← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/vivid/sflphone/vivid

« back to all changes in this revision

Viewing changes to daemon/libs/pjproject-2.0.1/third_party/srtp/crypto/cipher/aes_icm.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Mark Purcell
  • Date: 2013-06-30 11:40:56 UTC
  • mfrom: (4.1.18 saucy-proposed)
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20130630114056-0np50jkyqo6vnmii
Tags: 1.2.3-2
* changeset_r92d62cfc54732bbbcfff2b1d36c096b120b981a5.diff 
  - fixes automatic endian detection 
* Update Vcs: fixes vcs-field-not-canonical

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
daemon/libs/pjproject-2.0.1/third_party/srtp/crypto/cipher/aes_icm.c
 
1
/*
 
2
 * aes_icm.c
 
3
 *
 
4
 * AES Integer Counter Mode
 
5
 *
 
6
 * David A. McGrew
 
7
 * Cisco Systems, Inc.
 
8
 */
 
9
 
 
10
/*
 
11
 *
 
12
 * Copyright (c) 2001-2006, Cisco Systems, Inc.
 
13
 * All rights reserved.
 
14
 *
 
15
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
16
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 
17
 * are met:
 
18
 *
 
19
 *   Redistributions of source code must retain the above copyright
 
20
 *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 
21
 *
 
22
 *   Redistributions in binary form must reproduce the above
 
23
 *   copyright notice, this list of conditions and the following
 
24
 *   disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 
25
 *   with the distribution.
 
26
 *
 
27
 *   Neither the name of the Cisco Systems, Inc. nor the names of its
 
28
 *   contributors may be used to endorse or promote products derived
 
29
 *   from this software without specific prior written permission.
 
30
 *
 
31
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 
32
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 
33
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
 
34
 * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
 
35
 * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
 
36
 * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
 
37
 * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
 
38
 * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 
39
 * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 
40
 * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 
41
 * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 
42
 * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
43
 *
 
44
 */
 
45
 
 
46
 
 
47
#define ALIGN_32 0
 
48
 
 
49
#include "aes_icm.h"
 
50
#include "alloc.h"
 
51
 
 
52
 
 
53
debug_module_t mod_aes_icm = {
 
54
  0,                 /* debugging is off by default */
 
55
  "aes icm"          /* printable module name       */
 
56
};
 
57
 
 
58
/*
 
59
 * integer counter mode works as follows:
 
60
 *
 
61
 * 16 bits
 
62
 * <----->
 
63
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+
 
64
 * |           nonce           |    pakcet index    |  ctr |---+
 
65
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+   |
 
66
 *                                                             |
 
67
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+   v
 
68
 * |                      salt                      |000000|->(+)
 
69
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+   |
 
70
 *                                                             |
 
71
 *                                                        +---------+
 
72
 *                                                        | encrypt |
 
73
 *                                                        +---------+
 
74
 *                                                             |
 
75
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+   |
 
76
 * |                    keystream block                    |<--+
 
77
 * +------+------+------+------+------+------+------+------+
 
78
 *
 
79
 * All fields are big-endian
 
80
 *
 
81
 * ctr is the block counter, which increments from zero for
 
82
 * each packet (16 bits wide)
 
83
 *
 
84
 * packet index is distinct for each packet (48 bits wide)
 
85
 *
 
86
 * nonce can be distinct across many uses of the same key, or
 
87
 * can be a fixed value per key, or can be per-packet randomness
 
88
 * (64 bits)
 
89
 *
 
90
 */
 
91
 
 
92
err_status_t
 
93
aes_icm_alloc_ismacryp(cipher_t **c, int key_len, int forIsmacryp) {
 
94
  extern cipher_type_t aes_icm;
 
95
  uint8_t *pointer;
 
96
  int tmp;
 
97
 
 
98
  debug_print(mod_aes_icm,
 
99
            "allocating cipher with key length %d", key_len);
 
100
 
 
101
  /*
 
102
   * Ismacryp, for example, uses 16 byte key + 8 byte
 
103
   * salt  so this function is called with key_len = 24.
 
104
   * The check for key_len = 30 does not apply. Our usage
 
105
   * of aes functions with key_len = values other than 30
 
106
   * has not broken anything. Don't know what would be the
 
107
   * effect of skipping this check for srtp in general.
 
108
   */
 
109
  if (!forIsmacryp && key_len != 30)
 
110
    return err_status_bad_param;
 
111
 
 
112
  /* allocate memory a cipher of type aes_icm */
 
113
  tmp = (sizeof(aes_icm_ctx_t) + sizeof(cipher_t));
 
114
  pointer = (uint8_t*)crypto_alloc(tmp);
 
115
  if (pointer == NULL)
 
116
    return err_status_alloc_fail;
 
117
 
 
118
  /* set pointers */
 
119
  *c = (cipher_t *)pointer;
 
120
  (*c)->type = &aes_icm;
 
121
  (*c)->state = pointer + sizeof(cipher_t);
 
122
 
 
123
  /* increment ref_count */
 
124
  aes_icm.ref_count++;
 
125
 
 
126
  /* set key size        */
 
127
  (*c)->key_len = key_len;
 
128
 
 
129
  return err_status_ok;
 
130
}
 
131
 
 
132
err_status_t aes_icm_alloc(cipher_t **c, int key_len, int forIsmacryp) {
 
133
  return aes_icm_alloc_ismacryp(c, key_len, 0);
 
134
}
 
135
 
 
136
err_status_t
 
137
aes_icm_dealloc(cipher_t *c) {
 
138
  extern cipher_type_t aes_icm;
 
139
 
 
140
  /* zeroize entire state*/
 
141
  octet_string_set_to_zero((uint8_t *)c,
 
142
                           sizeof(aes_icm_ctx_t) + sizeof(cipher_t));
 
143
 
 
144
  /* free memory */
 
145
  crypto_free(c);
 
146
 
 
147
  /* decrement ref_count */
 
148
  aes_icm.ref_count--;
 
149
 
 
150
  return err_status_ok;
 
151
}
 
152
 
 
153
 
 
154
/*
 
155
 * aes_icm_context_init(...) initializes the aes_icm_context
 
156
 * using the value in key[].
 
157
 *
 
158
 * the key is the secret key
 
159
 *
 
160
 * the salt is unpredictable (but not necessarily secret) data which
 
161
 * randomizes the starting point in the keystream
 
162
 */
 
163
 
 
164
err_status_t
 
165
aes_icm_context_init(aes_icm_ctx_t *c, const uint8_t *key) {
 
166
  v128_t tmp_key;
 
167
 
 
168
  /* set counter and initial values to 'offset' value */
 
169
  /* FIX!!! this assumes the salt is at key + 16, and thus that the */
 
170
  /* FIX!!! cipher key length is 16!  Also note this copies past the
 
171
            end of the 'key' array by 2 bytes! */
 
172
  v128_copy_octet_string(&c->counter, key + 16);
 
173
  v128_copy_octet_string(&c->offset, key + 16);
 
174
 
 
175
  /* force last two octets of the offset to zero (for srtp compatibility) */
 
176
  c->offset.v8[14] = c->offset.v8[15] = 0;
 
177
  c->counter.v8[14] = c->counter.v8[15] = 0;
 
178
 
 
179
  /* set tmp_key (for alignment) */
 
180
  v128_copy_octet_string(&tmp_key, key);
 
181
 
 
182
  debug_print(mod_aes_icm,
 
183
              "key:  %s", v128_hex_string(&tmp_key));
 
184
  debug_print(mod_aes_icm,
 
185
              "offset: %s", v128_hex_string(&c->offset));
 
186
 
 
187
  /* expand key */
 
188
  aes_expand_encryption_key(&tmp_key, c->expanded_key);
 
189
 
 
190
  /* indicate that the keystream_buffer is empty */
 
191
  c->bytes_in_buffer = 0;
 
192
 
 
193
  return err_status_ok;
 
194
}
 
195
 
 
196
/*
 
197
 * aes_icm_set_octet(c, i) sets the counter of the context which it is
 
198
 * passed so that the next octet of keystream that will be generated
 
199
 * is the ith octet
 
200
 */
 
201
 
 
202
err_status_t
 
203
aes_icm_set_octet(aes_icm_ctx_t *c,
 
204
                  uint64_t octet_num) {
 
205
 
 
206
#ifdef NO_64BIT_MATH
 
207
  int tail_num       = low32(octet_num) & 0x0f;
 
208
  /* 64-bit right-shift 4 */
 
209
  uint64_t block_num = make64(high32(octet_num) >> 4,
 
210
                                                          ((high32(octet_num) & 0x0f)<<(32-4)) |
 
211
                                                           (low32(octet_num) >> 4));
 
212
#else
 
213
  int tail_num       = octet_num % 16;
 
214
  uint64_t block_num = octet_num / 16;
 
215
#endif
 
216
 
 
217
 
 
218
  /* set counter value */
 
219
  /* FIX - There's no way this is correct */
 
220
  c->counter.v64[0] = c->offset.v64[0];
 
221
#ifdef NO_64BIT_MATH
 
222
  c->counter.v64[0] = make64(high32(c->offset.v64[0]) ^ high32(block_num),
 
223
                                                         low32(c->offset.v64[0])  ^ low32(block_num));
 
224
#else
 
225
  c->counter.v64[0] = c->offset.v64[0] ^ block_num;
 
226
#endif
 
227
 
 
228
  debug_print(mod_aes_icm,
 
229
              "set_octet: %s", v128_hex_string(&c->counter));
 
230
 
 
231
  /* fill keystream buffer, if needed */
 
232
  if (tail_num) {
 
233
    v128_copy(&c->keystream_buffer, &c->counter);
 
234
    aes_encrypt(&c->keystream_buffer, c->expanded_key);
 
235
    c->bytes_in_buffer = sizeof(v128_t);
 
236
 
 
237
    debug_print(mod_aes_icm, "counter:    %s",
 
238
              v128_hex_string(&c->counter));
 
239
    debug_print(mod_aes_icm, "ciphertext: %s",
 
240
              v128_hex_string(&c->keystream_buffer));
 
241
 
 
242
    /*  indicate number of bytes in keystream_buffer  */
 
243
    c->bytes_in_buffer = sizeof(v128_t) - tail_num;
 
244
 
 
245
  } else {
 
246
 
 
247
    /* indicate that keystream_buffer is empty */
 
248
    c->bytes_in_buffer = 0;
 
249
  }
 
250
 
 
251
  return err_status_ok;
 
252
}
 
253
 
 
254
/*
 
255
 * aes_icm_set_iv(c, iv) sets the counter value to the exor of iv with
 
256
 * the offset
 
257
 */
 
258
 
 
259
err_status_t
 
260
aes_icm_set_iv(aes_icm_ctx_t *c, void *iv) {
 
261
  v128_t *nonce = (v128_t *) iv;
 
262
 
 
263
  debug_print(mod_aes_icm,
 
264
              "setting iv: %s", v128_hex_string(nonce));
 
265
 
 
266
  v128_xor(&c->counter, &c->offset, nonce);
 
267
 
 
268
  debug_print(mod_aes_icm,
 
269
              "set_counter: %s", v128_hex_string(&c->counter));
 
270
 
 
271
  /* indicate that the keystream_buffer is empty */
 
272
  c->bytes_in_buffer = 0;
 
273
 
 
274
  return err_status_ok;
 
275
}
 
276
 
 
277
 
 
278
 
 
279
/*
 
280
 * aes_icm_advance(...) refills the keystream_buffer and
 
281
 * advances the block index of the sicm_context forward by one
 
282
 *
 
283
 * this is an internal, hopefully inlined function
 
284
 */
 
285
 
 
286
inline void
 
287
aes_icm_advance_ismacryp(aes_icm_ctx_t *c, uint8_t forIsmacryp) {
 
288
  /* fill buffer with new keystream */
 
289
  v128_copy(&c->keystream_buffer, &c->counter);
 
290
  aes_encrypt(&c->keystream_buffer, c->expanded_key);
 
291
  c->bytes_in_buffer = sizeof(v128_t);
 
292
 
 
293
  debug_print(mod_aes_icm, "counter:    %s",
 
294
              v128_hex_string(&c->counter));
 
295
  debug_print(mod_aes_icm, "ciphertext: %s",
 
296
              v128_hex_string(&c->keystream_buffer));
 
297
 
 
298
  /* clock counter forward */
 
299
 
 
300
  if (forIsmacryp) {
 
301
    uint32_t temp;
 
302
    //alex's clock counter forward
 
303
    temp = ntohl(c->counter.v32[3]);
 
304
    c->counter.v32[3] = htonl(++temp);
 
305
  } else {
 
306
    if (!++(c->counter.v8[15]))
 
307
      ++(c->counter.v8[14]);
 
308
  }
 
309
}
 
310
 
 
311
inline void aes_icm_advance(aes_icm_ctx_t *c) {
 
312
  aes_icm_advance_ismacryp(c, 0);
 
313
}
 
314
 
 
315
 
 
316
/*e
 
317
 * icm_encrypt deals with the following cases:
 
318
 *
 
319
 * bytes_to_encr < bytes_in_buffer
 
320
 *  - add keystream into data
 
321
 *
 
322
 * bytes_to_encr > bytes_in_buffer
 
323
 *  - add keystream into data until keystream_buffer is depleted
 
324
 *  - loop over blocks, filling keystream_buffer and then
 
325
 *    adding keystream into data
 
326
 *  - fill buffer then add in remaining (< 16) bytes of keystream
 
327
 */
 
328
 
 
329
err_status_t
 
330
aes_icm_encrypt_ismacryp(aes_icm_ctx_t *c,
 
331
              unsigned char *buf, unsigned int *enc_len,
 
332
              int forIsmacryp) {
 
333
  unsigned int bytes_to_encr = *enc_len;
 
334
  unsigned int i;
 
335
  uint32_t *b;
 
336
 
 
337
  /* check that there's enough segment left but not for ismacryp*/
 
338
  if (!forIsmacryp && (bytes_to_encr + htons(c->counter.v16[7])) > 0xffff)
 
339
    return err_status_terminus;
 
340
 
 
341
 debug_print(mod_aes_icm, "block index: %d",
 
342
           htons(c->counter.v16[7]));
 
343
  if (bytes_to_encr <= (unsigned int)c->bytes_in_buffer) {
 
344
 
 
345
    /* deal with odd case of small bytes_to_encr */
 
346
    for (i = (sizeof(v128_t) - c->bytes_in_buffer);
 
347
                 i < (sizeof(v128_t) - c->bytes_in_buffer + bytes_to_encr); i++)
 
348
        {
 
349
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[i];
 
350
        }
 
351
 
 
352
    c->bytes_in_buffer -= bytes_to_encr;
 
353
 
 
354
    /* return now to avoid the main loop */
 
355
    return err_status_ok;
 
356
 
 
357
  } else {
 
358
 
 
359
    /* encrypt bytes until the remaining data is 16-byte aligned */
 
360
    for (i=(sizeof(v128_t) - c->bytes_in_buffer); i < sizeof(v128_t); i++)
 
361
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[i];
 
362
 
 
363
    bytes_to_encr -= c->bytes_in_buffer;
 
364
    c->bytes_in_buffer = 0;
 
365
 
 
366
  }
 
367
 
 
368
  /* now loop over entire 16-byte blocks of keystream */
 
369
  for (i=0; i < (bytes_to_encr/sizeof(v128_t)); i++) {
 
370
 
 
371
    /* fill buffer with new keystream */
 
372
    aes_icm_advance_ismacryp(c, forIsmacryp);
 
373
 
 
374
    /*
 
375
     * add keystream into the data buffer (this would be a lot faster
 
376
     * if we could assume 32-bit alignment!)
 
377
     */
 
378
 
 
379
#if ALIGN_32
 
380
    b = (uint32_t *)buf;
 
381
    *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[0];
 
382
    *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[1];
 
383
    *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[2];
 
384
    *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[3];
 
385
    buf = (uint8_t *)b;
 
386
#else
 
387
    if ((((unsigned long) buf) & 0x03) != 0) {
 
388
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[0];
 
389
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[1];
 
390
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[2];
 
391
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[3];
 
392
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[4];
 
393
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[5];
 
394
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[6];
 
395
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[7];
 
396
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[8];
 
397
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[9];
 
398
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[10];
 
399
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[11];
 
400
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[12];
 
401
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[13];
 
402
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[14];
 
403
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[15];
 
404
    } else {
 
405
      b = (uint32_t *)buf;
 
406
      *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[0];
 
407
      *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[1];
 
408
      *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[2];
 
409
      *b++ ^= c->keystream_buffer.v32[3];
 
410
      buf = (uint8_t *)b;
 
411
    }
 
412
#endif /* #if ALIGN_32 */
 
413
 
 
414
  }
 
415
 
 
416
  /* if there is a tail end of the data, process it */
 
417
  if ((bytes_to_encr & 0xf) != 0) {
 
418
 
 
419
    /* fill buffer with new keystream */
 
420
    aes_icm_advance_ismacryp(c, forIsmacryp);
 
421
 
 
422
    for (i=0; i < (bytes_to_encr & 0xf); i++)
 
423
      *buf++ ^= c->keystream_buffer.v8[i];
 
424
 
 
425
    /* reset the keystream buffer size to right value */
 
426
    c->bytes_in_buffer = sizeof(v128_t) - i;
 
427
  } else {
 
428
 
 
429
    /* no tail, so just reset the keystream buffer size to zero */
 
430
    c->bytes_in_buffer = 0;
 
431
 
 
432
  }
 
433
 
 
434
  return err_status_ok;
 
435
}
 
436
 
 
437
err_status_t
 
438
aes_icm_encrypt(aes_icm_ctx_t *c, unsigned char *buf, unsigned int *enc_len) {
 
439
  return aes_icm_encrypt_ismacryp(c, buf, enc_len, 0);
 
440
}
 
441
 
 
442
err_status_t
 
443
aes_icm_output(aes_icm_ctx_t *c, uint8_t *buffer, int num_octets_to_output) {
 
444
  unsigned int len = num_octets_to_output;
 
445
 
 
446
  /* zeroize the buffer */
 
447
  octet_string_set_to_zero(buffer, num_octets_to_output);
 
448
 
 
449
  /* exor keystream into buffer */
 
450
  return aes_icm_encrypt(c, buffer, &len);
 
451
}
 
452
 
 
453
 
 
454
char
 
455
aes_icm_description[] = "aes integer counter mode";
 
456
 
 
457
uint8_t aes_icm_test_case_0_key[30] = {
 
458
  0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6,
 
459
  0xab, 0xf7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xcf, 0x4f, 0x3c,
 
460
  0xf0, 0xf1, 0xf2, 0xf3, 0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf7,
 
461
  0xf8, 0xf9, 0xfa, 0xfb, 0xfc, 0xfd
 
462
};
 
463
 
 
464
uint8_t aes_icm_test_case_0_nonce[16] = {
 
465
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 
466
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
 
467
};
 
468
 
 
469
uint8_t aes_icm_test_case_0_plaintext[32] =  {
 
470
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 
471
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 
472
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 
473
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 
474
};
 
475
 
 
476
uint8_t aes_icm_test_case_0_ciphertext[32] = {
 
477
  0xe0, 0x3e, 0xad, 0x09, 0x35, 0xc9, 0x5e, 0x80,
 
478
  0xe1, 0x66, 0xb1, 0x6d, 0xd9, 0x2b, 0x4e, 0xb4,
 
479
  0xd2, 0x35, 0x13, 0x16, 0x2b, 0x02, 0xd0, 0xf7,
 
480
  0x2a, 0x43, 0xa2, 0xfe, 0x4a, 0x5f, 0x97, 0xab
 
481
};
 
482
 
 
483
cipher_test_case_t aes_icm_test_case_0 = {
 
484
  30,                                    /* octets in key            */
 
485
  aes_icm_test_case_0_key,               /* key                      */
 
486
  aes_icm_test_case_0_nonce,             /* packet index             */
 
487
  32,                                    /* octets in plaintext      */
 
488
  aes_icm_test_case_0_plaintext,         /* plaintext                */
 
489
  32,                                    /* octets in ciphertext     */
 
490
  aes_icm_test_case_0_ciphertext,        /* ciphertext               */
 
491
  NULL                                   /* pointer to next testcase */
 
492
};
 
493
 
 
494
 
 
495
/*
 
496
 * note: the encrypt function is identical to the decrypt function
 
497
 */
 
498
 
 
499
cipher_type_t aes_icm = {
 
500
  (cipher_alloc_func_t)          aes_icm_alloc,
 
501
  (cipher_dealloc_func_t)        aes_icm_dealloc,
 
502
  (cipher_init_func_t)           aes_icm_context_init,
 
503
  (cipher_encrypt_func_t)        aes_icm_encrypt,
 
504
  (cipher_decrypt_func_t)        aes_icm_encrypt,
 
505
  (cipher_set_iv_func_t)         aes_icm_set_iv,
 
506
  (char *)                       aes_icm_description,
 
507
  (int)                          0,   /* instance count */
 
508
  (cipher_test_case_t *)        &aes_icm_test_case_0,
 
509
  (debug_module_t *)            &mod_aes_icm
 
510
};