test/lib/test_aes.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2019 Philippe Reynes <[email protected]>
   4  *
   5  * Unit tests for aes functions
   6  */
   7
   8 #include <common.h>
   9 #include <command.h>
  10 #include <hexdump.h>
  11 #include <rand.h>
  12 #include <uboot_aes.h>
  13 #include <test/lib.h>
  14 #include <test/test.h>
  15 #include <test/ut.h>
  16
  17 #define TEST_AES_ONE_BLOCK              0
  18 #define TEST_AES_CBC_CHAIN              1
  19
  20 struct test_aes_s {
  21         int key_len;
  22         int key_exp_len;
  23         int type;
  24         int num_block;
  25 };
  26
  27 static struct test_aes_s test_aes[] = {
  28         { AES128_KEY_LENGTH, AES128_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_ONE_BLOCK,  1 },
  29         { AES128_KEY_LENGTH, AES128_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_CBC_CHAIN, 16 },
  30         { AES192_KEY_LENGTH, AES192_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_ONE_BLOCK,  1 },
  31         { AES192_KEY_LENGTH, AES192_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_CBC_CHAIN, 16 },
  32         { AES256_KEY_LENGTH, AES256_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_ONE_BLOCK,  1 },
  33         { AES256_KEY_LENGTH, AES256_EXPAND_KEY_LENGTH, TEST_AES_CBC_CHAIN, 16 },
  34 };
  35
  36 static void rand_buf(u8 *buf, int size)
  37 {
  38         int i;
  39
  40         for (i = 0; i < size; i++)
  41                 buf[i] = rand() & 0xff;
  42 }
  43
  44 static int lib_test_aes_one_block(struct unit_test_state *uts, int key_len,
  45                                   u8 *key_exp, u8 *iv, int num_block,
  46                                   u8 *nocipher, u8 *ciphered, u8 *uncipher)
  47 {
  48         aes_encrypt(key_len, nocipher, key_exp, ciphered);
  49         aes_decrypt(key_len, ciphered, key_exp, uncipher);
  50
  51         ut_asserteq_mem(nocipher, uncipher, AES_BLOCK_LENGTH);
  52
  53         /* corrupt the expanded key */
  54         key_exp[0]++;
  55         aes_decrypt(key_len, ciphered, key_exp, uncipher);
  56         ut_assertf(memcmp(nocipher, uncipher, AES_BLOCK_LENGTH),
  57                    "nocipher and uncipher should be different\n");
  58
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 static int lib_test_aes_cbc_chain(struct unit_test_state *uts, int key_len,
  63                                   u8 *key_exp, u8 *iv, int num_block,
  64                                   u8 *nocipher, u8 *ciphered, u8 *uncipher)
  65 {
  66         aes_cbc_encrypt_blocks(key_len, key_exp, iv,
  67                                nocipher, ciphered, num_block);
  68         aes_cbc_decrypt_blocks(key_len, key_exp, iv,
  69                                ciphered, uncipher, num_block);
  70
  71         ut_asserteq_mem(nocipher, uncipher, num_block * AES_BLOCK_LENGTH);
  72
  73         /* corrupt the expanded key */
  74         key_exp[0]++;
  75         aes_cbc_decrypt_blocks(key_len, key_exp, iv,
  76                                ciphered, uncipher, num_block);
  77         ut_assertf(memcmp(nocipher, uncipher, num_block * AES_BLOCK_LENGTH),
  78                    "nocipher and uncipher should be different\n");
  79
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 static int _lib_test_aes_run(struct unit_test_state *uts, int key_len,
  84                              int key_exp_len, int type, int num_block)
  85 {
  86         u8 *key, *key_exp, *iv;
  87         u8 *nocipher, *ciphered, *uncipher;
  88         int ret;
  89
  90         /* Allocate all the buffer */
  91         key = malloc(key_len);
  92         key_exp = malloc(key_exp_len);
  93         iv = malloc(AES_BLOCK_LENGTH);
  94         nocipher = malloc(num_block * AES_BLOCK_LENGTH);
  95         ciphered = malloc((num_block + 1) * AES_BLOCK_LENGTH);
  96         uncipher = malloc((num_block + 1) * AES_BLOCK_LENGTH);
  97
  98         if (!key || !key_exp || !iv || !nocipher || !ciphered || !uncipher) {
  99                 printf("%s: can't allocate memory\n", __func__);
 100                 ret = -1;
 101                 goto out;
 102         }
 103
 104         /* Initialize all buffer */
 105         rand_buf(key, key_len);
 106         rand_buf(iv, AES_BLOCK_LENGTH);
 107         rand_buf(nocipher, num_block * AES_BLOCK_LENGTH);
 108         memset(ciphered, 0, (num_block + 1) * AES_BLOCK_LENGTH);
 109         memset(uncipher, 0, (num_block + 1) * AES_BLOCK_LENGTH);
 110
 111         /* Expand the key */
 112         aes_expand_key(key, key_len, key_exp);
 113
 114         /* Encrypt and decrypt */
 115         switch (type) {
 116         case TEST_AES_ONE_BLOCK:
 117                 ret = lib_test_aes_one_block(uts, key_len, key_exp, iv,
 118                                              num_block, nocipher,
 119                                              ciphered, uncipher);
 120                 break;
 121         case TEST_AES_CBC_CHAIN:
 122                 ret = lib_test_aes_cbc_chain(uts, key_len, key_exp, iv,
 123                                              num_block, nocipher,
 124                                              ciphered, uncipher);
 125                 break;
 126         default:
 127                 printf("%s: unknown type (type=%d)\n", __func__, type);
 128                 ret = -1;
 129         };
 130
 131  out:
 132         /* Free all the data */
 133         free(key);
 134         free(key_exp);
 135         free(iv);
 136         free(nocipher);
 137         free(ciphered);
 138         free(uncipher);
 139
 140         return ret;
 141 }
 142
 143 static int lib_test_aes_run(struct unit_test_state *uts,
 144                             struct test_aes_s *test)
 145 {
 146         int key_len = test->key_len;
 147         int key_exp_len = test->key_exp_len;
 148         int type = test->type;
 149         int num_block = test->num_block;
 150
 151         return _lib_test_aes_run(uts, key_len, key_exp_len,
 152                                  type, num_block);
 153 }
 154
 155 static int lib_test_aes(struct unit_test_state *uts)
 156 {
 157         int i, ret = 0;
 158
 159         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(test_aes); i++) {
 160                 ret = lib_test_aes_run(uts, &test_aes[i]);
 161                 if (ret)
 162                         break;
 163         }
 164
 165         return ret;
 166 }
 167
 168 LIB_TEST(lib_test_aes, 0);