www.tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/chacha-poly1305/chacha-poly1305.c

   1 #include "../system.h"
   2
   3 #include "../cipher.h"
   4 #include "../xalloc.h"
   5
   6 #include "chacha.h"
   7 #include "chacha-poly1305.h"
   8 #include "poly1305.h"
   9
  10 struct chacha_poly1305_ctx {
  11         struct chacha_ctx main_ctx, header_ctx;
  12 };
  13
  14 chacha_poly1305_ctx_t *chacha_poly1305_init(void) {
  15         chacha_poly1305_ctx_t *ctx = xzalloc(sizeof(*ctx));
  16         return ctx;
  17 }
  18
  19 void chacha_poly1305_exit(chacha_poly1305_ctx_t *ctx) {
  20         free(ctx);
  21 }
  22
  23 bool chacha_poly1305_set_key(chacha_poly1305_ctx_t *ctx, const void *key) {
  24         chacha_keysetup(&ctx->main_ctx, key, 256);
  25         chacha_keysetup(&ctx->header_ctx, key + 32, 256);
  26         return true;
  27 }
  28
  29 static void put_u64(void *vp, uint64_t v) {
  30         uint8_t *p = (uint8_t *) vp;
  31
  32         p[0] = (uint8_t)(v >> 56) & 0xff;
  33         p[1] = (uint8_t)(v >> 48) & 0xff;
  34         p[2] = (uint8_t)(v >> 40) & 0xff;
  35         p[3] = (uint8_t)(v >> 32) & 0xff;
  36         p[4] = (uint8_t)(v >> 24) & 0xff;
  37         p[5] = (uint8_t)(v >> 16) & 0xff;
  38         p[6] = (uint8_t)(v >> 8) & 0xff;
  39         p[7] = (uint8_t) v & 0xff;
  40 }
  41
  42 bool chacha_poly1305_encrypt(chacha_poly1305_ctx_t *ctx, uint64_t seqnr, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen) {
  43         uint8_t seqbuf[8];
  44         const uint8_t one[8] = { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };      /* NB little-endian */
  45         uint8_t poly_key[POLY1305_KEYLEN];
  46
  47         /*
  48          * Run ChaCha20 once to generate the Poly1305 key. The IV is the
  49          * packet sequence number.
  50          */
  51         memset(poly_key, 0, sizeof(poly_key));
  52         put_u64(seqbuf, seqnr);
  53         chacha_ivsetup(&ctx->main_ctx, seqbuf, NULL);
  54         chacha_encrypt_bytes(&ctx->main_ctx, poly_key, poly_key, sizeof(poly_key));
  55
  56         /* Set Chacha's block counter to 1 */
  57         chacha_ivsetup(&ctx->main_ctx, seqbuf, one);
  58
  59         chacha_encrypt_bytes(&ctx->main_ctx, indata, outdata, inlen);
  60         poly1305_auth(outdata + inlen, outdata, inlen, poly_key);
  61
  62         if(outlen) {
  63                 *outlen = inlen + POLY1305_TAGLEN;
  64         }
  65
  66         return true;
  67 }
  68
  69 bool chacha_poly1305_decrypt(chacha_poly1305_ctx_t *ctx, uint64_t seqnr, const void *indata, size_t inlen, void *outdata, size_t *outlen) {
  70         uint8_t seqbuf[8];
  71         const uint8_t one[8] = { 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };      /* NB little-endian */
  72         uint8_t expected_tag[POLY1305_TAGLEN], poly_key[POLY1305_KEYLEN];
  73
  74         /*
  75          * Run ChaCha20 once to generate the Poly1305 key. The IV is the
  76          * packet sequence number.
  77          */
  78         memset(poly_key, 0, sizeof(poly_key));
  79         put_u64(seqbuf, seqnr);
  80         chacha_ivsetup(&ctx->main_ctx, seqbuf, NULL);
  81         chacha_encrypt_bytes(&ctx->main_ctx, poly_key, poly_key, sizeof(poly_key));
  82
  83         /* Set Chacha's block counter to 1 */
  84         chacha_ivsetup(&ctx->main_ctx, seqbuf, one);
  85
  86         /* Check tag before anything else */
  87         inlen -= POLY1305_TAGLEN;
  88         const uint8_t *tag = indata + inlen;
  89
  90         poly1305_auth(expected_tag, indata, inlen, poly_key);
  91
  92         if(memcmp(expected_tag, tag, POLY1305_TAGLEN)) {
  93                 return false;
  94         }
  95
  96         chacha_encrypt_bytes(&ctx->main_ctx, indata, outdata, inlen);
  97
  98         if(outlen) {
  99                 *outlen = inlen;
 100         }
 101
 102         return true;
 103 }