tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/gcrypt/cipher.c

   1 /*
   2     cipher.c -- Symmetric block cipher handling
   3     Copyright (C) 2007-2012 Guus Sliepen <guus@tinc-vpn.org>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "system.h"
  21
  22 #include "cipher.h"
  23 #include "logger.h"
  24 #include "xalloc.h"
  25
  26 static struct {
  27         const char *name;
  28         int algo;
  29         int mode;
  30         int nid;
  31 } ciphertable[] = {
  32         {"none", GCRY_CIPHER_NONE, GCRY_CIPHER_MODE_NONE, 0},
  33
  34         {NULL, GCRY_CIPHER_BLOWFISH, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 92},
  35         {"blowfish", GCRY_CIPHER_BLOWFISH, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 91},
  36         {NULL, GCRY_CIPHER_BLOWFISH, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 93},
  37         {NULL, GCRY_CIPHER_BLOWFISH, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 94},
  38
  39         {"aes-128-ecb", GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 418},
  40         {"aes-128-cbc", GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 419},
  41         {"aes-128-cfb", GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 421},
  42         {"aes-128-ofb", GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 420},
  43
  44         {"aes-192-ecb", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 422},
  45         {"aes-192-cbc", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 423},
  46         {"aes-192-cfb", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 425},
  47         {"aes-192-ofb", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 424},
  48
  49         {"aes-256-ecb", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 426},
  50         {"aes-256-cbc", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 427},
  51         {"aes-256-cfb", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 429},
  52         {"aes-256-ofb", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 428},
  53 };
  54
  55 static bool nametocipher(const char *name, int *algo, int *mode) {
  56         size_t i;
  57
  58         for(i = 0; i < sizeof(ciphertable) / sizeof(*ciphertable); i++) {
  59                 if(ciphertable[i].name && !strcasecmp(name, ciphertable[i].name)) {
  60                         *algo = ciphertable[i].algo;
  61                         *mode = ciphertable[i].mode;
  62                         return true;
  63                 }
  64         }
  65
  66         return false;
  67 }
  68
  69 static bool nidtocipher(int nid, int *algo, int *mode) {
  70         size_t i;
  71
  72         for(i = 0; i < sizeof(ciphertable) / sizeof(*ciphertable); i++) {
  73                 if(nid == ciphertable[i].nid) {
  74                         *algo = ciphertable[i].algo;
  75                         *mode = ciphertable[i].mode;
  76                         return true;
  77                 }
  78         }
  79
  80         return false;
  81 }
  82
  83 static bool ciphertonid(int algo, int mode, int *nid) {
  84         size_t i;
  85
  86         for(i = 0; i < sizeof(ciphertable) / sizeof(*ciphertable); i++) {
  87                 if(algo == ciphertable[i].algo && mode == ciphertable[i].mode) {
  88                         *nid = ciphertable[i].nid;
  89                         return true;
  90                 }
  91         }
  92
  93         return false;
  94 }
  95
  96 static bool cipher_open(cipher_t *cipher, int algo, int mode) {
  97         gcry_error_t err;
  98
  99         if(!ciphertonid(algo, mode, &cipher->nid)) {
 100                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_DEBUG, "Cipher %d mode %d has no corresponding nid!", algo, mode);
 101                 return false;
 102         }
 103
 104         if((err = gcry_cipher_open(&cipher->handle, algo, mode, 0))) {
 105                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_DEBUG, "Unable to initialise cipher %d mode %d: %s", algo, mode, gcry_strerror(err));
 106                 return false;
 107         }
 108
 109         cipher->keylen = gcry_cipher_get_algo_keylen(algo);
 110         cipher->blklen = gcry_cipher_get_algo_blklen(algo);
 111         cipher->key = xmalloc(cipher->keylen + cipher->blklen);
 112         cipher->padding = mode == GCRY_CIPHER_MODE_ECB || mode == GCRY_CIPHER_MODE_CBC;
 113
 114         return true;
 115 }
 116
 117 bool cipher_open_by_name(cipher_t *cipher, const char *name) {
 118         int algo, mode;
 119
 120         if(!nametocipher(name, &algo, &mode)) {
 121                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_DEBUG, "Unknown cipher name '%s'!", name);
 122                 return false;
 123         }
 124
 125         return cipher_open(cipher, algo, mode);
 126 }
 127
 128 bool cipher_open_by_nid(cipher_t *cipher, int nid) {
 129         int algo, mode;
 130
 131         if(!nidtocipher(nid, &algo, &mode)) {
 132                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_DEBUG, "Unknown cipher ID %d!", nid);
 133                 return false;
 134         }
 135
 136         return cipher_open(cipher, algo, mode);
 137 }
 138
 139 bool cipher_open_blowfish_ofb(cipher_t *cipher) {
 140         return cipher_open(cipher, GCRY_CIPHER_BLOWFISH, GCRY_CIPHER_MODE_OFB);
 141 }
 142
 143 void cipher_close(cipher_t *cipher) {
 144         if(cipher->handle) {
 145                 gcry_cipher_close(cipher->handle);
 146                 cipher->handle = NULL;
 147         }
 148
 149         free(cipher->key);
 150
 151         memset(cipher, 0, sizeof(*cipher));
 152 }
 153
 154 size_t cipher_keylength(const cipher_t *cipher) {
 155         if(!cipher) {
 156                 return 0;
 157         }
 158
 159         return cipher->keylen + cipher->blklen;
 160 }
 161
 162 uint64_t cipher_budget(const cipher_t *cipher) {
 163         if(!cipher) {
 164                 return UINT64_MAX; // NULL cipher
 165         }
 166
 167         size_t ivlen = cipher->blklen;
 168         size_t blklen = cipher->blklen;
 169
 170         size_t len = blklen > 1
 171                      ? blklen
 172                      : ivlen > 1 ? ivlen : 8;
 173         size_t bits = len * 4 - 1;
 174
 175         return bits < 64
 176                ? UINT64_C(1) << bits
 177                : UINT64_MAX;
 178 }
 179
 180 size_t cipher_blocksize(const cipher_t *cipher) {
 181         if(!cipher || !cipher->blklen) {
 182                 return 1;
 183         }
 184
 185         return cipher->blklen;
 186 }
 187
 188 void cipher_get_key(const cipher_t *cipher, void *key) {
 189         memcpy(key, cipher->key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 190 }
 191
 192 bool cipher_set_key(cipher_t *cipher, void *key, bool encrypt) {
 193         memcpy(cipher->key, key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 194
 195         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 196         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 197
 198         return true;
 199 }
 200
 201 bool cipher_set_key_from_rsa(cipher_t *cipher, void *key, size_t len, bool encrypt) {
 202         memcpy(cipher->key,
 203                key + len - cipher->keylen,
 204                cipher->keylen);
 205         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 206
 207         memcpy(cipher->key + cipher->keylen,
 208                key + len - cipher->blklen - cipher->keylen,
 209                cipher->blklen);
 210         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 211
 212         return true;
 213 }
 214
 215 bool cipher_regenerate_key(cipher_t *cipher, bool encrypt) {
 216         gcry_create_nonce(cipher->key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 217
 218         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 219         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 220
 221         return true;
 222 }
 223
 224 bool cipher_encrypt(cipher_t *cipher, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen, bool oneshot) {
 225         gcry_error_t err;
 226         uint8_t pad[cipher->blklen];
 227
 228         if(cipher->padding) {
 229                 if(!oneshot) {
 230                         return false;
 231                 }
 232
 233                 size_t reqlen = ((inlen + cipher->blklen) / cipher->blklen) * cipher->blklen;
 234
 235                 if(*outlen < reqlen) {
 236                         logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while encrypting: not enough room for padding");
 237                         return false;
 238                 }
 239
 240                 uint8_t padbyte = reqlen - inlen;
 241                 inlen = reqlen - cipher->blklen;
 242
 243                 for(int i = 0; i < cipher->blklen; i++)
 244                         if(i < cipher->blklen - padbyte) {
 245                                 pad[i] = ((uint8_t *)indata)[inlen + i];
 246                         } else {
 247                                 pad[i] = padbyte;
 248                         }
 249         }
 250
 251         if(oneshot) {
 252                 gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 253         }
 254
 255         if((err = gcry_cipher_encrypt(cipher->handle, outdata, *outlen, indata, inlen))) {
 256                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while encrypting: %s", gcry_strerror(err));
 257                 return false;
 258         }
 259
 260         if(cipher->padding) {
 261                 if((err = gcry_cipher_encrypt(cipher->handle, outdata + inlen, cipher->blklen, pad, cipher->blklen))) {
 262                         logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while encrypting: %s", gcry_strerror(err));
 263                         return false;
 264                 }
 265
 266                 inlen += cipher->blklen;
 267         }
 268
 269         *outlen = inlen;
 270         return true;
 271 }
 272
 273 bool cipher_decrypt(cipher_t *cipher, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen, bool oneshot) {
 274         gcry_error_t err;
 275
 276         if(oneshot) {
 277                 gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 278         }
 279
 280         if((err = gcry_cipher_decrypt(cipher->handle, outdata, *outlen, indata, inlen))) {
 281                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while decrypting: %s", gcry_strerror(err));
 282                 return false;
 283         }
 284
 285         if(cipher->padding) {
 286                 if(!oneshot) {
 287                         return false;
 288                 }
 289
 290                 uint8_t padbyte = ((uint8_t *)outdata)[inlen - 1];
 291
 292                 if(padbyte == 0 || padbyte > cipher->blklen || padbyte > inlen) {
 293                         logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while decrypting: invalid padding");
 294                         return false;
 295                 }
 296
 297                 size_t origlen = inlen - padbyte;
 298
 299                 for(size_t i = inlen - 1; i >= origlen; i--)
 300                         if(((uint8_t *)outdata)[i] != padbyte) {
 301                                 logger(DEBUG_ALWAYS, LOG_ERR, "Error while decrypting: invalid padding");
 302                                 return false;
 303                         }
 304
 305                 *outlen = origlen;
 306         } else {
 307                 *outlen = inlen;
 308         }
 309
 310         return true;
 311 }
 312
 313 int cipher_get_nid(const cipher_t *cipher) {
 314         if(!cipher || !cipher->nid) {
 315                 return 0;
 316         }
 317
 318         return cipher->nid;
 319 }
 320
 321 bool cipher_active(const cipher_t *cipher) {
 322         return cipher->nid != 0;
 323 }