xref: /optee_os/lib/libmbedtls/mbedtls/library/cmac.c (revision c6672fdcd95b9a895eb5b4191f8ba3483a34a442)
1*c6672fdcSEdison Ai // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
2817466cbSJens Wiklander /**
3817466cbSJens Wiklander  * \file cmac.c
4817466cbSJens Wiklander  *
5817466cbSJens Wiklander  * \brief NIST SP800-38B compliant CMAC implementation for AES and 3DES
6817466cbSJens Wiklander  *
7817466cbSJens Wiklander  *  Copyright (C) 2006-2016, ARM Limited, All Rights Reserved
8817466cbSJens Wiklander  *
9817466cbSJens Wiklander  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
10817466cbSJens Wiklander  *  not use this file except in compliance with the License.
11817466cbSJens Wiklander  *  You may obtain a copy of the License at
12817466cbSJens Wiklander  *
13817466cbSJens Wiklander  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
14817466cbSJens Wiklander  *
15817466cbSJens Wiklander  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
16817466cbSJens Wiklander  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
17817466cbSJens Wiklander  *  WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
18817466cbSJens Wiklander  *  See the License for the specific language governing permissions and
19817466cbSJens Wiklander  *  limitations under the License.
20817466cbSJens Wiklander  *
21817466cbSJens Wiklander  *  This file is part of mbed TLS (https://tls.mbed.org)
22817466cbSJens Wiklander  */
23817466cbSJens Wiklander 
24817466cbSJens Wiklander /*
25817466cbSJens Wiklander  * References:
26817466cbSJens Wiklander  *
27817466cbSJens Wiklander  * - NIST SP 800-38B Recommendation for Block Cipher Modes of Operation: The
28817466cbSJens Wiklander  *      CMAC Mode for Authentication
29817466cbSJens Wiklander  *   http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-38b.pdf
30817466cbSJens Wiklander  *
31817466cbSJens Wiklander  * - RFC 4493 - The AES-CMAC Algorithm
32817466cbSJens Wiklander  *   https://tools.ietf.org/html/rfc4493
33817466cbSJens Wiklander  *
34817466cbSJens Wiklander  * - RFC 4615 - The Advanced Encryption Standard-Cipher-based Message
35817466cbSJens Wiklander  *      Authentication Code-Pseudo-Random Function-128 (AES-CMAC-PRF-128)
36817466cbSJens Wiklander  *      Algorithm for the Internet Key Exchange Protocol (IKE)
37817466cbSJens Wiklander  *   https://tools.ietf.org/html/rfc4615
38817466cbSJens Wiklander  *
39817466cbSJens Wiklander  *   Additional test vectors: ISO/IEC 9797-1
40817466cbSJens Wiklander  *
41817466cbSJens Wiklander  */
42817466cbSJens Wiklander 
43817466cbSJens Wiklander #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE)
44817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/config.h"
45817466cbSJens Wiklander #else
46817466cbSJens Wiklander #include MBEDTLS_CONFIG_FILE
47817466cbSJens Wiklander #endif
48817466cbSJens Wiklander 
49817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_CMAC_C)
50817466cbSJens Wiklander 
51817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/cmac.h"
52817466cbSJens Wiklander 
53817466cbSJens Wiklander #include <string.h>
54817466cbSJens Wiklander 
55817466cbSJens Wiklander 
56817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PLATFORM_C)
57817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/platform.h"
58817466cbSJens Wiklander #else
59817466cbSJens Wiklander #include <stdlib.h>
60817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_calloc     calloc
61817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_free       free
62817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST)
63817466cbSJens Wiklander #include <stdio.h>
64817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_printf     printf
65817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_SELF_TEST */
66817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_PLATFORM_C */
67817466cbSJens Wiklander 
68817466cbSJens Wiklander /* Implementation that should never be optimized out by the compiler */
69817466cbSJens Wiklander static void mbedtls_zeroize( void *v, size_t n ) {
70817466cbSJens Wiklander     volatile unsigned char *p = (unsigned char*)v; while( n-- ) *p++ = 0;
71817466cbSJens Wiklander }
72817466cbSJens Wiklander 
73817466cbSJens Wiklander /*
74817466cbSJens Wiklander  * Multiplication by u in the Galois field of GF(2^n)
75817466cbSJens Wiklander  *
76817466cbSJens Wiklander  * As explained in NIST SP 800-38B, this can be computed:
77817466cbSJens Wiklander  *
78817466cbSJens Wiklander  *   If MSB(p) = 0, then p = (p << 1)
79817466cbSJens Wiklander  *   If MSB(p) = 1, then p = (p << 1) ^ R_n
80817466cbSJens Wiklander  *   with R_64 = 0x1B and  R_128 = 0x87
81817466cbSJens Wiklander  *
82817466cbSJens Wiklander  * Input and output MUST NOT point to the same buffer
83817466cbSJens Wiklander  * Block size must be 8 bytes or 16 bytes - the block sizes for DES and AES.
84817466cbSJens Wiklander  */
85817466cbSJens Wiklander static int cmac_multiply_by_u( unsigned char *output,
86817466cbSJens Wiklander                                const unsigned char *input,
87817466cbSJens Wiklander                                size_t blocksize )
88817466cbSJens Wiklander {
89817466cbSJens Wiklander     const unsigned char R_128 = 0x87;
90817466cbSJens Wiklander     const unsigned char R_64 = 0x1B;
91817466cbSJens Wiklander     unsigned char R_n, mask;
92817466cbSJens Wiklander     unsigned char overflow = 0x00;
93817466cbSJens Wiklander     int i;
94817466cbSJens Wiklander 
95817466cbSJens Wiklander     if( blocksize == MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE )
96817466cbSJens Wiklander     {
97817466cbSJens Wiklander         R_n = R_128;
98817466cbSJens Wiklander     }
99817466cbSJens Wiklander     else if( blocksize == MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE )
100817466cbSJens Wiklander     {
101817466cbSJens Wiklander         R_n = R_64;
102817466cbSJens Wiklander     }
103817466cbSJens Wiklander     else
104817466cbSJens Wiklander     {
105817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
106817466cbSJens Wiklander     }
107817466cbSJens Wiklander 
108817466cbSJens Wiklander     for( i = (int)blocksize - 1; i >= 0; i-- )
109817466cbSJens Wiklander     {
110817466cbSJens Wiklander         output[i] = input[i] << 1 | overflow;
111817466cbSJens Wiklander         overflow = input[i] >> 7;
112817466cbSJens Wiklander     }
113817466cbSJens Wiklander 
114817466cbSJens Wiklander     /* mask = ( input[0] >> 7 ) ? 0xff : 0x00
115817466cbSJens Wiklander      * using bit operations to avoid branches */
116817466cbSJens Wiklander 
117817466cbSJens Wiklander     /* MSVC has a warning about unary minus on unsigned, but this is
118817466cbSJens Wiklander      * well-defined and precisely what we want to do here */
119817466cbSJens Wiklander #if defined(_MSC_VER)
120817466cbSJens Wiklander #pragma warning( push )
121817466cbSJens Wiklander #pragma warning( disable : 4146 )
122817466cbSJens Wiklander #endif
123817466cbSJens Wiklander     mask = - ( input[0] >> 7 );
124817466cbSJens Wiklander #if defined(_MSC_VER)
125817466cbSJens Wiklander #pragma warning( pop )
126817466cbSJens Wiklander #endif
127817466cbSJens Wiklander 
128817466cbSJens Wiklander     output[ blocksize - 1 ] ^= R_n & mask;
129817466cbSJens Wiklander 
130817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
131817466cbSJens Wiklander }
132817466cbSJens Wiklander 
133817466cbSJens Wiklander /*
134817466cbSJens Wiklander  * Generate subkeys
135817466cbSJens Wiklander  *
136817466cbSJens Wiklander  * - as specified by RFC 4493, section 2.3 Subkey Generation Algorithm
137817466cbSJens Wiklander  */
138817466cbSJens Wiklander static int cmac_generate_subkeys( mbedtls_cipher_context_t *ctx,
139817466cbSJens Wiklander                                   unsigned char* K1, unsigned char* K2 )
140817466cbSJens Wiklander {
141817466cbSJens Wiklander     int ret;
142817466cbSJens Wiklander     unsigned char L[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
143817466cbSJens Wiklander     size_t olen, block_size;
144817466cbSJens Wiklander 
145817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( L, sizeof( L ) );
146817466cbSJens Wiklander 
147817466cbSJens Wiklander     block_size = ctx->cipher_info->block_size;
148817466cbSJens Wiklander 
149817466cbSJens Wiklander     /* Calculate Ek(0) */
150817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_cipher_update( ctx, L, block_size, L, &olen ) ) != 0 )
151817466cbSJens Wiklander         goto exit;
152817466cbSJens Wiklander 
153817466cbSJens Wiklander     /*
154817466cbSJens Wiklander      * Generate K1 and K2
155817466cbSJens Wiklander      */
156817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_multiply_by_u( K1, L , block_size ) ) != 0 )
157817466cbSJens Wiklander         goto exit;
158817466cbSJens Wiklander 
159817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_multiply_by_u( K2, K1 , block_size ) ) != 0 )
160817466cbSJens Wiklander         goto exit;
161817466cbSJens Wiklander 
162817466cbSJens Wiklander exit:
163817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( L, sizeof( L ) );
164817466cbSJens Wiklander 
165817466cbSJens Wiklander     return( ret );
166817466cbSJens Wiklander }
167817466cbSJens Wiklander 
168817466cbSJens Wiklander static void cmac_xor_block( unsigned char *output, const unsigned char *input1,
169817466cbSJens Wiklander                             const unsigned char *input2,
170817466cbSJens Wiklander                             const size_t block_size )
171817466cbSJens Wiklander {
172817466cbSJens Wiklander     size_t idx;
173817466cbSJens Wiklander 
174817466cbSJens Wiklander     for( idx = 0; idx < block_size; idx++ )
175817466cbSJens Wiklander         output[ idx ] = input1[ idx ] ^ input2[ idx ];
176817466cbSJens Wiklander }
177817466cbSJens Wiklander 
178817466cbSJens Wiklander /*
179817466cbSJens Wiklander  * Create padded last block from (partial) last block.
180817466cbSJens Wiklander  *
181817466cbSJens Wiklander  * We can't use the padding option from the cipher layer, as it only works for
182817466cbSJens Wiklander  * CBC and we use ECB mode, and anyway we need to XOR K1 or K2 in addition.
183817466cbSJens Wiklander  */
184817466cbSJens Wiklander static void cmac_pad( unsigned char padded_block[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX],
185817466cbSJens Wiklander                       size_t padded_block_len,
186817466cbSJens Wiklander                       const unsigned char *last_block,
187817466cbSJens Wiklander                       size_t last_block_len )
188817466cbSJens Wiklander {
189817466cbSJens Wiklander     size_t j;
190817466cbSJens Wiklander 
191817466cbSJens Wiklander     for( j = 0; j < padded_block_len; j++ )
192817466cbSJens Wiklander     {
193817466cbSJens Wiklander         if( j < last_block_len )
194817466cbSJens Wiklander             padded_block[j] = last_block[j];
195817466cbSJens Wiklander         else if( j == last_block_len )
196817466cbSJens Wiklander             padded_block[j] = 0x80;
197817466cbSJens Wiklander         else
198817466cbSJens Wiklander             padded_block[j] = 0x00;
199817466cbSJens Wiklander     }
200817466cbSJens Wiklander }
201817466cbSJens Wiklander 
202817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cipher_cmac_starts( mbedtls_cipher_context_t *ctx,
203817466cbSJens Wiklander                                 const unsigned char *key, size_t keybits )
204817466cbSJens Wiklander {
205817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_type_t type;
206817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cmac_context_t *cmac_ctx;
207817466cbSJens Wiklander     int retval;
208817466cbSJens Wiklander 
209817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || ctx->cipher_info == NULL || key == NULL )
210817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
211817466cbSJens Wiklander 
212817466cbSJens Wiklander     if( ( retval = mbedtls_cipher_setkey( ctx, key, (int)keybits,
213817466cbSJens Wiklander                                           MBEDTLS_ENCRYPT ) ) != 0 )
214817466cbSJens Wiklander         return( retval );
215817466cbSJens Wiklander 
216817466cbSJens Wiklander     type = ctx->cipher_info->type;
217817466cbSJens Wiklander 
218817466cbSJens Wiklander     switch( type )
219817466cbSJens Wiklander     {
220817466cbSJens Wiklander         case MBEDTLS_CIPHER_AES_128_ECB:
221817466cbSJens Wiklander         case MBEDTLS_CIPHER_AES_192_ECB:
222817466cbSJens Wiklander         case MBEDTLS_CIPHER_AES_256_ECB:
223817466cbSJens Wiklander         case MBEDTLS_CIPHER_DES_EDE3_ECB:
224817466cbSJens Wiklander             break;
225817466cbSJens Wiklander         default:
226817466cbSJens Wiklander             return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
227817466cbSJens Wiklander     }
228817466cbSJens Wiklander 
229817466cbSJens Wiklander     /* Allocated and initialise in the cipher context memory for the CMAC
230817466cbSJens Wiklander      * context */
231817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx = mbedtls_calloc( 1, sizeof( mbedtls_cmac_context_t ) );
232817466cbSJens Wiklander     if( cmac_ctx == NULL )
233817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_ALLOC_FAILED );
234817466cbSJens Wiklander 
235817466cbSJens Wiklander     ctx->cmac_ctx = cmac_ctx;
236817466cbSJens Wiklander 
237817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( cmac_ctx->state, sizeof( cmac_ctx->state ) );
238817466cbSJens Wiklander 
239817466cbSJens Wiklander     return 0;
240817466cbSJens Wiklander }
241817466cbSJens Wiklander 
242817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cipher_cmac_update( mbedtls_cipher_context_t *ctx,
243817466cbSJens Wiklander                                 const unsigned char *input, size_t ilen )
244817466cbSJens Wiklander {
245817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cmac_context_t* cmac_ctx;
246817466cbSJens Wiklander     unsigned char *state;
247817466cbSJens Wiklander     int ret = 0;
248817466cbSJens Wiklander     size_t n, j, olen, block_size;
249817466cbSJens Wiklander 
250817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || ctx->cipher_info == NULL || input == NULL ||
251817466cbSJens Wiklander         ctx->cmac_ctx == NULL )
252817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
253817466cbSJens Wiklander 
254817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx = ctx->cmac_ctx;
255817466cbSJens Wiklander     block_size = ctx->cipher_info->block_size;
256817466cbSJens Wiklander     state = ctx->cmac_ctx->state;
257817466cbSJens Wiklander 
258817466cbSJens Wiklander     /* Is there data still to process from the last call, that's greater in
259817466cbSJens Wiklander      * size than a block? */
260817466cbSJens Wiklander     if( cmac_ctx->unprocessed_len > 0 &&
261817466cbSJens Wiklander         ilen > block_size - cmac_ctx->unprocessed_len )
262817466cbSJens Wiklander     {
263817466cbSJens Wiklander         memcpy( &cmac_ctx->unprocessed_block[cmac_ctx->unprocessed_len],
264817466cbSJens Wiklander                 input,
265817466cbSJens Wiklander                 block_size - cmac_ctx->unprocessed_len );
266817466cbSJens Wiklander 
267817466cbSJens Wiklander         cmac_xor_block( state, cmac_ctx->unprocessed_block, state, block_size );
268817466cbSJens Wiklander 
269817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = mbedtls_cipher_update( ctx, state, block_size, state,
270817466cbSJens Wiklander                                            &olen ) ) != 0 )
271817466cbSJens Wiklander         {
272817466cbSJens Wiklander            goto exit;
273817466cbSJens Wiklander         }
274817466cbSJens Wiklander 
275817466cbSJens Wiklander         input += block_size - cmac_ctx->unprocessed_len;
276817466cbSJens Wiklander         ilen -= block_size - cmac_ctx->unprocessed_len;
277817466cbSJens Wiklander         cmac_ctx->unprocessed_len = 0;
278817466cbSJens Wiklander     }
279817466cbSJens Wiklander 
280817466cbSJens Wiklander     /* n is the number of blocks including any final partial block */
281817466cbSJens Wiklander     n = ( ilen + block_size - 1 ) / block_size;
282817466cbSJens Wiklander 
283817466cbSJens Wiklander     /* Iterate across the input data in block sized chunks, excluding any
284817466cbSJens Wiklander      * final partial or complete block */
285817466cbSJens Wiklander     for( j = 1; j < n; j++ )
286817466cbSJens Wiklander     {
287817466cbSJens Wiklander         cmac_xor_block( state, input, state, block_size );
288817466cbSJens Wiklander 
289817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = mbedtls_cipher_update( ctx, state, block_size, state,
290817466cbSJens Wiklander                                            &olen ) ) != 0 )
291817466cbSJens Wiklander            goto exit;
292817466cbSJens Wiklander 
293817466cbSJens Wiklander         ilen -= block_size;
294817466cbSJens Wiklander         input += block_size;
295817466cbSJens Wiklander     }
296817466cbSJens Wiklander 
297817466cbSJens Wiklander     /* If there is data left over that wasn't aligned to a block */
298817466cbSJens Wiklander     if( ilen > 0 )
299817466cbSJens Wiklander     {
300817466cbSJens Wiklander         memcpy( &cmac_ctx->unprocessed_block[cmac_ctx->unprocessed_len],
301817466cbSJens Wiklander                 input,
302817466cbSJens Wiklander                 ilen );
303817466cbSJens Wiklander         cmac_ctx->unprocessed_len += ilen;
304817466cbSJens Wiklander     }
305817466cbSJens Wiklander 
306817466cbSJens Wiklander exit:
307817466cbSJens Wiklander     return( ret );
308817466cbSJens Wiklander }
309817466cbSJens Wiklander 
310817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cipher_cmac_finish( mbedtls_cipher_context_t *ctx,
311817466cbSJens Wiklander                                 unsigned char *output )
312817466cbSJens Wiklander {
313817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cmac_context_t* cmac_ctx;
314817466cbSJens Wiklander     unsigned char *state, *last_block;
315817466cbSJens Wiklander     unsigned char K1[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
316817466cbSJens Wiklander     unsigned char K2[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
317817466cbSJens Wiklander     unsigned char M_last[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
318817466cbSJens Wiklander     int ret;
319817466cbSJens Wiklander     size_t olen, block_size;
320817466cbSJens Wiklander 
321817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || ctx->cipher_info == NULL || ctx->cmac_ctx == NULL ||
322817466cbSJens Wiklander         output == NULL )
323817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
324817466cbSJens Wiklander 
325817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx = ctx->cmac_ctx;
326817466cbSJens Wiklander     block_size = ctx->cipher_info->block_size;
327817466cbSJens Wiklander     state = cmac_ctx->state;
328817466cbSJens Wiklander 
329817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( K1, sizeof( K1 ) );
330817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( K2, sizeof( K2 ) );
331817466cbSJens Wiklander     cmac_generate_subkeys( ctx, K1, K2 );
332817466cbSJens Wiklander 
333817466cbSJens Wiklander     last_block = cmac_ctx->unprocessed_block;
334817466cbSJens Wiklander 
335817466cbSJens Wiklander     /* Calculate last block */
336817466cbSJens Wiklander     if( cmac_ctx->unprocessed_len < block_size )
337817466cbSJens Wiklander     {
338817466cbSJens Wiklander         cmac_pad( M_last, block_size, last_block, cmac_ctx->unprocessed_len );
339817466cbSJens Wiklander         cmac_xor_block( M_last, M_last, K2, block_size );
340817466cbSJens Wiklander     }
341817466cbSJens Wiklander     else
342817466cbSJens Wiklander     {
343817466cbSJens Wiklander         /* Last block is complete block */
344817466cbSJens Wiklander         cmac_xor_block( M_last, last_block, K1, block_size );
345817466cbSJens Wiklander     }
346817466cbSJens Wiklander 
347817466cbSJens Wiklander 
348817466cbSJens Wiklander     cmac_xor_block( state, M_last, state, block_size );
349817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_cipher_update( ctx, state, block_size, state,
350817466cbSJens Wiklander                                        &olen ) ) != 0 )
351817466cbSJens Wiklander     {
352817466cbSJens Wiklander         goto exit;
353817466cbSJens Wiklander     }
354817466cbSJens Wiklander 
355817466cbSJens Wiklander     memcpy( output, state, block_size );
356817466cbSJens Wiklander 
357817466cbSJens Wiklander exit:
358817466cbSJens Wiklander     /* Wipe the generated keys on the stack, and any other transients to avoid
359817466cbSJens Wiklander      * side channel leakage */
360817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( K1, sizeof( K1 ) );
361817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( K2, sizeof( K2 ) );
362817466cbSJens Wiklander 
363817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx->unprocessed_len = 0;
364817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( cmac_ctx->unprocessed_block,
365817466cbSJens Wiklander                      sizeof( cmac_ctx->unprocessed_block ) );
366817466cbSJens Wiklander 
367817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( state, MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX );
368817466cbSJens Wiklander     return( ret );
369817466cbSJens Wiklander }
370817466cbSJens Wiklander 
371817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cipher_cmac_reset( mbedtls_cipher_context_t *ctx )
372817466cbSJens Wiklander {
373817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cmac_context_t* cmac_ctx;
374817466cbSJens Wiklander 
375817466cbSJens Wiklander     if( ctx == NULL || ctx->cipher_info == NULL || ctx->cmac_ctx == NULL )
376817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
377817466cbSJens Wiklander 
378817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx = ctx->cmac_ctx;
379817466cbSJens Wiklander 
380817466cbSJens Wiklander     /* Reset the internal state */
381817466cbSJens Wiklander     cmac_ctx->unprocessed_len = 0;
382817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( cmac_ctx->unprocessed_block,
383817466cbSJens Wiklander                      sizeof( cmac_ctx->unprocessed_block ) );
384817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( cmac_ctx->state,
385817466cbSJens Wiklander                      sizeof( cmac_ctx->state ) );
386817466cbSJens Wiklander 
387817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
388817466cbSJens Wiklander }
389817466cbSJens Wiklander 
390817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cipher_cmac( const mbedtls_cipher_info_t *cipher_info,
391817466cbSJens Wiklander                          const unsigned char *key, size_t keylen,
392817466cbSJens Wiklander                          const unsigned char *input, size_t ilen,
393817466cbSJens Wiklander                          unsigned char *output )
394817466cbSJens Wiklander {
395817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_context_t ctx;
396817466cbSJens Wiklander     int ret;
397817466cbSJens Wiklander 
398817466cbSJens Wiklander     if( cipher_info == NULL || key == NULL || input == NULL || output == NULL )
399817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
400817466cbSJens Wiklander 
401817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_init( &ctx );
402817466cbSJens Wiklander 
403817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = mbedtls_cipher_setup( &ctx, cipher_info ) ) != 0 )
404817466cbSJens Wiklander         goto exit;
405817466cbSJens Wiklander 
406817466cbSJens Wiklander     ret = mbedtls_cipher_cmac_starts( &ctx, key, keylen );
407817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
408817466cbSJens Wiklander         goto exit;
409817466cbSJens Wiklander 
410817466cbSJens Wiklander     ret = mbedtls_cipher_cmac_update( &ctx, input, ilen );
411817466cbSJens Wiklander     if( ret != 0 )
412817466cbSJens Wiklander         goto exit;
413817466cbSJens Wiklander 
414817466cbSJens Wiklander     ret = mbedtls_cipher_cmac_finish( &ctx, output );
415817466cbSJens Wiklander 
416817466cbSJens Wiklander exit:
417817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_free( &ctx );
418817466cbSJens Wiklander 
419817466cbSJens Wiklander     return( ret );
420817466cbSJens Wiklander }
421817466cbSJens Wiklander 
422817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
423817466cbSJens Wiklander /*
424817466cbSJens Wiklander  * Implementation of AES-CMAC-PRF-128 defined in RFC 4615
425817466cbSJens Wiklander  */
426817466cbSJens Wiklander int mbedtls_aes_cmac_prf_128( const unsigned char *key, size_t key_length,
427817466cbSJens Wiklander                               const unsigned char *input, size_t in_len,
428817466cbSJens Wiklander                               unsigned char *output )
429817466cbSJens Wiklander {
430817466cbSJens Wiklander     int ret;
431817466cbSJens Wiklander     const mbedtls_cipher_info_t *cipher_info;
432817466cbSJens Wiklander     unsigned char zero_key[MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE];
433817466cbSJens Wiklander     unsigned char int_key[MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE];
434817466cbSJens Wiklander 
435817466cbSJens Wiklander     if( key == NULL || input == NULL || output == NULL )
436817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_BAD_INPUT_DATA );
437817466cbSJens Wiklander 
438817466cbSJens Wiklander     cipher_info = mbedtls_cipher_info_from_type( MBEDTLS_CIPHER_AES_128_ECB );
439817466cbSJens Wiklander     if( cipher_info == NULL )
440817466cbSJens Wiklander     {
441817466cbSJens Wiklander         /* Failing at this point must be due to a build issue */
442817466cbSJens Wiklander         ret = MBEDTLS_ERR_CIPHER_FEATURE_UNAVAILABLE;
443817466cbSJens Wiklander         goto exit;
444817466cbSJens Wiklander     }
445817466cbSJens Wiklander 
446817466cbSJens Wiklander     if( key_length == MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE )
447817466cbSJens Wiklander     {
448817466cbSJens Wiklander         /* Use key as is */
449817466cbSJens Wiklander         memcpy( int_key, key, MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE );
450817466cbSJens Wiklander     }
451817466cbSJens Wiklander     else
452817466cbSJens Wiklander     {
453817466cbSJens Wiklander         memset( zero_key, 0, MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE );
454817466cbSJens Wiklander 
455817466cbSJens Wiklander         ret = mbedtls_cipher_cmac( cipher_info, zero_key, 128, key,
456817466cbSJens Wiklander                                    key_length, int_key );
457817466cbSJens Wiklander         if( ret != 0 )
458817466cbSJens Wiklander             goto exit;
459817466cbSJens Wiklander     }
460817466cbSJens Wiklander 
461817466cbSJens Wiklander     ret = mbedtls_cipher_cmac( cipher_info, int_key, 128, input, in_len,
462817466cbSJens Wiklander                                output );
463817466cbSJens Wiklander 
464817466cbSJens Wiklander exit:
465817466cbSJens Wiklander     mbedtls_zeroize( int_key, sizeof( int_key ) );
466817466cbSJens Wiklander 
467817466cbSJens Wiklander     return( ret );
468817466cbSJens Wiklander }
469817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
470817466cbSJens Wiklander 
471817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST)
472817466cbSJens Wiklander /*
473817466cbSJens Wiklander  * CMAC test data for SP800-38B
474817466cbSJens Wiklander  * http://csrc.nist.gov/groups/ST/toolkit/documents/Examples/AES_CMAC.pdf
475817466cbSJens Wiklander  * http://csrc.nist.gov/groups/ST/toolkit/documents/Examples/TDES_CMAC.pdf
476817466cbSJens Wiklander  *
477817466cbSJens Wiklander  * AES-CMAC-PRF-128 test data from RFC 4615
478817466cbSJens Wiklander  * https://tools.ietf.org/html/rfc4615#page-4
479817466cbSJens Wiklander  */
480817466cbSJens Wiklander 
481817466cbSJens Wiklander #define NB_CMAC_TESTS_PER_KEY 4
482817466cbSJens Wiklander #define NB_PRF_TESTS 3
483817466cbSJens Wiklander 
484817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C) || defined(MBEDTLS_DES_C)
485817466cbSJens Wiklander /* All CMAC test inputs are truncated from the same 64 byte buffer. */
486817466cbSJens Wiklander static const unsigned char test_message[] = {
487817466cbSJens Wiklander     /* PT */
488817466cbSJens Wiklander     0x6b, 0xc1, 0xbe, 0xe2,     0x2e, 0x40, 0x9f, 0x96,
489817466cbSJens Wiklander     0xe9, 0x3d, 0x7e, 0x11,     0x73, 0x93, 0x17, 0x2a,
490817466cbSJens Wiklander     0xae, 0x2d, 0x8a, 0x57,     0x1e, 0x03, 0xac, 0x9c,
491817466cbSJens Wiklander     0x9e, 0xb7, 0x6f, 0xac,     0x45, 0xaf, 0x8e, 0x51,
492817466cbSJens Wiklander     0x30, 0xc8, 0x1c, 0x46,     0xa3, 0x5c, 0xe4, 0x11,
493817466cbSJens Wiklander     0xe5, 0xfb, 0xc1, 0x19,     0x1a, 0x0a, 0x52, 0xef,
494817466cbSJens Wiklander     0xf6, 0x9f, 0x24, 0x45,     0xdf, 0x4f, 0x9b, 0x17,
495817466cbSJens Wiklander     0xad, 0x2b, 0x41, 0x7b,     0xe6, 0x6c, 0x37, 0x10
496817466cbSJens Wiklander };
497817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C || MBEDTLS_DES_C */
498817466cbSJens Wiklander 
499817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
500817466cbSJens Wiklander /* Truncation point of message for AES CMAC tests  */
501817466cbSJens Wiklander static const  unsigned int  aes_message_lengths[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY] = {
502817466cbSJens Wiklander     /* Mlen */
503817466cbSJens Wiklander     0,
504817466cbSJens Wiklander     16,
505817466cbSJens Wiklander     20,
506817466cbSJens Wiklander     64
507817466cbSJens Wiklander };
508817466cbSJens Wiklander 
509817466cbSJens Wiklander /* CMAC-AES128 Test Data */
510817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_128_key[16] = {
511817466cbSJens Wiklander     0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16,     0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6,
512817466cbSJens Wiklander     0xab, 0xf7, 0x15, 0x88,     0x09, 0xcf, 0x4f, 0x3c
513817466cbSJens Wiklander };
514817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_128_subkeys[2][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
515817466cbSJens Wiklander     {
516817466cbSJens Wiklander         /* K1 */
517817466cbSJens Wiklander         0xfb, 0xee, 0xd6, 0x18,     0x35, 0x71, 0x33, 0x66,
518817466cbSJens Wiklander         0x7c, 0x85, 0xe0, 0x8f,     0x72, 0x36, 0xa8, 0xde
519817466cbSJens Wiklander     },
520817466cbSJens Wiklander     {
521817466cbSJens Wiklander         /* K2 */
522817466cbSJens Wiklander         0xf7, 0xdd, 0xac, 0x30,     0x6a, 0xe2, 0x66, 0xcc,
523817466cbSJens Wiklander         0xf9, 0x0b, 0xc1, 0x1e,     0xe4, 0x6d, 0x51, 0x3b
524817466cbSJens Wiklander     }
525817466cbSJens Wiklander };
526817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_128_expected_result[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
527817466cbSJens Wiklander     {
528817466cbSJens Wiklander         /* Example #1 */
529817466cbSJens Wiklander         0xbb, 0x1d, 0x69, 0x29,     0xe9, 0x59, 0x37, 0x28,
530817466cbSJens Wiklander         0x7f, 0xa3, 0x7d, 0x12,     0x9b, 0x75, 0x67, 0x46
531817466cbSJens Wiklander     },
532817466cbSJens Wiklander     {
533817466cbSJens Wiklander         /* Example #2 */
534817466cbSJens Wiklander         0x07, 0x0a, 0x16, 0xb4,     0x6b, 0x4d, 0x41, 0x44,
535817466cbSJens Wiklander         0xf7, 0x9b, 0xdd, 0x9d,     0xd0, 0x4a, 0x28, 0x7c
536817466cbSJens Wiklander     },
537817466cbSJens Wiklander     {
538817466cbSJens Wiklander         /* Example #3 */
539817466cbSJens Wiklander         0x7d, 0x85, 0x44, 0x9e,     0xa6, 0xea, 0x19, 0xc8,
540817466cbSJens Wiklander         0x23, 0xa7, 0xbf, 0x78,     0x83, 0x7d, 0xfa, 0xde
541817466cbSJens Wiklander     },
542817466cbSJens Wiklander     {
543817466cbSJens Wiklander         /* Example #4 */
544817466cbSJens Wiklander         0x51, 0xf0, 0xbe, 0xbf,     0x7e, 0x3b, 0x9d, 0x92,
545817466cbSJens Wiklander         0xfc, 0x49, 0x74, 0x17,     0x79, 0x36, 0x3c, 0xfe
546817466cbSJens Wiklander     }
547817466cbSJens Wiklander };
548817466cbSJens Wiklander 
549817466cbSJens Wiklander /* CMAC-AES192 Test Data */
550817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_192_key[24] = {
551817466cbSJens Wiklander     0x8e, 0x73, 0xb0, 0xf7,     0xda, 0x0e, 0x64, 0x52,
552817466cbSJens Wiklander     0xc8, 0x10, 0xf3, 0x2b,     0x80, 0x90, 0x79, 0xe5,
553817466cbSJens Wiklander     0x62, 0xf8, 0xea, 0xd2,     0x52, 0x2c, 0x6b, 0x7b
554817466cbSJens Wiklander };
555817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_192_subkeys[2][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
556817466cbSJens Wiklander     {
557817466cbSJens Wiklander         /* K1 */
558817466cbSJens Wiklander         0x44, 0x8a, 0x5b, 0x1c,     0x93, 0x51, 0x4b, 0x27,
559817466cbSJens Wiklander         0x3e, 0xe6, 0x43, 0x9d,     0xd4, 0xda, 0xa2, 0x96
560817466cbSJens Wiklander     },
561817466cbSJens Wiklander     {
562817466cbSJens Wiklander         /* K2 */
563817466cbSJens Wiklander         0x89, 0x14, 0xb6, 0x39,     0x26, 0xa2, 0x96, 0x4e,
564817466cbSJens Wiklander         0x7d, 0xcc, 0x87, 0x3b,     0xa9, 0xb5, 0x45, 0x2c
565817466cbSJens Wiklander     }
566817466cbSJens Wiklander };
567817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_192_expected_result[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
568817466cbSJens Wiklander     {
569817466cbSJens Wiklander         /* Example #1 */
570817466cbSJens Wiklander         0xd1, 0x7d, 0xdf, 0x46,     0xad, 0xaa, 0xcd, 0xe5,
571817466cbSJens Wiklander         0x31, 0xca, 0xc4, 0x83,     0xde, 0x7a, 0x93, 0x67
572817466cbSJens Wiklander     },
573817466cbSJens Wiklander     {
574817466cbSJens Wiklander         /* Example #2 */
575817466cbSJens Wiklander         0x9e, 0x99, 0xa7, 0xbf,     0x31, 0xe7, 0x10, 0x90,
576817466cbSJens Wiklander         0x06, 0x62, 0xf6, 0x5e,     0x61, 0x7c, 0x51, 0x84
577817466cbSJens Wiklander     },
578817466cbSJens Wiklander     {
579817466cbSJens Wiklander         /* Example #3 */
580817466cbSJens Wiklander         0x3d, 0x75, 0xc1, 0x94,     0xed, 0x96, 0x07, 0x04,
581817466cbSJens Wiklander         0x44, 0xa9, 0xfa, 0x7e,     0xc7, 0x40, 0xec, 0xf8
582817466cbSJens Wiklander     },
583817466cbSJens Wiklander     {
584817466cbSJens Wiklander         /* Example #4 */
585817466cbSJens Wiklander         0xa1, 0xd5, 0xdf, 0x0e,     0xed, 0x79, 0x0f, 0x79,
586817466cbSJens Wiklander         0x4d, 0x77, 0x58, 0x96,     0x59, 0xf3, 0x9a, 0x11
587817466cbSJens Wiklander     }
588817466cbSJens Wiklander };
589817466cbSJens Wiklander 
590817466cbSJens Wiklander /* CMAC-AES256 Test Data */
591817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_256_key[32] = {
592817466cbSJens Wiklander     0x60, 0x3d, 0xeb, 0x10,     0x15, 0xca, 0x71, 0xbe,
593817466cbSJens Wiklander     0x2b, 0x73, 0xae, 0xf0,     0x85, 0x7d, 0x77, 0x81,
594817466cbSJens Wiklander     0x1f, 0x35, 0x2c, 0x07,     0x3b, 0x61, 0x08, 0xd7,
595817466cbSJens Wiklander     0x2d, 0x98, 0x10, 0xa3,     0x09, 0x14, 0xdf, 0xf4
596817466cbSJens Wiklander };
597817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_256_subkeys[2][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
598817466cbSJens Wiklander     {
599817466cbSJens Wiklander         /* K1 */
600817466cbSJens Wiklander         0xca, 0xd1, 0xed, 0x03,     0x29, 0x9e, 0xed, 0xac,
601817466cbSJens Wiklander         0x2e, 0x9a, 0x99, 0x80,     0x86, 0x21, 0x50, 0x2f
602817466cbSJens Wiklander     },
603817466cbSJens Wiklander     {
604817466cbSJens Wiklander         /* K2 */
605817466cbSJens Wiklander         0x95, 0xa3, 0xda, 0x06,     0x53, 0x3d, 0xdb, 0x58,
606817466cbSJens Wiklander         0x5d, 0x35, 0x33, 0x01,     0x0c, 0x42, 0xa0, 0xd9
607817466cbSJens Wiklander     }
608817466cbSJens Wiklander };
609817466cbSJens Wiklander static const unsigned char aes_256_expected_result[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY][MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE] = {
610817466cbSJens Wiklander     {
611817466cbSJens Wiklander         /* Example #1 */
612817466cbSJens Wiklander         0x02, 0x89, 0x62, 0xf6,     0x1b, 0x7b, 0xf8, 0x9e,
613817466cbSJens Wiklander         0xfc, 0x6b, 0x55, 0x1f,     0x46, 0x67, 0xd9, 0x83
614817466cbSJens Wiklander     },
615817466cbSJens Wiklander     {
616817466cbSJens Wiklander         /* Example #2 */
617817466cbSJens Wiklander         0x28, 0xa7, 0x02, 0x3f,     0x45, 0x2e, 0x8f, 0x82,
618817466cbSJens Wiklander         0xbd, 0x4b, 0xf2, 0x8d,     0x8c, 0x37, 0xc3, 0x5c
619817466cbSJens Wiklander     },
620817466cbSJens Wiklander     {
621817466cbSJens Wiklander         /* Example #3 */
622817466cbSJens Wiklander         0x15, 0x67, 0x27, 0xdc,     0x08, 0x78, 0x94, 0x4a,
623817466cbSJens Wiklander         0x02, 0x3c, 0x1f, 0xe0,     0x3b, 0xad, 0x6d, 0x93
624817466cbSJens Wiklander     },
625817466cbSJens Wiklander     {
626817466cbSJens Wiklander         /* Example #4 */
627817466cbSJens Wiklander         0xe1, 0x99, 0x21, 0x90,     0x54, 0x9f, 0x6e, 0xd5,
628817466cbSJens Wiklander         0x69, 0x6a, 0x2c, 0x05,     0x6c, 0x31, 0x54, 0x10
629817466cbSJens Wiklander     }
630817466cbSJens Wiklander };
631817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
632817466cbSJens Wiklander 
633817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_DES_C)
634817466cbSJens Wiklander /* Truncation point of message for 3DES CMAC tests  */
635817466cbSJens Wiklander static const unsigned int des3_message_lengths[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY] = {
636817466cbSJens Wiklander     0,
637817466cbSJens Wiklander     16,
638817466cbSJens Wiklander     20,
639817466cbSJens Wiklander     32
640817466cbSJens Wiklander };
641817466cbSJens Wiklander 
642817466cbSJens Wiklander /* CMAC-TDES (Generation) - 2 Key Test Data */
643817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_2key_key[24] = {
644817466cbSJens Wiklander     /* Key1 */
645817466cbSJens Wiklander     0x01, 0x23, 0x45, 0x67,     0x89, 0xab, 0xcd, 0xef,
646817466cbSJens Wiklander     /* Key2 */
647817466cbSJens Wiklander     0x23, 0x45, 0x67, 0x89,     0xab, 0xcd, 0xEF, 0x01,
648817466cbSJens Wiklander     /* Key3 */
649817466cbSJens Wiklander     0x01, 0x23, 0x45, 0x67,     0x89, 0xab, 0xcd, 0xef
650817466cbSJens Wiklander };
651817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_2key_subkeys[2][8] = {
652817466cbSJens Wiklander     {
653817466cbSJens Wiklander         /* K1 */
654817466cbSJens Wiklander         0x0d, 0xd2, 0xcb, 0x7a,     0x3d, 0x88, 0x88, 0xd9
655817466cbSJens Wiklander     },
656817466cbSJens Wiklander     {
657817466cbSJens Wiklander         /* K2 */
658817466cbSJens Wiklander         0x1b, 0xa5, 0x96, 0xf4,     0x7b, 0x11, 0x11, 0xb2
659817466cbSJens Wiklander     }
660817466cbSJens Wiklander };
661817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_2key_expected_result[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY][MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE] = {
662817466cbSJens Wiklander     {
663817466cbSJens Wiklander         /* Sample #1 */
664817466cbSJens Wiklander         0x79, 0xce, 0x52, 0xa7,     0xf7, 0x86, 0xa9, 0x60
665817466cbSJens Wiklander     },
666817466cbSJens Wiklander     {
667817466cbSJens Wiklander         /* Sample #2 */
668817466cbSJens Wiklander         0xcc, 0x18, 0xa0, 0xb7,     0x9a, 0xf2, 0x41, 0x3b
669817466cbSJens Wiklander     },
670817466cbSJens Wiklander     {
671817466cbSJens Wiklander         /* Sample #3 */
672817466cbSJens Wiklander         0xc0, 0x6d, 0x37, 0x7e,     0xcd, 0x10, 0x19, 0x69
673817466cbSJens Wiklander     },
674817466cbSJens Wiklander     {
675817466cbSJens Wiklander         /* Sample #4 */
676817466cbSJens Wiklander         0x9c, 0xd3, 0x35, 0x80,     0xf9, 0xb6, 0x4d, 0xfb
677817466cbSJens Wiklander     }
678817466cbSJens Wiklander };
679817466cbSJens Wiklander 
680817466cbSJens Wiklander /* CMAC-TDES (Generation) - 3 Key Test Data */
681817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_3key_key[24] = {
682817466cbSJens Wiklander     /* Key1 */
683817466cbSJens Wiklander     0x01, 0x23, 0x45, 0x67,     0x89, 0xaa, 0xcd, 0xef,
684817466cbSJens Wiklander     /* Key2 */
685817466cbSJens Wiklander     0x23, 0x45, 0x67, 0x89,     0xab, 0xcd, 0xef, 0x01,
686817466cbSJens Wiklander     /* Key3 */
687817466cbSJens Wiklander     0x45, 0x67, 0x89, 0xab,     0xcd, 0xef, 0x01, 0x23
688817466cbSJens Wiklander };
689817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_3key_subkeys[2][8] = {
690817466cbSJens Wiklander     {
691817466cbSJens Wiklander         /* K1 */
692817466cbSJens Wiklander         0x9d, 0x74, 0xe7, 0x39,     0x33, 0x17, 0x96, 0xc0
693817466cbSJens Wiklander     },
694817466cbSJens Wiklander     {
695817466cbSJens Wiklander         /* K2 */
696817466cbSJens Wiklander         0x3a, 0xe9, 0xce, 0x72,     0x66, 0x2f, 0x2d, 0x9b
697817466cbSJens Wiklander     }
698817466cbSJens Wiklander };
699817466cbSJens Wiklander static const unsigned char des3_3key_expected_result[NB_CMAC_TESTS_PER_KEY][MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE] = {
700817466cbSJens Wiklander     {
701817466cbSJens Wiklander         /* Sample #1 */
702817466cbSJens Wiklander         0x7d, 0xb0, 0xd3, 0x7d,     0xf9, 0x36, 0xc5, 0x50
703817466cbSJens Wiklander     },
704817466cbSJens Wiklander     {
705817466cbSJens Wiklander         /* Sample #2 */
706817466cbSJens Wiklander         0x30, 0x23, 0x9c, 0xf1,     0xf5, 0x2e, 0x66, 0x09
707817466cbSJens Wiklander     },
708817466cbSJens Wiklander     {
709817466cbSJens Wiklander         /* Sample #3 */
710817466cbSJens Wiklander         0x6c, 0x9f, 0x3e, 0xe4,     0x92, 0x3f, 0x6b, 0xe2
711817466cbSJens Wiklander     },
712817466cbSJens Wiklander     {
713817466cbSJens Wiklander         /* Sample #4 */
714817466cbSJens Wiklander         0x99, 0x42, 0x9b, 0xd0,     0xbF, 0x79, 0x04, 0xe5
715817466cbSJens Wiklander     }
716817466cbSJens Wiklander };
717817466cbSJens Wiklander 
718817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_DES_C */
719817466cbSJens Wiklander 
720817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
721817466cbSJens Wiklander /* AES AES-CMAC-PRF-128 Test Data */
722817466cbSJens Wiklander static const unsigned char PRFK[] = {
723817466cbSJens Wiklander     /* Key */
724817466cbSJens Wiklander     0x00, 0x01, 0x02, 0x03,     0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
725817466cbSJens Wiklander     0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b,     0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f,
726817466cbSJens Wiklander     0xed, 0xcb
727817466cbSJens Wiklander };
728817466cbSJens Wiklander 
729817466cbSJens Wiklander /* Sizes in bytes */
730817466cbSJens Wiklander static const size_t PRFKlen[NB_PRF_TESTS] = {
731817466cbSJens Wiklander     18,
732817466cbSJens Wiklander     16,
733817466cbSJens Wiklander     10
734817466cbSJens Wiklander };
735817466cbSJens Wiklander 
736817466cbSJens Wiklander /* Message */
737817466cbSJens Wiklander static const unsigned char PRFM[] = {
738817466cbSJens Wiklander     0x00, 0x01, 0x02, 0x03,     0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
739817466cbSJens Wiklander     0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b,     0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f,
740817466cbSJens Wiklander     0x10, 0x11, 0x12, 0x13
741817466cbSJens Wiklander };
742817466cbSJens Wiklander 
743817466cbSJens Wiklander static const unsigned char PRFT[NB_PRF_TESTS][16] = {
744817466cbSJens Wiklander     {
745817466cbSJens Wiklander         0x84, 0xa3, 0x48, 0xa4,     0xa4, 0x5d, 0x23, 0x5b,
746817466cbSJens Wiklander         0xab, 0xff, 0xfc, 0x0d,     0x2b, 0x4d, 0xa0, 0x9a
747817466cbSJens Wiklander     },
748817466cbSJens Wiklander     {
749817466cbSJens Wiklander         0x98, 0x0a, 0xe8, 0x7b,     0x5f, 0x4c, 0x9c, 0x52,
750817466cbSJens Wiklander         0x14, 0xf5, 0xb6, 0xa8,     0x45, 0x5e, 0x4c, 0x2d
751817466cbSJens Wiklander     },
752817466cbSJens Wiklander     {
753817466cbSJens Wiklander         0x29, 0x0d, 0x9e, 0x11,     0x2e, 0xdb, 0x09, 0xee,
754817466cbSJens Wiklander         0x14, 0x1f, 0xcf, 0x64,     0xc0, 0xb7, 0x2f, 0x3d
755817466cbSJens Wiklander     }
756817466cbSJens Wiklander };
757817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
758817466cbSJens Wiklander 
759817466cbSJens Wiklander static int cmac_test_subkeys( int verbose,
760817466cbSJens Wiklander                               const char* testname,
761817466cbSJens Wiklander                               const unsigned char* key,
762817466cbSJens Wiklander                               int keybits,
763817466cbSJens Wiklander                               const unsigned char* subkeys,
764817466cbSJens Wiklander                               mbedtls_cipher_type_t cipher_type,
765817466cbSJens Wiklander                               int block_size,
766817466cbSJens Wiklander                               int num_tests )
767817466cbSJens Wiklander {
768817466cbSJens Wiklander     int i, ret;
769817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_context_t ctx;
770817466cbSJens Wiklander     const mbedtls_cipher_info_t *cipher_info;
771817466cbSJens Wiklander     unsigned char K1[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
772817466cbSJens Wiklander     unsigned char K2[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
773817466cbSJens Wiklander 
774817466cbSJens Wiklander     cipher_info = mbedtls_cipher_info_from_type( cipher_type );
775817466cbSJens Wiklander     if( cipher_info == NULL )
776817466cbSJens Wiklander     {
777817466cbSJens Wiklander         /* Failing at this point must be due to a build issue */
778817466cbSJens Wiklander         return( MBEDTLS_ERR_CIPHER_FEATURE_UNAVAILABLE );
779817466cbSJens Wiklander     }
780817466cbSJens Wiklander 
781817466cbSJens Wiklander     for( i = 0; i < num_tests; i++ )
782817466cbSJens Wiklander     {
783817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
784817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "  %s CMAC subkey #%u: ", testname, i + 1 );
785817466cbSJens Wiklander 
786817466cbSJens Wiklander         mbedtls_cipher_init( &ctx );
787817466cbSJens Wiklander 
788817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = mbedtls_cipher_setup( &ctx, cipher_info ) ) != 0 )
789817466cbSJens Wiklander         {
790817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
791817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "test execution failed\n" );
792817466cbSJens Wiklander 
793817466cbSJens Wiklander             goto cleanup;
794817466cbSJens Wiklander         }
795817466cbSJens Wiklander 
796817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = mbedtls_cipher_setkey( &ctx, key, keybits,
797817466cbSJens Wiklander                                        MBEDTLS_ENCRYPT ) ) != 0 )
798817466cbSJens Wiklander         {
799817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
800817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "test execution failed\n" );
801817466cbSJens Wiklander 
802817466cbSJens Wiklander             goto cleanup;
803817466cbSJens Wiklander         }
804817466cbSJens Wiklander 
805817466cbSJens Wiklander         ret = cmac_generate_subkeys( &ctx, K1, K2 );
806817466cbSJens Wiklander         if( ret != 0 )
807817466cbSJens Wiklander         {
808817466cbSJens Wiklander            if( verbose != 0 )
809817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "failed\n" );
810817466cbSJens Wiklander 
811817466cbSJens Wiklander             goto cleanup;
812817466cbSJens Wiklander         }
813817466cbSJens Wiklander 
814817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = memcmp( K1, subkeys, block_size ) ) != 0  ||
815817466cbSJens Wiklander             ( ret = memcmp( K2, &subkeys[block_size], block_size ) ) != 0 )
816817466cbSJens Wiklander         {
817817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
818817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "failed\n" );
819817466cbSJens Wiklander 
820817466cbSJens Wiklander             goto cleanup;
821817466cbSJens Wiklander         }
822817466cbSJens Wiklander 
823817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
824817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "passed\n" );
825817466cbSJens Wiklander 
826817466cbSJens Wiklander         mbedtls_cipher_free( &ctx );
827817466cbSJens Wiklander     }
828817466cbSJens Wiklander 
829817466cbSJens Wiklander     goto exit;
830817466cbSJens Wiklander 
831817466cbSJens Wiklander cleanup:
832817466cbSJens Wiklander     mbedtls_cipher_free( &ctx );
833817466cbSJens Wiklander 
834817466cbSJens Wiklander exit:
835817466cbSJens Wiklander     return( ret );
836817466cbSJens Wiklander }
837817466cbSJens Wiklander 
838817466cbSJens Wiklander static int cmac_test_wth_cipher( int verbose,
839817466cbSJens Wiklander                                  const char* testname,
840817466cbSJens Wiklander                                  const unsigned char* key,
841817466cbSJens Wiklander                                  int keybits,
842817466cbSJens Wiklander                                  const unsigned char* messages,
843817466cbSJens Wiklander                                  const unsigned int message_lengths[4],
844817466cbSJens Wiklander                                  const unsigned char* expected_result,
845817466cbSJens Wiklander                                  mbedtls_cipher_type_t cipher_type,
846817466cbSJens Wiklander                                  int block_size,
847817466cbSJens Wiklander                                  int num_tests )
848817466cbSJens Wiklander {
849817466cbSJens Wiklander     const mbedtls_cipher_info_t *cipher_info;
850817466cbSJens Wiklander     int i, ret;
851817466cbSJens Wiklander     unsigned char output[MBEDTLS_CIPHER_BLKSIZE_MAX];
852817466cbSJens Wiklander 
853817466cbSJens Wiklander     cipher_info = mbedtls_cipher_info_from_type( cipher_type );
854817466cbSJens Wiklander     if( cipher_info == NULL )
855817466cbSJens Wiklander     {
856817466cbSJens Wiklander         /* Failing at this point must be due to a build issue */
857817466cbSJens Wiklander         ret = MBEDTLS_ERR_CIPHER_FEATURE_UNAVAILABLE;
858817466cbSJens Wiklander         goto exit;
859817466cbSJens Wiklander     }
860817466cbSJens Wiklander 
861817466cbSJens Wiklander     for( i = 0; i < num_tests; i++ )
862817466cbSJens Wiklander     {
863817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
864817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "  %s CMAC #%u: ", testname, i + 1 );
865817466cbSJens Wiklander 
866817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = mbedtls_cipher_cmac( cipher_info, key, keybits, messages,
867817466cbSJens Wiklander                                          message_lengths[i], output ) ) != 0 )
868817466cbSJens Wiklander         {
869817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
870817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "failed\n" );
871817466cbSJens Wiklander             goto exit;
872817466cbSJens Wiklander         }
873817466cbSJens Wiklander 
874817466cbSJens Wiklander         if( ( ret = memcmp( output, &expected_result[i * block_size], block_size ) ) != 0 )
875817466cbSJens Wiklander         {
876817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
877817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "failed\n" );
878817466cbSJens Wiklander             goto exit;
879817466cbSJens Wiklander         }
880817466cbSJens Wiklander 
881817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
882817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "passed\n" );
883817466cbSJens Wiklander     }
884817466cbSJens Wiklander 
885817466cbSJens Wiklander exit:
886817466cbSJens Wiklander     return( ret );
887817466cbSJens Wiklander }
888817466cbSJens Wiklander 
889817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
890817466cbSJens Wiklander static int test_aes128_cmac_prf( int verbose )
891817466cbSJens Wiklander {
892817466cbSJens Wiklander     int i;
893817466cbSJens Wiklander     int ret;
894817466cbSJens Wiklander     unsigned char output[MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE];
895817466cbSJens Wiklander 
896817466cbSJens Wiklander     for( i = 0; i < NB_PRF_TESTS; i++ )
897817466cbSJens Wiklander     {
898817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  AES CMAC 128 PRF #%u: ", i );
899817466cbSJens Wiklander         ret = mbedtls_aes_cmac_prf_128( PRFK, PRFKlen[i], PRFM, 20, output );
900817466cbSJens Wiklander         if( ret != 0 ||
901817466cbSJens Wiklander             memcmp( output, PRFT[i], MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE ) != 0 )
902817466cbSJens Wiklander         {
903817466cbSJens Wiklander 
904817466cbSJens Wiklander             if( verbose != 0 )
905817466cbSJens Wiklander                 mbedtls_printf( "failed\n" );
906817466cbSJens Wiklander 
907817466cbSJens Wiklander             return( ret );
908817466cbSJens Wiklander         }
909817466cbSJens Wiklander         else if( verbose != 0 )
910817466cbSJens Wiklander         {
911817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "passed\n" );
912817466cbSJens Wiklander         }
913817466cbSJens Wiklander     }
914817466cbSJens Wiklander     return( ret );
915817466cbSJens Wiklander }
916817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
917817466cbSJens Wiklander 
918817466cbSJens Wiklander int mbedtls_cmac_self_test( int verbose )
919817466cbSJens Wiklander {
920817466cbSJens Wiklander     int ret;
921817466cbSJens Wiklander 
922817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
923817466cbSJens Wiklander     /* AES-128 */
924817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_subkeys( verbose,
925817466cbSJens Wiklander                                    "AES 128",
926817466cbSJens Wiklander                                    aes_128_key,
927817466cbSJens Wiklander                                    128,
928817466cbSJens Wiklander                                    (const unsigned char*)aes_128_subkeys,
929817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_CIPHER_AES_128_ECB,
930817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
931817466cbSJens Wiklander                                    NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
932817466cbSJens Wiklander     {
933817466cbSJens Wiklander         return( ret );
934817466cbSJens Wiklander     }
935817466cbSJens Wiklander 
936817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_wth_cipher( verbose,
937817466cbSJens Wiklander                                       "AES 128",
938817466cbSJens Wiklander                                       aes_128_key,
939817466cbSJens Wiklander                                       128,
940817466cbSJens Wiklander                                       test_message,
941817466cbSJens Wiklander                                       aes_message_lengths,
942817466cbSJens Wiklander                                       (const unsigned char*)aes_128_expected_result,
943817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_CIPHER_AES_128_ECB,
944817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
945817466cbSJens Wiklander                                       NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
946817466cbSJens Wiklander     {
947817466cbSJens Wiklander         return( ret );
948817466cbSJens Wiklander     }
949817466cbSJens Wiklander 
950817466cbSJens Wiklander     /* AES-192 */
951817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_subkeys( verbose,
952817466cbSJens Wiklander                                    "AES 192",
953817466cbSJens Wiklander                                    aes_192_key,
954817466cbSJens Wiklander                                    192,
955817466cbSJens Wiklander                                    (const unsigned char*)aes_192_subkeys,
956817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_CIPHER_AES_192_ECB,
957817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
958817466cbSJens Wiklander                                    NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
959817466cbSJens Wiklander     {
960817466cbSJens Wiklander         return( ret );
961817466cbSJens Wiklander     }
962817466cbSJens Wiklander 
963817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_wth_cipher( verbose,
964817466cbSJens Wiklander                                       "AES 192",
965817466cbSJens Wiklander                                       aes_192_key,
966817466cbSJens Wiklander                                       192,
967817466cbSJens Wiklander                                       test_message,
968817466cbSJens Wiklander                                       aes_message_lengths,
969817466cbSJens Wiklander                                       (const unsigned char*)aes_192_expected_result,
970817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_CIPHER_AES_192_ECB,
971817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
972817466cbSJens Wiklander                                       NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
973817466cbSJens Wiklander     {
974817466cbSJens Wiklander         return( ret );
975817466cbSJens Wiklander     }
976817466cbSJens Wiklander 
977817466cbSJens Wiklander     /* AES-256 */
978817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_subkeys( verbose,
979817466cbSJens Wiklander                                    "AES 256",
980817466cbSJens Wiklander                                    aes_256_key,
981817466cbSJens Wiklander                                    256,
982817466cbSJens Wiklander                                    (const unsigned char*)aes_256_subkeys,
983817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_CIPHER_AES_256_ECB,
984817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
985817466cbSJens Wiklander                                    NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
986817466cbSJens Wiklander     {
987817466cbSJens Wiklander         return( ret );
988817466cbSJens Wiklander     }
989817466cbSJens Wiklander 
990817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_wth_cipher ( verbose,
991817466cbSJens Wiklander                                        "AES 256",
992817466cbSJens Wiklander                                        aes_256_key,
993817466cbSJens Wiklander                                        256,
994817466cbSJens Wiklander                                        test_message,
995817466cbSJens Wiklander                                        aes_message_lengths,
996817466cbSJens Wiklander                                        (const unsigned char*)aes_256_expected_result,
997817466cbSJens Wiklander                                        MBEDTLS_CIPHER_AES_256_ECB,
998817466cbSJens Wiklander                                        MBEDTLS_AES_BLOCK_SIZE,
999817466cbSJens Wiklander                                        NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
1000817466cbSJens Wiklander     {
1001817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1002817466cbSJens Wiklander     }
1003817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
1004817466cbSJens Wiklander 
1005817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_DES_C)
1006817466cbSJens Wiklander     /* 3DES 2 key */
1007817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_subkeys( verbose,
1008817466cbSJens Wiklander                                    "3DES 2 key",
1009817466cbSJens Wiklander                                    des3_2key_key,
1010817466cbSJens Wiklander                                    192,
1011817466cbSJens Wiklander                                    (const unsigned char*)des3_2key_subkeys,
1012817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_CIPHER_DES_EDE3_ECB,
1013817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE,
1014817466cbSJens Wiklander                                    NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
1015817466cbSJens Wiklander     {
1016817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1017817466cbSJens Wiklander     }
1018817466cbSJens Wiklander 
1019817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_wth_cipher( verbose,
1020817466cbSJens Wiklander                                       "3DES 2 key",
1021817466cbSJens Wiklander                                       des3_2key_key,
1022817466cbSJens Wiklander                                       192,
1023817466cbSJens Wiklander                                       test_message,
1024817466cbSJens Wiklander                                       des3_message_lengths,
1025817466cbSJens Wiklander                                       (const unsigned char*)des3_2key_expected_result,
1026817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_CIPHER_DES_EDE3_ECB,
1027817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE,
1028817466cbSJens Wiklander                                       NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
1029817466cbSJens Wiklander     {
1030817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1031817466cbSJens Wiklander     }
1032817466cbSJens Wiklander 
1033817466cbSJens Wiklander     /* 3DES 3 key */
1034817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_subkeys( verbose,
1035817466cbSJens Wiklander                                    "3DES 3 key",
1036817466cbSJens Wiklander                                    des3_3key_key,
1037817466cbSJens Wiklander                                    192,
1038817466cbSJens Wiklander                                    (const unsigned char*)des3_3key_subkeys,
1039817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_CIPHER_DES_EDE3_ECB,
1040817466cbSJens Wiklander                                    MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE,
1041817466cbSJens Wiklander                                    NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
1042817466cbSJens Wiklander     {
1043817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1044817466cbSJens Wiklander     }
1045817466cbSJens Wiklander 
1046817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = cmac_test_wth_cipher( verbose,
1047817466cbSJens Wiklander                                       "3DES 3 key",
1048817466cbSJens Wiklander                                       des3_3key_key,
1049817466cbSJens Wiklander                                       192,
1050817466cbSJens Wiklander                                       test_message,
1051817466cbSJens Wiklander                                       des3_message_lengths,
1052817466cbSJens Wiklander                                       (const unsigned char*)des3_3key_expected_result,
1053817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_CIPHER_DES_EDE3_ECB,
1054817466cbSJens Wiklander                                       MBEDTLS_DES3_BLOCK_SIZE,
1055817466cbSJens Wiklander                                       NB_CMAC_TESTS_PER_KEY ) ) != 0 )
1056817466cbSJens Wiklander     {
1057817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1058817466cbSJens Wiklander     }
1059817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_DES_C */
1060817466cbSJens Wiklander 
1061817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_AES_C)
1062817466cbSJens Wiklander     if( ( ret = test_aes128_cmac_prf( verbose ) ) != 0 )
1063817466cbSJens Wiklander         return( ret );
1064817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_AES_C */
1065817466cbSJens Wiklander 
1066817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
1067817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "\n" );
1068817466cbSJens Wiklander 
1069817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
1070817466cbSJens Wiklander }
1071817466cbSJens Wiklander 
1072817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_SELF_TEST */
1073817466cbSJens Wiklander 
1074817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_CMAC_C */
1075