xref: /freebsd/contrib/bearssl/src/ssl/ssl_rec_chapol.c (revision 2aaf9152a852aba9eb2036b95f4948ee77988826)
1*0957b409SSimon J. Gerraty /*
2*0957b409SSimon J. Gerraty  * Copyright (c) 2016 Thomas Pornin <pornin@bolet.org>
3*0957b409SSimon J. Gerraty  *
4*0957b409SSimon J. Gerraty  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
5*0957b409SSimon J. Gerraty  * a copy of this software and associated documentation files (the
6*0957b409SSimon J. Gerraty  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
7*0957b409SSimon J. Gerraty  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
8*0957b409SSimon J. Gerraty  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
9*0957b409SSimon J. Gerraty  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
10*0957b409SSimon J. Gerraty  * the following conditions:
11*0957b409SSimon J. Gerraty  *
12*0957b409SSimon J. Gerraty  * The above copyright notice and this permission notice shall be
13*0957b409SSimon J. Gerraty  * included in all copies or substantial portions of the Software.
14*0957b409SSimon J. Gerraty  *
15*0957b409SSimon J. Gerraty  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
16*0957b409SSimon J. Gerraty  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
17*0957b409SSimon J. Gerraty  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
18*0957b409SSimon J. Gerraty  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
19*0957b409SSimon J. Gerraty  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
20*0957b409SSimon J. Gerraty  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
21*0957b409SSimon J. Gerraty  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
22*0957b409SSimon J. Gerraty  * SOFTWARE.
23*0957b409SSimon J. Gerraty  */
24*0957b409SSimon J. Gerraty 
25*0957b409SSimon J. Gerraty #include "inner.h"
26*0957b409SSimon J. Gerraty 
27*0957b409SSimon J. Gerraty static void
gen_chapol_init(br_sslrec_chapol_context * cc,br_chacha20_run ichacha,br_poly1305_run ipoly,const void * key,const void * iv)28*0957b409SSimon J. Gerraty gen_chapol_init(br_sslrec_chapol_context *cc,
29*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_chacha20_run ichacha, br_poly1305_run ipoly,
30*0957b409SSimon J. Gerraty 	const void *key, const void *iv)
31*0957b409SSimon J. Gerraty {
32*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->seq = 0;
33*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->ichacha = ichacha;
34*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->ipoly = ipoly;
35*0957b409SSimon J. Gerraty 	memcpy(cc->key, key, sizeof cc->key);
36*0957b409SSimon J. Gerraty 	memcpy(cc->iv, iv, sizeof cc->iv);
37*0957b409SSimon J. Gerraty }
38*0957b409SSimon J. Gerraty 
39*0957b409SSimon J. Gerraty static void
gen_chapol_process(br_sslrec_chapol_context * cc,int record_type,unsigned version,void * data,size_t len,void * tag,int encrypt)40*0957b409SSimon J. Gerraty gen_chapol_process(br_sslrec_chapol_context *cc,
41*0957b409SSimon J. Gerraty 	int record_type, unsigned version, void *data, size_t len,
42*0957b409SSimon J. Gerraty 	void *tag, int encrypt)
43*0957b409SSimon J. Gerraty {
44*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned char header[13];
45*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned char nonce[12];
46*0957b409SSimon J. Gerraty 	uint64_t seq;
47*0957b409SSimon J. Gerraty 	size_t u;
48*0957b409SSimon J. Gerraty 
49*0957b409SSimon J. Gerraty 	seq = cc->seq ++;
50*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_enc64be(header, seq);
51*0957b409SSimon J. Gerraty 	header[8] = (unsigned char)record_type;
52*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_enc16be(header + 9, version);
53*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_enc16be(header + 11, len);
54*0957b409SSimon J. Gerraty 	memcpy(nonce, cc->iv, 12);
55*0957b409SSimon J. Gerraty 	for (u = 0; u < 8; u ++) {
56*0957b409SSimon J. Gerraty 		nonce[11 - u] ^= (unsigned char)seq;
57*0957b409SSimon J. Gerraty 		seq >>= 8;
58*0957b409SSimon J. Gerraty 	}
59*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->ipoly(cc->key, nonce, data, len, header, sizeof header,
60*0957b409SSimon J. Gerraty 		tag, cc->ichacha, encrypt);
61*0957b409SSimon J. Gerraty }
62*0957b409SSimon J. Gerraty 
63*0957b409SSimon J. Gerraty static void
in_chapol_init(br_sslrec_chapol_context * cc,br_chacha20_run ichacha,br_poly1305_run ipoly,const void * key,const void * iv)64*0957b409SSimon J. Gerraty in_chapol_init(br_sslrec_chapol_context *cc,
65*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_chacha20_run ichacha, br_poly1305_run ipoly,
66*0957b409SSimon J. Gerraty 	const void *key, const void *iv)
67*0957b409SSimon J. Gerraty {
68*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->vtable.in = &br_sslrec_in_chapol_vtable;
69*0957b409SSimon J. Gerraty 	gen_chapol_init(cc, ichacha, ipoly, key, iv);
70*0957b409SSimon J. Gerraty }
71*0957b409SSimon J. Gerraty 
72*0957b409SSimon J. Gerraty static int
chapol_check_length(const br_sslrec_chapol_context * cc,size_t rlen)73*0957b409SSimon J. Gerraty chapol_check_length(const br_sslrec_chapol_context *cc, size_t rlen)
74*0957b409SSimon J. Gerraty {
75*0957b409SSimon J. Gerraty 	/*
76*0957b409SSimon J. Gerraty 	 * Overhead is just the authentication tag (16 bytes).
77*0957b409SSimon J. Gerraty 	 */
78*0957b409SSimon J. Gerraty 	(void)cc;
79*0957b409SSimon J. Gerraty 	return rlen >= 16 && rlen <= (16384 + 16);
80*0957b409SSimon J. Gerraty }
81*0957b409SSimon J. Gerraty 
82*0957b409SSimon J. Gerraty static unsigned char *
chapol_decrypt(br_sslrec_chapol_context * cc,int record_type,unsigned version,void * data,size_t * data_len)83*0957b409SSimon J. Gerraty chapol_decrypt(br_sslrec_chapol_context *cc,
84*0957b409SSimon J. Gerraty 	int record_type, unsigned version, void *data, size_t *data_len)
85*0957b409SSimon J. Gerraty {
86*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned char *buf;
87*0957b409SSimon J. Gerraty 	size_t u, len;
88*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned char tag[16];
89*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned bad;
90*0957b409SSimon J. Gerraty 
91*0957b409SSimon J. Gerraty 	buf = data;
92*0957b409SSimon J. Gerraty 	len = *data_len - 16;
93*0957b409SSimon J. Gerraty 	gen_chapol_process(cc, record_type, version, buf, len, tag, 0);
94*0957b409SSimon J. Gerraty 	bad = 0;
95*0957b409SSimon J. Gerraty 	for (u = 0; u < 16; u ++) {
96*0957b409SSimon J. Gerraty 		bad |= tag[u] ^ buf[len + u];
97*0957b409SSimon J. Gerraty 	}
98*0957b409SSimon J. Gerraty 	if (bad) {
99*0957b409SSimon J. Gerraty 		return NULL;
100*0957b409SSimon J. Gerraty 	}
101*0957b409SSimon J. Gerraty 	*data_len = len;
102*0957b409SSimon J. Gerraty 	return buf;
103*0957b409SSimon J. Gerraty }
104*0957b409SSimon J. Gerraty 
105*0957b409SSimon J. Gerraty /* see bearssl_ssl.h */
106*0957b409SSimon J. Gerraty const br_sslrec_in_chapol_class br_sslrec_in_chapol_vtable = {
107*0957b409SSimon J. Gerraty 	{
108*0957b409SSimon J. Gerraty 		sizeof(br_sslrec_chapol_context),
109*0957b409SSimon J. Gerraty 		(int (*)(const br_sslrec_in_class *const *, size_t))
110*0957b409SSimon J. Gerraty 			&chapol_check_length,
111*0957b409SSimon J. Gerraty 		(unsigned char *(*)(const br_sslrec_in_class **,
112*0957b409SSimon J. Gerraty 			int, unsigned, void *, size_t *))
113*0957b409SSimon J. Gerraty 			&chapol_decrypt
114*0957b409SSimon J. Gerraty 	},
115*0957b409SSimon J. Gerraty 	(void (*)(const br_sslrec_in_chapol_class **,
116*0957b409SSimon J. Gerraty 		br_chacha20_run, br_poly1305_run,
117*0957b409SSimon J. Gerraty 		const void *, const void *))
118*0957b409SSimon J. Gerraty 		&in_chapol_init
119*0957b409SSimon J. Gerraty };
120*0957b409SSimon J. Gerraty 
121*0957b409SSimon J. Gerraty static void
out_chapol_init(br_sslrec_chapol_context * cc,br_chacha20_run ichacha,br_poly1305_run ipoly,const void * key,const void * iv)122*0957b409SSimon J. Gerraty out_chapol_init(br_sslrec_chapol_context *cc,
123*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_chacha20_run ichacha, br_poly1305_run ipoly,
124*0957b409SSimon J. Gerraty 	const void *key, const void *iv)
125*0957b409SSimon J. Gerraty {
126*0957b409SSimon J. Gerraty 	cc->vtable.out = &br_sslrec_out_chapol_vtable;
127*0957b409SSimon J. Gerraty 	gen_chapol_init(cc, ichacha, ipoly, key, iv);
128*0957b409SSimon J. Gerraty }
129*0957b409SSimon J. Gerraty 
130*0957b409SSimon J. Gerraty static void
chapol_max_plaintext(const br_sslrec_chapol_context * cc,size_t * start,size_t * end)131*0957b409SSimon J. Gerraty chapol_max_plaintext(const br_sslrec_chapol_context *cc,
132*0957b409SSimon J. Gerraty 	size_t *start, size_t *end)
133*0957b409SSimon J. Gerraty {
134*0957b409SSimon J. Gerraty 	size_t len;
135*0957b409SSimon J. Gerraty 
136*0957b409SSimon J. Gerraty 	(void)cc;
137*0957b409SSimon J. Gerraty 	len = *end - *start - 16;
138*0957b409SSimon J. Gerraty 	if (len > 16384) {
139*0957b409SSimon J. Gerraty 		len = 16384;
140*0957b409SSimon J. Gerraty 	}
141*0957b409SSimon J. Gerraty 	*end = *start + len;
142*0957b409SSimon J. Gerraty }
143*0957b409SSimon J. Gerraty 
144*0957b409SSimon J. Gerraty static unsigned char *
chapol_encrypt(br_sslrec_chapol_context * cc,int record_type,unsigned version,void * data,size_t * data_len)145*0957b409SSimon J. Gerraty chapol_encrypt(br_sslrec_chapol_context *cc,
146*0957b409SSimon J. Gerraty 	int record_type, unsigned version, void *data, size_t *data_len)
147*0957b409SSimon J. Gerraty {
148*0957b409SSimon J. Gerraty 	unsigned char *buf;
149*0957b409SSimon J. Gerraty 	size_t len;
150*0957b409SSimon J. Gerraty 
151*0957b409SSimon J. Gerraty 	buf = data;
152*0957b409SSimon J. Gerraty 	len = *data_len;
153*0957b409SSimon J. Gerraty 	gen_chapol_process(cc, record_type, version, buf, len, buf + len, 1);
154*0957b409SSimon J. Gerraty 	buf -= 5;
155*0957b409SSimon J. Gerraty 	buf[0] = (unsigned char)record_type;
156*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_enc16be(buf + 1, version);
157*0957b409SSimon J. Gerraty 	br_enc16be(buf + 3, len + 16);
158*0957b409SSimon J. Gerraty 	*data_len = len + 21;
159*0957b409SSimon J. Gerraty 	return buf;
160*0957b409SSimon J. Gerraty }
161*0957b409SSimon J. Gerraty 
162*0957b409SSimon J. Gerraty /* see bearssl_ssl.h */
163*0957b409SSimon J. Gerraty const br_sslrec_out_chapol_class br_sslrec_out_chapol_vtable = {
164*0957b409SSimon J. Gerraty 	{
165*0957b409SSimon J. Gerraty 		sizeof(br_sslrec_chapol_context),
166*0957b409SSimon J. Gerraty 		(void (*)(const br_sslrec_out_class *const *,
167*0957b409SSimon J. Gerraty 			size_t *, size_t *))
168*0957b409SSimon J. Gerraty 			&chapol_max_plaintext,
169*0957b409SSimon J. Gerraty 		(unsigned char *(*)(const br_sslrec_out_class **,
170*0957b409SSimon J. Gerraty 			int, unsigned, void *, size_t *))
171*0957b409SSimon J. Gerraty 			&chapol_encrypt
172*0957b409SSimon J. Gerraty 	},
173*0957b409SSimon J. Gerraty 	(void (*)(const br_sslrec_out_chapol_class **,
174*0957b409SSimon J. Gerraty 		br_chacha20_run, br_poly1305_run,
175*0957b409SSimon J. Gerraty 		const void *, const void *))
176*0957b409SSimon J. Gerraty 		&out_chapol_init
177*0957b409SSimon J. Gerraty };
178