git.meshlink.io Git - meshlink/blob - src/gcrypt/cipher.c

   1 /*
   2     cipher.c -- Symmetric block cipher handling
   3     Copyright (C) 2007 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         {NULL, GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 418},
  40         {"aes", GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 419},
  41         {NULL, GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 421},
  42         {NULL, GCRY_CIPHER_AES, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 420},
  43
  44         {NULL, GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 422},
  45         {"aes192", GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 423},
  46         {NULL, GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 425},
  47         {NULL, GCRY_CIPHER_AES192, GCRY_CIPHER_MODE_OFB, 424},
  48
  49         {NULL, GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_ECB, 426},
  50         {"aes256", GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CBC, 427},
  51         {NULL, GCRY_CIPHER_AES256, GCRY_CIPHER_MODE_CFB, 429},
  52         {NULL, 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(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(LOG_DEBUG, "Unable to intialise 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(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(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         if(cipher->key) {
 150                 free(cipher->key);
 151                 cipher->key = NULL;
 152         }
 153 }
 154
 155 size_t cipher_keylength(const cipher_t *cipher) {
 156         return cipher->keylen + cipher->blklen;
 157 }
 158
 159 void cipher_get_key(const cipher_t *cipher, void *key) {
 160         memcpy(key, cipher->key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 161 }
 162
 163 bool cipher_set_key(cipher_t *cipher, void *key, bool encrypt) {
 164         memcpy(cipher->key, key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 165
 166         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 167         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 168
 169         return true;
 170 }
 171
 172 bool cipher_set_key_from_rsa(cipher_t *cipher, void *key, size_t len, bool encrypt) {
 173         memcpy(cipher->key, key + len - cipher->keylen, cipher->keylen + cipher->blklen);
 174         memcpy(cipher->key + cipher->keylen, key + len - cipher->keylen - cipher->blklen, cipher->blklen);
 175
 176         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 177         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 178
 179         return true;
 180 }
 181
 182 bool cipher_regenerate_key(cipher_t *cipher, bool encrypt) {
 183         gcry_create_nonce(cipher->key, cipher->keylen + cipher->blklen);
 184
 185         gcry_cipher_setkey(cipher->handle, cipher->key, cipher->keylen);
 186         gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 187
 188         return true;
 189 }
 190
 191 bool cipher_encrypt(cipher_t *cipher, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen, bool oneshot) {
 192         gcry_error_t err;
 193         uint8_t pad[cipher->blklen];
 194
 195         if(cipher->padding) {
 196                 if(!oneshot)
 197                         return false;
 198
 199                 size_t reqlen = ((inlen + cipher->blklen) / cipher->blklen) * cipher->blklen;
 200
 201                 if(*outlen < reqlen) {
 202                         logger(LOG_ERR, "Error while encrypting: not enough room for padding");
 203                         return false;
 204                 }
 205
 206                 uint8_t padbyte = reqlen - inlen;
 207                 inlen = reqlen - cipher->blklen;
 208
 209                 for(int i = 0; i < cipher->blklen; i++)
 210                         if(i < cipher->blklen - padbyte)
 211                                 pad[i] = ((uint8_t *)indata)[inlen + i];
 212                         else
 213                                 pad[i] = padbyte;
 214         }
 215
 216         if(oneshot)
 217                 gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 218
 219         if((err = gcry_cipher_encrypt(cipher->handle, outdata, *outlen, indata, inlen))) {
 220                 logger(LOG_ERR, "Error while encrypting: %s", gcry_strerror(err));
 221                 return false;
 222         }
 223
 224         if(cipher->padding) {
 225                 if((err = gcry_cipher_encrypt(cipher->handle, outdata + inlen, cipher->blklen, pad, cipher->blklen))) {
 226                         logger(LOG_ERR, "Error while encrypting: %s", gcry_strerror(err));
 227                         return false;
 228                 }
 229
 230                 inlen += cipher->blklen;
 231         }
 232
 233         *outlen = inlen;
 234         return true;
 235 }
 236
 237 bool cipher_decrypt(cipher_t *cipher, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen, bool oneshot) {
 238         gcry_error_t err;
 239
 240         if(oneshot)
 241                 gcry_cipher_setiv(cipher->handle, cipher->key + cipher->keylen, cipher->blklen);
 242
 243         if((err = gcry_cipher_decrypt(cipher->handle, outdata, *outlen, indata, inlen))) {
 244                 logger(LOG_ERR, "Error while decrypting: %s", gcry_strerror(err));
 245                 return false;
 246         }
 247
 248         if(cipher->padding) {
 249                 if(!oneshot)
 250                         return false;
 251
 252                 uint8_t padbyte = ((uint8_t *)outdata)[inlen - 1];
 253
 254                 if(padbyte == 0 || padbyte > cipher->blklen || padbyte > inlen) {
 255                         logger(LOG_ERR, "Error while decrypting: invalid padding");
 256                         return false;
 257                 }
 258
 259                 size_t origlen = inlen - padbyte;
 260
 261                 for(int i = inlen - 1; i >= origlen; i--)
 262                         if(((uint8_t *)outdata)[i] != padbyte) {
 263                                 logger(LOG_ERR, "Error while decrypting: invalid padding");
 264                                 return false;
 265                         }
 266
 267                 *outlen = origlen;
 268         } else
 269                 *outlen = inlen;
 270
 271         return true;
 272 }
 273
 274 int cipher_get_nid(const cipher_t *cipher) {
 275         return cipher->nid;
 276 }
 277
 278 bool cipher_active(const cipher_t *cipher) {
 279         return cipher->nid != 0;
 280 }