2003-03-02 Moritz Schulte <moritz@g10code.com>
[libgcrypt.git] / cipher / cipher.c
1 /* cipher.c  -  cipher dispatcher
2  * Copyright (C) 1998,1999,2000,2001,2002,2003 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This file is part of Libgcrypt.
5  *
6  * Libgcrypt is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU Lesser general Public License as
8  * published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of
9  * the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libgcrypt is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
19  */
20
21 #include <config.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include <string.h>
25 #include <errno.h>
26 #include <assert.h>
27
28 #include "g10lib.h"
29 #include "cipher.h"
30 #include "des.h"
31 #include "blowfish.h"
32 #include "cast5.h"
33 #include "arcfour.h"
34 #include "dynload.h"
35
36 #define MAX_BLOCKSIZE 16
37 #define TABLE_SIZE 14
38 #define CTX_MAGIC_NORMAL 0x24091964
39 #define CTX_MAGIC_SECURE 0x46919042
40
41 static struct {
42   const char *oidstring;
43   int algo;
44   int mode;
45 } oid_table[] = {
46   { "1.2.840.113549.3.7",      GCRY_CIPHER_3DES,   GCRY_CIPHER_MODE_CBC },
47
48   /* OIDs from NIST. See http://csrc.nist.gov.csor/ */
49   { "2.16.840.1.101.3.4.1.1",  GCRY_CIPHER_AES128, GCRY_CIPHER_MODE_ECB },
50   { "2.16.840.1.101.3.4.1.2",  GCRY_CIPHER_AES128, GCRY_CIPHER_MODE_CBC },
51   { "2.16.840.1.101.3.4.1.3",  GCRY_CIPHER_AES128, GCRY_CIPHER_MODE_OFB },
52   { "2.16.840.1.101.3.4.1.4",  GCRY_CIPHER_AES128, GCRY_CIPHER_MODE_CFB },
53   { "2.16.840.1.101.3.4.1.21", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_ECB },
54   { "2.16.840.1.101.3.4.1.22", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CBC },
55   { "2.16.840.1.101.3.4.1.23", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_OFB },
56   { "2.16.840.1.101.3.4.1.24", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CFB },
57   { "2.16.840.1.101.3.4.1.41", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_ECB },
58   { "2.16.840.1.101.3.4.1.42", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CBC },
59   { "2.16.840.1.101.3.4.1.43", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_OFB },
60   { "2.16.840.1.101.3.4.1.44", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CFB },
61
62   /* Teletrust specific OID for 3DES. */
63   { "1.3.36.3.1.3.2.1",        GCRY_CIPHER_3DES,   GCRY_CIPHER_MODE_CBC },
64
65   {NULL}
66 };
67
68
69 struct cipher_table_s {
70     const char *name;
71     int algo;
72     size_t blocksize;
73     size_t keylen;
74     size_t contextsize; /* allocate this amount of context */
75     int  (*setkey)( void *c, byte *key, unsigned keylen );
76     void (*encrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf );
77     void (*decrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf );
78     void (*stencrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n );
79     void (*stdecrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n );
80 };
81
82 static struct cipher_table_s cipher_table[TABLE_SIZE];
83 static int disabled_algos[TABLE_SIZE];
84
85 struct gcry_cipher_handle {
86     int magic;
87     int  algo;
88     int  mode;
89     unsigned int flags;
90     int algo_index;
91     size_t blocksize;
92     byte iv[MAX_BLOCKSIZE];     /* (this should be ulong aligned) */
93     byte lastiv[MAX_BLOCKSIZE];
94     int  unused;  /* in IV */
95     int  (*setkey)( void *c, byte *key, unsigned keylen );
96     void (*encrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf );
97     void (*decrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf );
98     void (*stencrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n );
99     void (*stdecrypt)( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n );
100     PROPERLY_ALIGNED_TYPE context;
101 };
102
103
104 static int
105 dummy_setkey( void *c, byte *key, unsigned keylen ) { return 0; }
106 static void
107 dummy_encrypt_block( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf ) { BUG(); }
108 static void
109 dummy_decrypt_block( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf ) { BUG(); }
110 static void
111 dummy_encrypt_stream( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n )
112 { BUG(); }
113 static void
114 dummy_decrypt_stream( void *c, byte *outbuf, byte *inbuf, unsigned int n )
115 { BUG(); }
116
117
118
119 /****************
120  * Put the static entries into the table.
121  */
122 static void
123 setup_cipher_table(void)
124 {
125     int i;
126
127     for (i=0; i < TABLE_SIZE; i++ ) {
128         cipher_table[i].encrypt = dummy_encrypt_block;
129         cipher_table[i].decrypt = dummy_decrypt_block;
130         cipher_table[i].stencrypt = dummy_encrypt_stream;
131         cipher_table[i].stdecrypt = dummy_decrypt_stream;
132     }
133     
134     i = 0;
135     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_RIJNDAEL;
136     cipher_table[i].name = _gcry_rijndael_get_info( cipher_table[i].algo,
137                                          &cipher_table[i].keylen,
138                                          &cipher_table[i].blocksize,
139                                          &cipher_table[i].contextsize,
140                                          &cipher_table[i].setkey,
141                                          &cipher_table[i].encrypt,
142                                          &cipher_table[i].decrypt     );
143     if( !cipher_table[i].name )
144         BUG();
145     i++;
146     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_RIJNDAEL192;
147     cipher_table[i].name = _gcry_rijndael_get_info( cipher_table[i].algo,
148                                          &cipher_table[i].keylen,
149                                          &cipher_table[i].blocksize,
150                                          &cipher_table[i].contextsize,
151                                          &cipher_table[i].setkey,
152                                          &cipher_table[i].encrypt,
153                                          &cipher_table[i].decrypt     );
154     if( !cipher_table[i].name )
155         BUG();
156     i++;
157     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_RIJNDAEL256;
158     cipher_table[i].name = _gcry_rijndael_get_info( cipher_table[i].algo,
159                                          &cipher_table[i].keylen,
160                                          &cipher_table[i].blocksize,
161                                          &cipher_table[i].contextsize,
162                                          &cipher_table[i].setkey,
163                                          &cipher_table[i].encrypt,
164                                          &cipher_table[i].decrypt     );
165     if( !cipher_table[i].name )
166         BUG();
167     i++;
168     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_TWOFISH;
169     cipher_table[i].name = _gcry_twofish_get_info( cipher_table[i].algo,
170                                          &cipher_table[i].keylen,
171                                          &cipher_table[i].blocksize,
172                                          &cipher_table[i].contextsize,
173                                          &cipher_table[i].setkey,
174                                          &cipher_table[i].encrypt,
175                                          &cipher_table[i].decrypt     );
176     if( !cipher_table[i].name )
177         BUG();
178     i++;
179     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_BLOWFISH;
180     cipher_table[i].name = _gcry_blowfish_get_info( cipher_table[i].algo,
181                                          &cipher_table[i].keylen,
182                                          &cipher_table[i].blocksize,
183                                          &cipher_table[i].contextsize,
184                                          &cipher_table[i].setkey,
185                                          &cipher_table[i].encrypt,
186                                          &cipher_table[i].decrypt     );
187     if( !cipher_table[i].name )
188         BUG();
189     i++;
190     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_CAST5;
191     cipher_table[i].name = _gcry_cast5_get_info( cipher_table[i].algo,
192                                          &cipher_table[i].keylen,
193                                          &cipher_table[i].blocksize,
194                                          &cipher_table[i].contextsize,
195                                          &cipher_table[i].setkey,
196                                          &cipher_table[i].encrypt,
197                                          &cipher_table[i].decrypt     );
198     if( !cipher_table[i].name )
199         BUG();
200     i++;
201     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_3DES;
202     cipher_table[i].name = _gcry_des_get_info( cipher_table[i].algo,
203                                          &cipher_table[i].keylen,
204                                          &cipher_table[i].blocksize,
205                                          &cipher_table[i].contextsize,
206                                          &cipher_table[i].setkey,
207                                          &cipher_table[i].encrypt,
208                                          &cipher_table[i].decrypt     );
209     if( !cipher_table[i].name )
210         BUG();
211     i++;
212     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_ARCFOUR;
213     cipher_table[i].name = _gcry_arcfour_get_info( cipher_table[i].algo,
214                                          &cipher_table[i].keylen,
215                                          &cipher_table[i].blocksize,
216                                          &cipher_table[i].contextsize,
217                                          &cipher_table[i].setkey,
218                                          &cipher_table[i].stencrypt,
219                                          &cipher_table[i].stdecrypt   );
220     if( !cipher_table[i].name )
221         BUG();
222     i++;
223     cipher_table[i].algo = GCRY_CIPHER_DES;
224     cipher_table[i].name = _gcry_des_get_info( cipher_table[i].algo,
225                                          &cipher_table[i].keylen,
226                                          &cipher_table[i].blocksize,
227                                          &cipher_table[i].contextsize,
228                                          &cipher_table[i].setkey,
229                                          &cipher_table[i].encrypt,
230                                          &cipher_table[i].decrypt     );
231     if( !cipher_table[i].name )
232         BUG();
233     i++;
234
235     cipher_table[i].algo = CIPHER_ALGO_DUMMY;
236     cipher_table[i].name = "DUMMY";
237     cipher_table[i].blocksize = 8;
238     cipher_table[i].keylen = 128;
239     cipher_table[i].contextsize = 0;
240     cipher_table[i].setkey = dummy_setkey;
241     i++;
242
243     for( ; i < TABLE_SIZE; i++ )
244         cipher_table[i].name = NULL;
245 }
246
247
248 /****************
249  * Try to load all modules and return true if new modules are available
250  */
251 static int
252 load_cipher_modules(void)
253 {
254     static int done = 0;
255     static int initialized = 0;
256     void *context = NULL;
257     struct cipher_table_s *ct;
258     int ct_idx;
259     int i;
260     const char *name;
261     int any = 0;
262
263     if( !initialized ) {
264         _gcry_cipher_modules_constructor();
265         setup_cipher_table(); /* load static modules on the first call */
266         initialized = 1;
267         return 1;
268     }
269
270     if( done )
271         return 0;
272     done = 1;
273
274     for(ct_idx=0, ct = cipher_table; ct_idx < TABLE_SIZE; ct_idx++,ct++ ) {
275         if( !ct->name )
276             break;
277     }
278     if( ct_idx >= TABLE_SIZE-1 )
279         BUG(); /* table already full */
280     /* now load all extensions */
281     while( (name = _gcry_enum_gnupgext_ciphers( &context, &ct->algo,
282                                 &ct->keylen, &ct->blocksize, &ct->contextsize,
283                                 &ct->setkey, &ct->encrypt, &ct->decrypt)) ) {
284         if( ct->blocksize != 8 && ct->blocksize != 16 ) {
285             log_info("skipping cipher %d: unsupported blocksize\n", ct->algo);
286             continue;
287         }
288         for(i=0; cipher_table[i].name; i++ )
289             if( cipher_table[i].algo == ct->algo )
290                 break;
291         if( cipher_table[i].name ) {
292             log_info("skipping cipher %d: already loaded\n", ct->algo );
293             continue;
294         }
295         /* put it into the table */
296         if( _gcry_log_verbosity( 2 ) )
297             log_info("loaded cipher %d (%s)\n", ct->algo, name);
298         ct->name = name;
299         ct_idx++;
300         ct++;
301         any = 1;
302         /* check whether there are more available table slots */
303         if( ct_idx >= TABLE_SIZE-1 ) {
304             log_info("cipher table full; ignoring other extensions\n");
305             break;
306         }
307     }
308     _gcry_enum_gnupgext_ciphers( &context, NULL, NULL, NULL, NULL,
309                                            NULL, NULL, NULL );
310     return any;
311 }
312
313 /* locate the OID in the oid table and return the index or -1 when not
314    found */
315 static int 
316 search_oid (const char *string)
317 {
318   int i;
319   const char *s;
320
321   if (string && (digitp (string)
322                  || !strncmp (string, "oid.", 4) 
323                  || !strncmp (string, "OID.", 4) ))
324     {
325       s =  digitp(string)? string : (string+4);
326
327       for (i=0; oid_table[i].oidstring; i++)
328         {
329           if (!strcmp (s, oid_table[i].oidstring))
330             return i;
331         }
332     }
333   return -1;
334 }
335
336 /****************
337  * Map a string to the cipher algo.
338  * Returns: The algo ID of the cipher for the gioven name or
339  *          0 if the name is not known.
340  */
341 int
342 gcry_cipher_map_name( const char *string )
343 {
344   int i;
345   const char *s;
346   
347   if (!string)
348     return 0;
349
350   /* kludge to alias RIJNDAEL to AES */
351   if ( *string == 'R' || *string == 'r')
352     {
353       if (!strcasecmp (string, "RIJNDAEL"))
354         string = "AES";
355       else if (!strcasecmp (string, "RIJNDAEL192"))
356         string = "AES192";
357       else if (!strcasecmp (string, "RIJNDAEL256"))
358         string = "AES256";
359     }
360
361   /* If the string starts with a digit (optionally prefixed with
362      either "OID." or "oid."), we first look into our table of ASN.1
363      object identifiers to figure out the algorithm */
364   i = search_oid (string);
365   if (i != -1)
366     return oid_table[i].algo;
367   
368   do 
369     {
370       for (i=0; (s=cipher_table[i].name); i++ )
371         if ( !stricmp( s, string ) )
372           return cipher_table[i].algo;
373     } 
374   while ( load_cipher_modules() );
375   return 0;
376 }
377
378 int
379 gcry_cipher_mode_from_oid (const char *string)
380 {
381   int i;
382
383   i = search_oid (string);
384   return i == -1? 0 : oid_table[i].mode;
385 }
386
387
388 /****************
389  * Map a cipher algo to a string
390  */
391 static const char *
392 cipher_algo_to_string( int algo )
393 {
394     int i;
395
396     do {
397         for(i=0; cipher_table[i].name; i++ )
398             if( cipher_table[i].algo == algo )
399                 return cipher_table[i].name;
400     } while( load_cipher_modules() );
401     return NULL;
402 }
403
404 /****************
405  * This function simply returns the name of the algorithm or some constant
406  * string when there is no algo.  It will never return NULL.
407  */
408 const char *
409 gcry_cipher_algo_name( int algo )
410 {
411     const char *s = cipher_algo_to_string( algo );
412     return s? s: "";
413 }
414
415
416
417 static void
418 disable_cipher_algo( int algo )
419 {
420     int i;
421
422     for(i=0; i < DIM(disabled_algos); i++ ) {
423         if( !disabled_algos[i] || disabled_algos[i] == algo ) {
424             disabled_algos[i] = algo;
425             return;
426         }
427     }
428     /* fixme: we should use a linked list */
429     log_fatal("can't disable cipher algo %d: table full\n", algo );
430 }
431
432 /****************
433  * Return 0 if the cipher algo is available
434  */
435 static int
436 check_cipher_algo( int algo )
437 {
438     int i;
439
440     do {
441        for(i=0; cipher_table[i].name; i++ )
442            if( cipher_table[i].algo == algo ) {
443                 for(i=0; i < DIM(disabled_algos); i++ ) {
444                    if( disabled_algos[i] == algo )
445                        return GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO;
446                 }
447                 return 0; /* okay */
448            }
449     } while( load_cipher_modules() );
450     return GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO;
451 }
452
453
454 static unsigned
455 cipher_get_keylen( int algo )
456 {
457     int i;
458     unsigned len = 0;
459
460     do {
461         for(i=0; cipher_table[i].name; i++ ) {
462             if( cipher_table[i].algo == algo ) {
463                 len = cipher_table[i].keylen;
464                 if( !len )
465                     log_bug("cipher %d w/o key length\n", algo );
466                 return len;
467             }
468         }
469     } while( load_cipher_modules() );
470     log_bug("cipher %d not found\n", algo );
471     return 0;
472 }
473
474 static unsigned
475 cipher_get_blocksize( int algo )
476 {
477     int i;
478     unsigned len = 0;
479
480     do {
481         for(i=0; cipher_table[i].name; i++ ) {
482             if( cipher_table[i].algo == algo ) {
483                 len = cipher_table[i].blocksize;
484                 if( !len )
485                     log_bug("cipher %d w/o blocksize\n", algo );
486                 return len;
487             }
488         }
489     } while( load_cipher_modules() );
490     log_bug("cipher %d not found\n", algo );
491     return 0;
492 }
493
494
495 /****************
496  * Open a cipher handle for use with algorithm ALGO, in mode MODE
497  * and return the handle.  Return NULL and set the internal error variable
498  * if something goes wrong.
499  */
500
501 GCRY_CIPHER_HD
502 gcry_cipher_open( int algo, int mode, unsigned int flags )
503 {
504     GCRY_CIPHER_HD h;
505     int idx;
506     int secure = (flags & GCRY_CIPHER_SECURE);
507
508     fast_random_poll();
509
510     /* check whether the algo is available */
511     if( check_cipher_algo( algo ) ) {
512         set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
513         return NULL;
514     }
515
516     /* check flags */
517     if( (flags & ~(GCRY_CIPHER_SECURE|
518                    GCRY_CIPHER_ENABLE_SYNC|
519                    GCRY_CIPHER_CBC_CTS)) ) {
520         set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
521         return NULL;
522     }
523
524     /* get the table index of the algo */
525     for(idx=0; cipher_table[idx].name; idx++ )
526         if( cipher_table[idx].algo == algo )
527             break;
528     if( !cipher_table[idx].name )
529         BUG(); /* check_cipher_algo() should have loaded the algo */
530
531     if( algo == CIPHER_ALGO_DUMMY )
532         mode = GCRY_CIPHER_MODE_NONE;  /* force this mode for dummy algo */
533
534     /* check that a valid mode has been requested */
535     switch( mode ) {
536       case GCRY_CIPHER_MODE_ECB:
537       case GCRY_CIPHER_MODE_CBC:
538       case GCRY_CIPHER_MODE_CFB:
539         if ( cipher_table[idx].encrypt == dummy_encrypt_block
540              || cipher_table[idx].decrypt == dummy_decrypt_block ) {
541             set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_MODE );
542             return NULL;
543         }
544         break;
545       case GCRY_CIPHER_MODE_STREAM:
546         if ( cipher_table[idx].stencrypt == dummy_encrypt_stream
547              || cipher_table[idx].stdecrypt == dummy_decrypt_stream ) {
548             set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_MODE );
549             return NULL;
550         }
551         break;
552       case GCRY_CIPHER_MODE_NONE:
553         /* FIXME: issue a warning when this mode is used */
554         break;
555       default:
556         set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_MODE );
557         return NULL;
558     }
559
560     /* ? perform selftest here and mark this with a flag in cipher_table ? */
561
562     h = secure ? gcry_calloc_secure( 1,
563                                      sizeof *h
564                                      + 2 * cipher_table[idx].contextsize
565                                      - sizeof (PROPERLY_ALIGNED_TYPE) )
566                : gcry_calloc( 1,
567                               sizeof *h
568                               + 2 * cipher_table[idx].contextsize
569                               - sizeof (PROPERLY_ALIGNED_TYPE) );
570     if( !h ) {
571         set_lasterr( GCRYERR_NO_MEM );
572         return NULL;
573     }
574     h->magic = secure ? CTX_MAGIC_SECURE : CTX_MAGIC_NORMAL;
575     h->algo = algo;
576     h->mode = mode;
577     h->flags = flags;
578     h->algo_index = idx;
579     h->blocksize = cipher_table[idx].blocksize;
580     h->setkey  = cipher_table[idx].setkey;
581     h->encrypt = cipher_table[idx].encrypt;
582     h->decrypt = cipher_table[idx].decrypt;
583     h->stencrypt = cipher_table[idx].stencrypt;
584     h->stdecrypt = cipher_table[idx].stdecrypt;
585
586     return h;
587 }
588
589
590 void
591 gcry_cipher_close( GCRY_CIPHER_HD h )
592 {
593     if( !h )
594         return;
595     if( h->magic != CTX_MAGIC_SECURE && h->magic != CTX_MAGIC_NORMAL )
596         _gcry_fatal_error(GCRYERR_INTERNAL,
597                         "gcry_cipher_close: already closed/invalid handle");
598     h->magic = 0;
599     gcry_free(h);
600 }
601
602
603 static int
604 cipher_setkey( GCRY_CIPHER_HD c, byte *key, unsigned keylen )
605 {
606     int ret;
607
608     ret = (*c->setkey)( &c->context.c, key, keylen );
609     if (! ret)
610       memcpy ((void *) ((char *) &c->context.c
611                         + cipher_table[c->algo_index].contextsize),
612               (void *) &c->context.c,
613               cipher_table[c->algo_index].contextsize);
614     return ret;
615 }
616
617
618 static void
619 cipher_setiv( GCRY_CIPHER_HD c, const byte *iv, unsigned ivlen )
620 {
621     memset( c->iv, 0, c->blocksize );
622     if( iv ) {
623         if( ivlen != c->blocksize )
624             log_info("WARNING: cipher_setiv: ivlen=%u blklen=%u\n",
625                                              ivlen, (unsigned)c->blocksize );
626         if( ivlen > c->blocksize )
627             ivlen = c->blocksize;
628         memcpy( c->iv, iv, ivlen );
629     }
630     c->unused = 0;
631 }
632
633
634 static void
635 cipher_reset (GCRY_CIPHER_HD c)
636 {
637   memcpy ((void *) &c->context.c,
638           (void *) ((char *) &c->context.c
639                     + cipher_table[c->algo_index].contextsize),
640           cipher_table[c->algo_index].contextsize);
641   memset (c->iv, 0, c->blocksize);
642   memset (c->lastiv, 0, c->blocksize);
643 }
644
645
646 static void
647 do_ecb_encrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nblocks )
648 {
649     unsigned n;
650
651     for(n=0; n < nblocks; n++ ) {
652         (*c->encrypt)( &c->context.c, outbuf, (byte*)/*arggg*/inbuf );
653         inbuf  += c->blocksize;
654         outbuf += c->blocksize;
655     }
656 }
657
658 static void
659 do_ecb_decrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nblocks )
660 {
661     unsigned n;
662
663     for(n=0; n < nblocks; n++ ) {
664         (*c->decrypt)( &c->context.c, outbuf, (byte*)/*arggg*/inbuf );
665         inbuf  += c->blocksize;
666         outbuf += c->blocksize;
667     }
668 }
669
670 static void
671 do_cbc_encrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nbytes )
672 {
673     unsigned int n;
674     byte *ivp;
675     int i;
676     size_t blocksize = c->blocksize;
677     unsigned nblocks = nbytes / blocksize;
678
679     if ((c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS) && nbytes > blocksize) {
680       if ((nbytes % blocksize) == 0)
681         nblocks--;
682     }
683
684     for(n=0; n < nblocks; n++ ) {
685         /* fixme: the xor should works on words and not on
686          * bytes.  Maybe it is a good idea to enhance the cipher backend
687          * API to allow for CBC handling in the backend */
688         for(ivp=c->iv,i=0; i < blocksize; i++ )
689             outbuf[i] = inbuf[i] ^ *ivp++;
690         (*c->encrypt)( &c->context.c, outbuf, outbuf );
691         memcpy(c->iv, outbuf, blocksize );
692         inbuf  += c->blocksize;
693         outbuf += c->blocksize;
694     }
695
696     if ((c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS) && nbytes > blocksize)
697       {
698         int restbytes;
699
700         if ((nbytes % blocksize) == 0)
701           restbytes = blocksize;
702         else
703           restbytes = nbytes % blocksize;
704
705         memcpy(outbuf, outbuf - c->blocksize, restbytes);
706         outbuf -= c->blocksize;
707
708         for(ivp=c->iv,i=0; i < restbytes; i++ )
709             outbuf[i] = inbuf[i] ^ *ivp++;
710         for(; i < blocksize; i++ )
711             outbuf[i] = 0 ^ *ivp++;
712
713         (*c->encrypt)( &c->context.c, outbuf, outbuf );
714         memcpy(c->iv, outbuf, blocksize );
715       }
716 }
717
718 static void
719 do_cbc_decrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nbytes )
720 {
721     unsigned int n;
722     byte *ivp;
723     int i;
724     size_t blocksize = c->blocksize;
725     unsigned nblocks = nbytes / blocksize;
726
727     if ((c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS) && nbytes > blocksize) {
728       nblocks--;
729       if ((nbytes % blocksize) == 0)
730         nblocks--;
731       memcpy(c->lastiv, c->iv, blocksize );
732     }
733
734     for(n=0; n < nblocks; n++ ) {
735         /* because outbuf and inbuf might be the same, we have
736          * to save the original ciphertext block.  We use lastiv
737          * for this here because it is not used otherwise */
738         memcpy(c->lastiv, inbuf, blocksize );
739         (*c->decrypt)( &c->context.c, outbuf, (char*)/*argggg*/inbuf );
740         for(ivp=c->iv,i=0; i < blocksize; i++ )
741             outbuf[i] ^= *ivp++;
742         memcpy(c->iv, c->lastiv, blocksize );
743         inbuf  += c->blocksize;
744         outbuf += c->blocksize;
745     }
746
747     if ((c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS) && nbytes > blocksize) {
748         int restbytes;
749
750         if ((nbytes % blocksize) == 0)
751           restbytes = blocksize;
752         else
753           restbytes = nbytes % blocksize;
754
755         memcpy(c->lastiv, c->iv, blocksize ); /* save Cn-2 */
756         memcpy(c->iv, inbuf + blocksize, restbytes ); /* save Cn */
757
758         (*c->decrypt)( &c->context.c, outbuf, (char*)/*argggg*/inbuf );
759         for(ivp=c->iv,i=0; i < restbytes; i++ )
760             outbuf[i] ^= *ivp++;
761
762         memcpy(outbuf + blocksize, outbuf, restbytes);
763         for(i=restbytes; i < blocksize; i++)
764           c->iv[i] = outbuf[i];
765         (*c->decrypt)( &c->context.c, outbuf, c->iv );
766         for(ivp=c->lastiv,i=0; i < blocksize; i++ )
767             outbuf[i] ^= *ivp++;
768         /* c->lastiv is now really lastlastiv, does this matter? */
769     }
770 }
771
772
773 static void
774 do_cfb_encrypt( GCRY_CIPHER_HD c,
775                 byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nbytes )
776 {
777     byte *ivp;
778     size_t blocksize = c->blocksize;
779
780     if( nbytes <= c->unused ) {
781         /* short enough to be encoded by the remaining XOR mask */
782         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
783         for(ivp=c->iv+c->blocksize - c->unused; nbytes; nbytes--, c->unused-- )
784             *outbuf++ = (*ivp++ ^= *inbuf++);
785         return;
786     }
787
788     if( c->unused ) {
789         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
790         nbytes -= c->unused;
791         for(ivp=c->iv+blocksize - c->unused; c->unused; c->unused-- )
792             *outbuf++ = (*ivp++ ^= *inbuf++);
793     }
794
795     /* now we can process complete blocks */
796     while( nbytes >= blocksize ) {
797         int i;
798         /* encrypt the IV (and save the current one) */
799         memcpy( c->lastiv, c->iv, blocksize );
800         (*c->encrypt)( &c->context.c, c->iv, c->iv );
801         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
802         for(ivp=c->iv,i=0; i < blocksize; i++ )
803             *outbuf++ = (*ivp++ ^= *inbuf++);
804         nbytes -= blocksize;
805     }
806     if( nbytes ) { /* process the remaining bytes */
807         /* encrypt the IV (and save the current one) */
808         memcpy( c->lastiv, c->iv, blocksize );
809         (*c->encrypt)( &c->context.c, c->iv, c->iv );
810         c->unused = blocksize;
811         /* and apply the xor */
812         c->unused -= nbytes;
813         for(ivp=c->iv; nbytes; nbytes-- )
814             *outbuf++ = (*ivp++ ^= *inbuf++);
815     }
816 }
817
818 static void
819 do_cfb_decrypt( GCRY_CIPHER_HD c,
820                 byte *outbuf, const byte *inbuf, unsigned nbytes )
821 {
822     byte *ivp;
823     ulong temp;
824     size_t blocksize = c->blocksize;
825
826     if( nbytes <= c->unused ) {
827         /* short enough to be encoded by the remaining XOR mask */
828         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
829         for(ivp=c->iv+blocksize - c->unused; nbytes; nbytes--,c->unused--){
830             temp = *inbuf++;
831             *outbuf++ = *ivp ^ temp;
832             *ivp++ = temp;
833         }
834         return;
835     }
836
837     if( c->unused ) {
838         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
839         nbytes -= c->unused;
840         for(ivp=c->iv+blocksize - c->unused; c->unused; c->unused-- ) {
841             temp = *inbuf++;
842             *outbuf++ = *ivp ^ temp;
843             *ivp++ = temp;
844         }
845     }
846
847     /* now we can process complete blocks */
848     while( nbytes >= blocksize ) {
849         int i;
850         /* encrypt the IV (and save the current one) */
851         memcpy( c->lastiv, c->iv, blocksize );
852         (*c->encrypt)( &c->context.c, c->iv, c->iv );
853         /* XOR the input with the IV and store input into IV */
854         for(ivp=c->iv,i=0; i < blocksize; i++ ) {
855             temp = *inbuf++;
856             *outbuf++ = *ivp ^ temp;
857             *ivp++ = temp;
858         }
859         nbytes -= blocksize;
860     }
861     if( nbytes ) { /* process the remaining bytes */
862         /* encrypt the IV (and save the current one) */
863         memcpy( c->lastiv, c->iv, blocksize );
864         (*c->encrypt)( &c->context.c, c->iv, c->iv );
865         c->unused = blocksize;
866         /* and apply the xor */
867         c->unused -= nbytes;
868         for(ivp=c->iv; nbytes; nbytes-- ) {
869             temp = *inbuf++;
870             *outbuf++ = *ivp ^ temp;
871             *ivp++ = temp;
872         }
873     }
874 }
875
876
877
878
879 /****************
880  * Encrypt INBUF to OUTBUF with the mode selected at open.
881  * inbuf and outbuf may overlap or be the same.
882  * Depending on the mode some contraints apply to NBYTES.
883  */
884 static int
885 cipher_encrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf,
886                                   const byte *inbuf, unsigned int nbytes )
887 {
888     int rc = 0;
889
890     switch( c->mode ) {
891       case GCRY_CIPHER_MODE_ECB:
892         if (!(nbytes%c->blocksize))
893             do_ecb_encrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes/c->blocksize );
894         else 
895             rc = GCRYERR_INV_ARG;
896         break;
897       case GCRY_CIPHER_MODE_CBC:
898         if (!(nbytes%c->blocksize) || (nbytes > c->blocksize && 
899                                        (c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS)))
900             do_cbc_encrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes );
901         else 
902             rc = GCRYERR_INV_ARG;
903         break;
904       case GCRY_CIPHER_MODE_CFB:
905         do_cfb_encrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes );
906         break;
907       case GCRY_CIPHER_MODE_STREAM:
908         (*c->stencrypt)( &c->context.c,
909                          outbuf, (byte*)/*arggg*/inbuf, nbytes );
910         break;
911       case GCRY_CIPHER_MODE_NONE:
912         if( inbuf != outbuf )
913             memmove( outbuf, inbuf, nbytes );
914         break;
915       default:
916         log_fatal("cipher_encrypt: invalid mode %d\n", c->mode );
917         rc = GCRYERR_INV_CIPHER_MODE;
918         break;
919     }
920     return rc;
921 }
922
923
924 /****************
925  * Encrypt IN and write it to OUT.  If IN is NULL, in-place encryption has
926  * been requested,
927  */
928 int
929 gcry_cipher_encrypt (GcryCipherHd h, byte *out, size_t outsize,
930                      const byte  *in, size_t inlen )
931 {
932   int rc;
933
934   if (!in)
935     {
936       /* caller requested in-place encryption */
937       /* actullay cipher_encrypt() does not need to know about it, but
938        * we may change this to get better performace */
939       rc = cipher_encrypt ( h, out, out, outsize );
940     }
941   else
942     {
943       if ( outsize < inlen )
944         rc = GCRYERR_TOO_SHORT;
945       else if ((h->mode == GCRY_CIPHER_MODE_ECB
946                 || (h->mode == GCRY_CIPHER_MODE_CBC
947                     && !((h->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS)
948                          && (inlen > h->blocksize))
949                     )
950                 )  
951                && (inlen % h->blocksize))
952         rc = GCRYERR_INV_ARG;
953       else
954         rc = cipher_encrypt (h, out, in, inlen);
955     }
956
957   if (rc && out)
958     memset (out, 0x42, outsize); /* Failsafe: Make sure that the
959                                     plaintext will never make it into
960                                     OUT. */
961
962   return rc? set_lasterr (rc):0;
963 }
964
965
966
967 /****************
968  * Decrypt INBUF to OUTBUF with the mode selected at open.
969  * inbuf and outbuf may overlap or be the same.
970  * Depending on the mode some some contraints apply to NBYTES.
971  */
972 static int
973 cipher_decrypt( GCRY_CIPHER_HD c, byte *outbuf, const byte *inbuf,
974                                                         unsigned nbytes )
975 {
976     int rc = 0;
977
978     switch( c->mode ) {
979       case GCRY_CIPHER_MODE_ECB:
980         if (!(nbytes%c->blocksize))
981             do_ecb_decrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes/c->blocksize );
982         else 
983             rc = GCRYERR_INV_ARG;
984         break;
985       case GCRY_CIPHER_MODE_CBC:
986         if (!(nbytes%c->blocksize) || (nbytes > c->blocksize && 
987                                        (c->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS)))
988             do_cbc_decrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes );
989         else 
990             rc = GCRYERR_INV_ARG;
991         break;
992       case GCRY_CIPHER_MODE_CFB:
993         do_cfb_decrypt(c, outbuf, inbuf, nbytes );
994         break;
995       case GCRY_CIPHER_MODE_STREAM:
996         (*c->stdecrypt)( &c->context.c,
997                          outbuf, (byte*)/*arggg*/inbuf, nbytes );
998         break;
999       case GCRY_CIPHER_MODE_NONE:
1000         if( inbuf != outbuf )
1001             memmove( outbuf, inbuf, nbytes );
1002         break;
1003       default:
1004         log_fatal ("cipher_decrypt: invalid mode %d\n", c->mode );
1005         rc = GCRYERR_INV_CIPHER_MODE;
1006         break;
1007     }
1008     return rc;
1009 }
1010
1011
1012 int
1013 gcry_cipher_decrypt( GCRY_CIPHER_HD h, byte *out, size_t outsize,
1014                                  const byte  *in, size_t inlen )
1015 {
1016     int rc;
1017
1018     if( !in ) {
1019         /* caller requested in-place encryption */
1020         /* actullay cipher_encrypt() does not need to know about it, but
1021          * we may chnage this to get better performace */
1022         rc = cipher_decrypt( h, out, out, outsize );
1023     }
1024     else {
1025         if( outsize < inlen )
1026             return set_lasterr( GCRYERR_TOO_SHORT );
1027         if ( ( h->mode == GCRY_CIPHER_MODE_ECB ||
1028                (h->mode == GCRY_CIPHER_MODE_CBC && 
1029                 !((h->flags & GCRY_CIPHER_CBC_CTS) &&
1030                   (inlen > h->blocksize)))) &&
1031              (inlen % h->blocksize) != 0 )
1032             return set_lasterr( GCRYERR_INV_ARG );
1033
1034         rc = cipher_decrypt( h, out, in, inlen );
1035     }
1036     return rc? set_lasterr (rc):0;
1037 }
1038
1039
1040
1041 /****************
1042  * Used for PGP's somewhat strange CFB mode. Only works if
1043  * the corresponding flag is set.
1044  */
1045 static void
1046 cipher_sync( GCRY_CIPHER_HD c )
1047 {
1048     if( (c->flags & GCRY_CIPHER_ENABLE_SYNC) && c->unused ) {
1049         memmove(c->iv + c->unused, c->iv, c->blocksize - c->unused );
1050         memcpy(c->iv, c->lastiv + c->blocksize - c->unused, c->unused);
1051         c->unused = 0;
1052     }
1053 }
1054
1055
1056 int
1057 gcry_cipher_ctl( GCRY_CIPHER_HD h, int cmd, void *buffer, size_t buflen)
1058 {
1059   int rc = 0;
1060
1061   switch (cmd)
1062     {
1063     case GCRYCTL_SET_KEY:
1064       rc = cipher_setkey( h, buffer, buflen );
1065       break;
1066     case GCRYCTL_SET_IV:
1067       cipher_setiv( h, buffer, buflen );
1068       break;
1069     case GCRYCTL_RESET:
1070       cipher_reset (h);
1071       break;
1072     case GCRYCTL_CFB_SYNC:
1073       cipher_sync( h );
1074       break;
1075     case GCRYCTL_SET_CBC_CTS:
1076       if (buflen)
1077         h->flags |= GCRY_CIPHER_CBC_CTS;
1078       else
1079         h->flags &= ~GCRY_CIPHER_CBC_CTS;
1080       break;
1081
1082     case GCRYCTL_DISABLE_ALGO:
1083       /* this one expects a NULL handle and buffer pointing to an
1084        * integer with the algo number.
1085        */
1086       if( h || !buffer || buflen != sizeof(int) )
1087         return set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1088       disable_cipher_algo( *(int*)buffer );
1089       break;
1090
1091     default:
1092       rc = GCRYERR_INV_OP;
1093     }
1094   return set_lasterr (rc);
1095 }
1096
1097
1098 /****************
1099  * Return information about the cipher handle.
1100  * -1 is returned on error and gcry_errno() may be used to get more information
1101  * about the error.
1102  */
1103 int
1104 gcry_cipher_info( GCRY_CIPHER_HD h, int cmd, void *buffer, size_t *nbytes)
1105 {
1106     switch( cmd ) {
1107       default:
1108         set_lasterr( GCRYERR_INV_OP );
1109         return -1;
1110     }
1111     return 0;
1112 }
1113
1114 /****************
1115  * Return information about the given cipher algorithm
1116  * WHAT select the kind of information returned:
1117  *  GCRYCTL_GET_KEYLEN:
1118  *      Return the length of the key, if the algorithm
1119  *      supports multiple key length, the maximum supported value
1120  *      is returnd.  The length is return as number of octets.
1121  *      buffer and nbytes must be zero.
1122  *      The keylength is returned in _bytes_.
1123  *  GCRYCTL_GET_BLKLEN:
1124  *      Return the blocklength of the algorithm counted in octets.
1125  *      buffer and nbytes must be zero.
1126  *  GCRYCTL_TEST_ALGO:
1127  *      Returns 0 when the specified algorithm is available for use.
1128  *      buffer and nbytes must be zero.
1129  *
1130  * On error the value -1 is returned and the error reason may be
1131  * retrieved by gcry_errno().
1132  * Note:  Because this function is in most cases used to return an
1133  * integer value, we can make it easier for the caller to just look at
1134  * the return value.  The caller will in all cases consult the value
1135  * and thereby detecting whether a error occured or not (i.e. while checking
1136  * the block size)
1137  */
1138 int
1139 gcry_cipher_algo_info( int algo, int what, void *buffer, size_t *nbytes)
1140 {
1141     unsigned int ui;
1142
1143     switch( what ) {
1144       case GCRYCTL_GET_KEYLEN:
1145         if( buffer || nbytes ) {
1146             set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1147             break;
1148         }
1149         ui = cipher_get_keylen( algo );
1150         if( ui > 0 && ui <= 512 )
1151             return (int)ui/8;
1152         /* the only reason is an invalid algo or a strange blocksize */
1153         set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1154         break;
1155
1156       case GCRYCTL_GET_BLKLEN:
1157         if( buffer || nbytes ) {
1158             set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1159             break;
1160         }
1161         ui = cipher_get_blocksize( algo );
1162         if( ui > 0 && ui < 10000 )
1163             return (int)ui;
1164         /* the only reason is an invalid algo or a strange blocksize */
1165         set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1166         break;
1167
1168       case GCRYCTL_TEST_ALGO:
1169         if( buffer || nbytes ) {
1170             set_lasterr( GCRYERR_INV_ARG );
1171             break;
1172         }
1173         if( check_cipher_algo( algo ) ) {
1174             set_lasterr( GCRYERR_INV_CIPHER_ALGO );
1175             break;
1176         }
1177         return 0;
1178
1179       default:
1180         set_lasterr( GCRYERR_INV_OP );
1181     }
1182     return -1;
1183 }
1184
1185
1186