Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/security/nss/lib/freebl/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 19 kB image not shown  

Quelle  aeskeywrap.c   Sprache: C

 
/*
 * aeskeywrap.c - implement AES Key Wrap algorithm from RFC 3394
 *
 * This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public
 * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
 * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */


#ifdef FREEBL_NO_DEPEND
#include "stubs.h"
#endif

#include <stddef.h>

#include "prcpucfg.h"
#if defined(IS_LITTLE_ENDIAN) || defined(SHA_NO_LONG_LONG)
#define BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS 0
#else
#define BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS 1
#endif
#include "prtypes.h" /* for PRUintXX */
#include "secport.h" /* for PORT_XXX */
#include "secerr.h"
#include "blapi.h" /* for AES_ functions */
#include "rijndael.h"

struct AESKeyWrapContextStr {
    AESContext aescx;
    unsigned char iv[AES_KEY_WRAP_IV_BYTES];
    void *mem; /* Pointer to beginning of allocated memory. */
};

/******************************************/
/*
** AES key wrap algorithm, RFC 3394
*/


AESKeyWrapContext *
AESKeyWrap_AllocateContext(void)
{
    /* aligned_alloc is C11 so we have to do it the old way. */
    AESKeyWrapContext *ctx = PORT_ZAlloc(sizeof(AESKeyWrapContext) + 15);
    if (ctx == NULL) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_NO_MEMORY);
        return NULL;
    }
    ctx->mem = ctx;
    return (AESKeyWrapContext *)(((uintptr_t)ctx + 15) & ~(uintptr_t)0x0F);
}

SECStatus
AESKeyWrap_InitContext(AESKeyWrapContext *cx,
                       const unsigned char *key,
                       unsigned int keylen,
                       const unsigned char *iv,
                       int x1,
                       unsigned int encrypt,
                       unsigned int x2)
{
    SECStatus rv = SECFailure;
    if (!cx) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_INVALID_ARGS);
        return SECFailure;
    }
    if (iv) {
        memcpy(cx->iv, iv, sizeof cx->iv);
    } else {
        memset(cx->iv, 0xA6, sizeof cx->iv);
    }
    rv = AES_InitContext(&cx->aescx, key, keylen, NULL, NSS_AES, encrypt,
                         AES_BLOCK_SIZE);
    return rv;
}

/*
** Create a new AES context suitable for AES encryption/decryption.
**  "key" raw key data
**  "keylen" the number of bytes of key data (16, 24, or 32)
*/

extern AESKeyWrapContext *
AESKeyWrap_CreateContext(const unsigned char *key, const unsigned char *iv,
                         int encrypt, unsigned int keylen)
{
    SECStatus rv;
    AESKeyWrapContext *cx = AESKeyWrap_AllocateContext();
    if (!cx)
        return NULL; /* error is already set */
    rv = AESKeyWrap_InitContext(cx, key, keylen, iv, 0, encrypt, 0);
    if (rv != SECSuccess) {
        PORT_Free(cx->mem);
        cx = NULL; /* error should already be set */
    }
    return cx;
}

/*
** Destroy a AES KeyWrap context.
**  "cx" the context
**  "freeit" if PR_TRUE then free the object as well as its sub-objects
*/

extern void
AESKeyWrap_DestroyContext(AESKeyWrapContext *cx, PRBool freeit)
{
    if (cx) {
        AES_DestroyContext(&cx->aescx, PR_FALSE);
        /*  memset(cx, 0, sizeof *cx); */
        if (freeit) {
            PORT_Free(cx->mem);
        }
    }
}

#if !BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS

/* The AES Key Wrap algorithm has 64-bit values that are ALWAYS big-endian
** (Most significant byte first) in memory.  The only ALU operations done
** on them are increment, decrement, and XOR.  So, on little-endian CPUs,
** and on CPUs that lack 64-bit registers, these big-endian 64-bit operations
** are simulated in the following code.  This is thought to be faster and
** simpler than trying to convert the data to little-endian and back.
*/


/* A and T point to two 64-bit values stored most signficant byte first
** (big endian).  This function increments the 64-bit value T, and then
** XORs it with A, changing A.
*/

static void
increment_and_xor(unsigned char *A, unsigned char *T)
{
    if (!++T[7])
        if (!++T[6])
            if (!++T[5])
                if (!++T[4])
                    if (!++T[3])
                        if (!++T[2])
                            if (!++T[1])
                                ++T[0];

    A[0] ^= T[0];
    A[1] ^= T[1];
    A[2] ^= T[2];
    A[3] ^= T[3];
    A[4] ^= T[4];
    A[5] ^= T[5];
    A[6] ^= T[6];
    A[7] ^= T[7];
}

/* A and T point to two 64-bit values stored most signficant byte first
** (big endian).  This function XORs T with A, giving a new A, then
** decrements the 64-bit value T.
*/

static void
xor_and_decrement(PRUint64 *A, PRUint64 *T)
{
    unsigned char *TP = (unsigned char *)T;
    const PRUint64 mask = 0xFF;
    *A = ((*A & mask << 56) ^ (*T & mask << 56)) |
         ((*A & mask << 48) ^ (*T & mask << 48)) |
         ((*A & mask << 40) ^ (*T & mask << 40)) |
         ((*A & mask << 32) ^ (*T & mask << 32)) |
         ((*A & mask << 24) ^ (*T & mask << 23)) |
         ((*A & mask << 16) ^ (*T & mask << 16)) |
         ((*A & mask << 8) ^ (*T & mask << 8)) |
         ((*A & mask) ^ (*T & mask));

    if (!TP[7]--)
        if (!TP[6]--)
            if (!TP[5]--)
                if (!TP[4]--)
                    if (!TP[3]--)
                        if (!TP[2]--)
                            if (!TP[1]--)
                                TP[0]--;
}

/* Given an unsigned long t (in host byte order), store this value as a
** 64-bit big-endian value (MSB first) in *pt.
*/

static void
set_t(unsigned char *pt, unsigned long t)
{
    pt[7] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[6] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[5] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[4] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[3] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[2] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[1] = (unsigned char)t;
    t >>= 8;
    pt[0] = (unsigned char)t;
}

#endif

static void
encode_PRUint32_BE(unsigned char *data, PRUint32 val)
{
    size_t i;
    for (i = 0; i < sizeof(PRUint32); i++) {
        data[i] = PORT_GET_BYTE_BE(val, i, sizeof(PRUint32));
    }
}

static PRUint32
decode_PRUint32_BE(unsigned char *data)
{
    PRUint32 val = 0;
    size_t i;

    for (i = 0; i < sizeof(PRUint32); i++) {
        val = (val << PR_BITS_PER_BYTE) | data[i];
    }
    return val;
}

/*
** Perform AES key wrap W function.
**  "cx" the context
**  "iv" the iv is concatenated to the plain text for for executing the function
**  "output" the output buffer to store the encrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_W(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *iv, unsigned char *output,
             unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
             const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    PRUint64 *R = NULL;
    unsigned int nBlocks;
    unsigned int i, j;
    unsigned int aesLen = AES_BLOCK_SIZE;
    unsigned int outLen = inputLen + AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    SECStatus s = SECFailure;
    /* These PRUint64s are ALWAYS big endian, regardless of CPU orientation. */
    PRUint64 t;
    PRUint64 B[2];

#define A B[0]

    /* Check args */
    if (inputLen < 2 * AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE ||
        0 != inputLen % AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_INPUT_LEN);
        return s;
    }
#ifdef maybe
    if (!output && pOutputLen) { /* caller is asking for output size */
        *pOutputLen = outLen;
        return SECSuccess;
    }
#endif
    if (maxOutputLen < outLen) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_OUTPUT_LEN);
        return s;
    }
    if (cx == NULL || output == NULL || input == NULL) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_INVALID_ARGS);
        return s;
    }
    nBlocks = inputLen / AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    R = PORT_NewArray(PRUint64, nBlocks + 1);
    if (!R)
        return s; /* error is already set. */
    /*
    ** 1) Initialize variables.
    */

    memcpy(&A, iv, AES_KEY_WRAP_IV_BYTES);
    memcpy(&R[1], input, inputLen);
#if BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS
    t = 0;
#else
    memset(&t, 0, sizeof t);
#endif
    /*
    ** 2) Calculate intermediate values.
    */

    for (j = 0; j < 6; ++j) {
        for (i = 1; i <= nBlocks; ++i) {
            B[1] = R[i];
            s = AES_Encrypt(&cx->aescx, (unsigned char *)B, &aesLen,
                            sizeof B, (unsigned char *)B, sizeof B);
            if (s != SECSuccess)
                break;
            R[i] = B[1];
/* here, increment t and XOR A with t (in big endian order); */
#if BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS
            A ^= ++t;
#else
            increment_and_xor((unsigned char *)&A, (unsigned char *)&t);
#endif
        }
    }
    /*
    ** 3) Output the results.
    */

    if (s == SECSuccess) {
        R[0] = A;
        memcpy(output, &R[0], outLen);
        if (pOutputLen)
            *pOutputLen = outLen;
    } else if (pOutputLen) {
        *pOutputLen = 0;
    }
    PORT_ZFree(R, outLen);
    return s;
}
#undef A

/*
** Perform AES key wrap W^-1 function.
**  "cx" the context
**  "iv" the input IV to verify against. If NULL, then skip verification.
**  "ivOut" the output buffer to store the IV (optional).
**  "output" the output buffer to store the decrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_Winv(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *iv,
                unsigned char *ivOut, unsigned char *output,
                unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
                const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    PRUint64 *R = NULL;
    unsigned int nBlocks;
    unsigned int i, j;
    unsigned int aesLen = AES_BLOCK_SIZE;
    unsigned int outLen;
    SECStatus s = SECFailure;
    /* These PRUint64s are ALWAYS big endian, regardless of CPU orientation. */
    PRUint64 t;
    PRUint64 B[2];

    /* Check args */
    if (inputLen < 3 * AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE ||
        0 != inputLen % AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_INPUT_LEN);
        return s;
    }
    outLen = inputLen - AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
#ifdef maybe
    if (!output && pOutputLen) { /* caller is asking for output size */
        *pOutputLen = outLen;
        return SECSuccess;
    }
#endif
    if (maxOutputLen < outLen) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_OUTPUT_LEN);
        return s;
    }
    if (cx == NULL || output == NULL || input == NULL) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_INVALID_ARGS);
        return s;
    }
    nBlocks = inputLen / AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    R = PORT_NewArray(PRUint64, nBlocks);
    if (!R)
        return s; /* error is already set. */
    nBlocks--;
    /*
    ** 1) Initialize variables.
    */

    memcpy(&R[0], input, inputLen);
    B[0] = R[0];
#if BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS
    t = 6UL * nBlocks;
#else
    set_t((unsigned char *)&t, 6UL * nBlocks);
#endif
    /*
    ** 2) Calculate intermediate values.
    */

    for (j = 0; j < 6; ++j) {
        for (i = nBlocks; i; --i) {
/* here, XOR A with t (in big endian order) and decrement t; */
#if BIG_ENDIAN_WITH_64_BIT_REGISTERS
            B[0] ^= t--;
#else
            xor_and_decrement(&B[0], &t);
#endif
            B[1] = R[i];
            s = AES_Decrypt(&cx->aescx, (unsigned char *)B, &aesLen,
                            sizeof B, (unsigned char *)B, sizeof B);
            if (s != SECSuccess)
                break;
            R[i] = B[1];
        }
    }
    /*
    ** 3) Output the results.
    */

    if (s == SECSuccess) {
        int bad = (iv) && memcmp(&B[0], iv, AES_KEY_WRAP_IV_BYTES);
        if (!bad) {
            memcpy(output, &R[1], outLen);
            if (pOutputLen)
                *pOutputLen = outLen;
            if (ivOut) {
                memcpy(ivOut, &B[0], AES_KEY_WRAP_IV_BYTES);
            }
        } else {
            s = SECFailure;
            PORT_SetError(SEC_ERROR_BAD_DATA);
            if (pOutputLen)
                *pOutputLen = 0;
        }
    } else if (pOutputLen) {
        *pOutputLen = 0;
    }
    PORT_ZFree(R, inputLen);
    return s;
}
#undef A

/*
** Perform AES key wrap.
**  "cx" the context
**  "output" the output buffer to store the encrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_Encrypt(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *output,
                   unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
                   const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    return AESKeyWrap_W(cx, cx->iv, output, pOutputLen, maxOutputLen,
                        input, inputLen);
}

/*
** Perform AES key unwrap.
**  "cx" the context
**  "output" the output buffer to store the decrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_Decrypt(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *output,
                   unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
                   const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    return AESKeyWrap_Winv(cx, cx->iv, NULL, output, pOutputLen, maxOutputLen,
                           input, inputLen);
}

#define BLOCK_PAD_POWER2(x, bs) (((bs) - ((x) & ((bs)-1))) & ((bs)-1))
#define AES_KEY_WRAP_ICV2 0xa6, 0x59, 0x59, 0xa6
#define AES_KEY_WRAP_ICV2_INT32 0xa65959a6
#define AES_KEY_WRAP_ICV2_LEN 4

/*
** Perform AES key wrap with padding.
**  "cx" the context
**  "output" the output buffer to store the encrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_EncryptKWP(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *output,
                      unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
                      const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    unsigned int padLen = BLOCK_PAD_POWER2(inputLen, AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE);
    unsigned int paddedInputLen = inputLen + padLen;
    unsigned int outLen = paddedInputLen + AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    unsigned char iv[AES_BLOCK_SIZE] = { AES_KEY_WRAP_ICV2 };
    unsigned char *newBuf;
    SECStatus rv;

    *pOutputLen = outLen;
    if (maxOutputLen < outLen) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_OUTPUT_LEN);
        return SECFailure;
    }
    PORT_Assert((AES_KEY_WRAP_ICV2_LEN + sizeof(PRUint32)) == AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE);
    encode_PRUint32_BE(iv + AES_KEY_WRAP_ICV2_LEN, inputLen);

    /* If we can fit in an AES Block, just do and AES Encrypt,
     * iv is big enough to handle this on the stack, so no need to allocate
     */

    if (outLen == AES_BLOCK_SIZE) {
        PORT_Assert(inputLen <= AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE);
        PORT_Memset(iv + AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE, 0, AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE);
        PORT_Memcpy(iv + AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE, input, inputLen);
        rv = AES_Encrypt(&cx->aescx, output, pOutputLen, maxOutputLen, iv,
                         outLen);
        PORT_SafeZero(iv, sizeof(iv));
        return rv;
    }

    /* add padding to our input block */
    newBuf = PORT_ZAlloc(paddedInputLen);
    if (newBuf == NULL) {
        return SECFailure;
    }
    PORT_Memcpy(newBuf, input, inputLen);

    rv = AESKeyWrap_W(cx, iv, output, pOutputLen, maxOutputLen,
                      newBuf, paddedInputLen);
    PORT_ZFree(newBuf, paddedInputLen);
    /* a little overkill, we only need to clear out the length, but this
     * is easier to verify we got it all */

    PORT_SafeZero(iv, sizeof(iv));
    return rv;
}

/*
** Perform AES key unwrap with padding.
**  "cx" the context
**  "output" the output buffer to store the decrypted data.
**  "pOutputLen" how much data is stored in "output". Set by the routine
**     after some data is stored in output.
**  "maxOutputLen" the maximum amount of data that can ever be
**     stored in "output"
**  "input" the input data
**  "inputLen" the amount of input data
*/

extern SECStatus
AESKeyWrap_DecryptKWP(AESKeyWrapContext *cx, unsigned char *output,
                      unsigned int *pOutputLen, unsigned int maxOutputLen,
                      const unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    unsigned int padLen;
    unsigned int padLen2;
    unsigned int outLen;
    unsigned int paddedLen;
    unsigned int good;
    unsigned char *newBuf = NULL;
    unsigned char *allocBuf = NULL;
    int i;
    unsigned char iv[AES_BLOCK_SIZE];
    PRUint32 magic;
    SECStatus rv = SECFailure;

    paddedLen = inputLen - AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    /* unwrap the padded result */
    if (inputLen == AES_BLOCK_SIZE) {
        rv = AES_Decrypt(&cx->aescx, iv, &outLen, inputLen, input, inputLen);
        newBuf = &iv[AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE];
        outLen -= AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE;
    } else {
        /* if the caller supplied enough space to hold the unpadded buffer,
         * we can unwrap directly into that unpadded buffer. Otherwise
         * we allocate a buffer that can hold the padding, and we'll copy
         * the result in a later step */

        newBuf = output;
        if (maxOutputLen < paddedLen) {
            allocBuf = newBuf = PORT_Alloc(paddedLen);
            if (!allocBuf) {
                return SECFailure;
            }
        }
        /* We pass NULL for the first IV argument because we don't know
         * what the IV has since in includes the length, so we don't have
         * Winv verify it. We pass iv in the second argument to get the
         * iv, which we verify below before we return anything */

        rv = AESKeyWrap_Winv(cx, NULL, iv, newBuf, &outLen,
                             paddedLen, input, inputLen);
    }
    if (rv != SECSuccess) {
        goto loser;
    }
    rv = SECFailure;
    if (outLen != paddedLen) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_LIBRARY_FAILURE);
        goto loser;
    }

    /* we verify the result in a constant time manner */
    /* verify ICV magic */
    magic = decode_PRUint32_BE(iv);
    good = PORT_CT_EQ(magic, AES_KEY_WRAP_ICV2_INT32);
    /* fetch and verify plain text length */
    outLen = decode_PRUint32_BE(iv + AES_KEY_WRAP_ICV2_LEN);
    good &= PORT_CT_LE(outLen, paddedLen);
    /* now verify the padding */
    padLen = paddedLen - outLen;
    padLen2 = BLOCK_PAD_POWER2(outLen, AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE);
    good &= PORT_CT_EQ(padLen, padLen2);
    for (i = 0; i < AES_KEY_WRAP_BLOCK_SIZE; i++) {
        unsigned int doTest = PORT_CT_GT(padLen, i);
        unsigned int result = PORT_CT_ZERO(newBuf[paddedLen - i - 1]);
        good &= PORT_CT_SEL(doTest, result, PORT_CT_TRUE);
    }

    /* now if anything was wrong, fail. At this point we will leak timing
     * information, but we also 'leak' the error code as well. */

    if (!good) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_BAD_DATA);
        goto loser;
    }

    /* now copy out the result */
    *pOutputLen = outLen;
    if (maxOutputLen < outLen) {
        PORT_SetError(SEC_ERROR_OUTPUT_LEN);
        goto loser;
    }
    if (output != newBuf) {
        PORT_Memcpy(output, newBuf, outLen);
    }
    rv = SECSuccess;
loser:
    /* if we failed, make sure we don't return any data to the user */
    if ((rv != SECSuccess) && (output == newBuf)) {
        PORT_SafeZero(newBuf, paddedLen);
    }
    /* clear out CSP sensitive data from the heap and stack */
    if (allocBuf) {
        PORT_ZFree(allocBuf, paddedLen);
    }
    PORT_SafeZero(iv, sizeof(iv));
    return rv;
}

Messung V0.5
C=93 H=94 G=93

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.35 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.