of range");
 239   } else {
 240     ml= alg->hashsize;
 241   }
 242
 243   key= get_key(ip, key_obj, alg,
 244                alg->blocksize > alg->statesize
 245                ? alg->blocksize : alg->statesize);
 246
 247   if (!key->alpha) {
 248     assert(!key->beta);
 249
 250     if (key->valuelen > alg->blocksize)
 251       return staticerr(ip, "key to hmac longer than hash block size");
 252
 253 dbuf("start key",key->value,key->valuelen);
 254     memcpy(key->buffers, key->value, key->valuelen);
 255     memset(key->buffers + key->valuelen, 0, alg->blocksize - key->valuelen);
 256     for (i=0; i<alg->blocksize; i++) key->buffers[i] ^= 0x36;
 257
 258     key->alpha= TALLOC(alg->statesize);
 259     alg->init(key->alpha);
 260 dbuf("inner key",key->buffers,alg->blocksize);
 261     alg->update(key->alpha, key->buffers, alg->blocksize);
 262
 263     key->beta= TALLOC(alg->statesize);
 264     alg->init(key->beta);
 265     for (i=0; i<alg->blocksize; i++) key->buffers[i] ^= (0x5c ^ 0x36);
 266     alg->update(key->beta, key->buffers, alg->blocksize);
 267 dbuf("inner key",key->buffers,alg->blocksize);
 268   }
 269   assert(key->beta);
 270
 271   dest= hbytes_arrayspace(result, alg->hashsize);
 272
 273   memcpy(key->buffers, key->alpha, alg->statesize);
 274   alg->update(key->buffers, hbytes_data(&message), hbytes_len(&message));
 275   alg->final(key->buffers, dest);
 276 dbuf("inner hash",dest,alg->hashsize);
 277
 278   memcpy(key->buffers, key->beta, alg->statesize);
 279   alg->update(key->buffers, dest, alg->hashsize);
 280   alg->final(key->buffers, dest);
 281 dbuf("outer hash",dest,alg->hashsize);
 282
 283   hbytes_unappend(result, alg->hashsize - ml);
 284
 285   return TCL_OK;
 286 }