]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/crypto/tls/cipher_suites.go
all: fix problematic comments
[gostls13.git] / src / crypto / tls / cipher_suites.go
1 // Copyright 2010 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package tls
6
7 import (
8         "crypto"
9         "crypto/aes"
10         "crypto/cipher"
11         "crypto/des"
12         "crypto/hmac"
13         "crypto/internal/boring"
14         "crypto/rc4"
15         "crypto/sha1"
16         "crypto/sha256"
17         "fmt"
18         "hash"
19         "internal/cpu"
20         "runtime"
21
22         "golang.org/x/crypto/chacha20poly1305"
23 )
24
25 // CipherSuite is a TLS cipher suite. Note that most functions in this package
26 // accept and expose cipher suite IDs instead of this type.
27 type CipherSuite struct {
28         ID   uint16
29         Name string
30
31         // Supported versions is the list of TLS protocol versions that can
32         // negotiate this cipher suite.
33         SupportedVersions []uint16
34
35         // Insecure is true if the cipher suite has known security issues
36         // due to its primitives, design, or implementation.
37         Insecure bool
38 }
39
40 var (
41         supportedUpToTLS12 = []uint16{VersionTLS10, VersionTLS11, VersionTLS12}
42         supportedOnlyTLS12 = []uint16{VersionTLS12}
43         supportedOnlyTLS13 = []uint16{VersionTLS13}
44 )
45
46 // CipherSuites returns a list of cipher suites currently implemented by this
47 // package, excluding those with security issues, which are returned by
48 // InsecureCipherSuites.
49 //
50 // The list is sorted by ID. Note that the default cipher suites selected by
51 // this package might depend on logic that can't be captured by a static list,
52 // and might not match those returned by this function.
53 func CipherSuites() []*CipherSuite {
54         return []*CipherSuite{
55                 {TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, "TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
56                 {TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, "TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
57                 {TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, "TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256", supportedOnlyTLS12, false},
58                 {TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, "TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384", supportedOnlyTLS12, false},
59
60                 {TLS_AES_128_GCM_SHA256, "TLS_AES_128_GCM_SHA256", supportedOnlyTLS13, false},
61                 {TLS_AES_256_GCM_SHA384, "TLS_AES_256_GCM_SHA384", supportedOnlyTLS13, false},
62                 {TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256, "TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256", supportedOnlyTLS13, false},
63
64                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
65                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
66                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
67                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, false},
68                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256", supportedOnlyTLS12, false},
69                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384", supportedOnlyTLS12, false},
70                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256", supportedOnlyTLS12, false},
71                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384", supportedOnlyTLS12, false},
72                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256", supportedOnlyTLS12, false},
73                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256", supportedOnlyTLS12, false},
74         }
75 }
76
77 // InsecureCipherSuites returns a list of cipher suites currently implemented by
78 // this package and which have security issues.
79 //
80 // Most applications should not use the cipher suites in this list, and should
81 // only use those returned by CipherSuites.
82 func InsecureCipherSuites() []*CipherSuite {
83         // This list includes RC4, CBC_SHA256, and 3DES cipher suites. See
84         // cipherSuitesPreferenceOrder for details.
85         return []*CipherSuite{
86                 {TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA, "TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA", supportedUpToTLS12, true},
87                 {TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA, "TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, true},
88                 {TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, "TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256", supportedOnlyTLS12, true},
89                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA", supportedUpToTLS12, true},
90                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA", supportedUpToTLS12, true},
91                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA", supportedUpToTLS12, true},
92                 {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256", supportedOnlyTLS12, true},
93                 {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256", supportedOnlyTLS12, true},
94         }
95 }
96
97 // CipherSuiteName returns the standard name for the passed cipher suite ID
98 // (e.g. "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256"), or a fallback representation
99 // of the ID value if the cipher suite is not implemented by this package.
100 func CipherSuiteName(id uint16) string {
101         for _, c := range CipherSuites() {
102                 if c.ID == id {
103                         return c.Name
104                 }
105         }
106         for _, c := range InsecureCipherSuites() {
107                 if c.ID == id {
108                         return c.Name
109                 }
110         }
111         return fmt.Sprintf("0x%04X", id)
112 }
113
114 const (
115         // suiteECDHE indicates that the cipher suite involves elliptic curve
116         // Diffie-Hellman. This means that it should only be selected when the
117         // client indicates that it supports ECC with a curve and point format
118         // that we're happy with.
119         suiteECDHE = 1 << iota
120         // suiteECSign indicates that the cipher suite involves an ECDSA or
121         // EdDSA signature and therefore may only be selected when the server's
122         // certificate is ECDSA or EdDSA. If this is not set then the cipher suite
123         // is RSA based.
124         suiteECSign
125         // suiteTLS12 indicates that the cipher suite should only be advertised
126         // and accepted when using TLS 1.2.
127         suiteTLS12
128         // suiteSHA384 indicates that the cipher suite uses SHA384 as the
129         // handshake hash.
130         suiteSHA384
131 )
132
133 // A cipherSuite is a TLS 1.0–1.2 cipher suite, and defines the key exchange
134 // mechanism, as well as the cipher+MAC pair or the AEAD.
135 type cipherSuite struct {
136         id uint16
137         // the lengths, in bytes, of the key material needed for each component.
138         keyLen int
139         macLen int
140         ivLen  int
141         ka     func(version uint16) keyAgreement
142         // flags is a bitmask of the suite* values, above.
143         flags  int
144         cipher func(key, iv []byte, isRead bool) any
145         mac    func(key []byte) hash.Hash
146         aead   func(key, fixedNonce []byte) aead
147 }
148
149 var cipherSuites = []*cipherSuite{ // TODO: replace with a map, since the order doesn't matter.
150         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305, 32, 0, 12, ecdheRSAKA, suiteECDHE | suiteTLS12, nil, nil, aeadChaCha20Poly1305},
151         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305, 32, 0, 12, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign | suiteTLS12, nil, nil, aeadChaCha20Poly1305},
152         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, 16, 0, 4, ecdheRSAKA, suiteECDHE | suiteTLS12, nil, nil, aeadAESGCM},
153         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, 16, 0, 4, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign | suiteTLS12, nil, nil, aeadAESGCM},
154         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, 32, 0, 4, ecdheRSAKA, suiteECDHE | suiteTLS12 | suiteSHA384, nil, nil, aeadAESGCM},
155         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, 32, 0, 4, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign | suiteTLS12 | suiteSHA384, nil, nil, aeadAESGCM},
156         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, 16, 32, 16, ecdheRSAKA, suiteECDHE | suiteTLS12, cipherAES, macSHA256, nil},
157         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, 16, 20, 16, ecdheRSAKA, suiteECDHE, cipherAES, macSHA1, nil},
158         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, 16, 32, 16, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign | suiteTLS12, cipherAES, macSHA256, nil},
159         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, 16, 20, 16, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign, cipherAES, macSHA1, nil},
160         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, 32, 20, 16, ecdheRSAKA, suiteECDHE, cipherAES, macSHA1, nil},
161         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, 32, 20, 16, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign, cipherAES, macSHA1, nil},
162         {TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, 16, 0, 4, rsaKA, suiteTLS12, nil, nil, aeadAESGCM},
163         {TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, 32, 0, 4, rsaKA, suiteTLS12 | suiteSHA384, nil, nil, aeadAESGCM},
164         {TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, 16, 32, 16, rsaKA, suiteTLS12, cipherAES, macSHA256, nil},
165         {TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, 16, 20, 16, rsaKA, 0, cipherAES, macSHA1, nil},
166         {TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, 32, 20, 16, rsaKA, 0, cipherAES, macSHA1, nil},
167         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA, 24, 20, 8, ecdheRSAKA, suiteECDHE, cipher3DES, macSHA1, nil},
168         {TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA, 24, 20, 8, rsaKA, 0, cipher3DES, macSHA1, nil},
169         {TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA, 16, 20, 0, rsaKA, 0, cipherRC4, macSHA1, nil},
170         {TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA, 16, 20, 0, ecdheRSAKA, suiteECDHE, cipherRC4, macSHA1, nil},
171         {TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA, 16, 20, 0, ecdheECDSAKA, suiteECDHE | suiteECSign, cipherRC4, macSHA1, nil},
172 }
173
174 // selectCipherSuite returns the first TLS 1.0–1.2 cipher suite from ids which
175 // is also in supportedIDs and passes the ok filter.
176 func selectCipherSuite(ids, supportedIDs []uint16, ok func(*cipherSuite) bool) *cipherSuite {
177         for _, id := range ids {
178                 candidate := cipherSuiteByID(id)
179                 if candidate == nil || !ok(candidate) {
180                         continue
181                 }
182
183                 for _, suppID := range supportedIDs {
184                         if id == suppID {
185                                 return candidate
186                         }
187                 }
188         }
189         return nil
190 }
191
192 // A cipherSuiteTLS13 defines only the pair of the AEAD algorithm and hash
193 // algorithm to be used with HKDF. See RFC 8446, Appendix B.4.
194 type cipherSuiteTLS13 struct {
195         id     uint16
196         keyLen int
197         aead   func(key, fixedNonce []byte) aead
198         hash   crypto.Hash
199 }
200
201 var cipherSuitesTLS13 = []*cipherSuiteTLS13{ // TODO: replace with a map.
202         {TLS_AES_128_GCM_SHA256, 16, aeadAESGCMTLS13, crypto.SHA256},
203         {TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256, 32, aeadChaCha20Poly1305, crypto.SHA256},
204         {TLS_AES_256_GCM_SHA384, 32, aeadAESGCMTLS13, crypto.SHA384},
205 }
206
207 // cipherSuitesPreferenceOrder is the order in which we'll select (on the
208 // server) or advertise (on the client) TLS 1.0–1.2 cipher suites.
209 //
210 // Cipher suites are filtered but not reordered based on the application and
211 // peer's preferences, meaning we'll never select a suite lower in this list if
212 // any higher one is available. This makes it more defensible to keep weaker
213 // cipher suites enabled, especially on the server side where we get the last
214 // word, since there are no known downgrade attacks on cipher suites selection.
215 //
216 // The list is sorted by applying the following priority rules, stopping at the
217 // first (most important) applicable one:
218 //
219 //   - Anything else comes before RC4
220 //
221 //     RC4 has practically exploitable biases. See https://www.rc4nomore.com.
222 //
223 //   - Anything else comes before CBC_SHA256
224 //
225 //     SHA-256 variants of the CBC ciphersuites don't implement any Lucky13
226 //     countermeasures. See http://www.isg.rhul.ac.uk/tls/Lucky13.html and
227 //     https://www.imperialviolet.org/2013/02/04/luckythirteen.html.
228 //
229 //   - Anything else comes before 3DES
230 //
231 //     3DES has 64-bit blocks, which makes it fundamentally susceptible to
232 //     birthday attacks. See https://sweet32.info.
233 //
234 //   - ECDHE comes before anything else
235 //
236 //     Once we got the broken stuff out of the way, the most important
237 //     property a cipher suite can have is forward secrecy. We don't
238 //     implement FFDHE, so that means ECDHE.
239 //
240 //   - AEADs come before CBC ciphers
241 //
242 //     Even with Lucky13 countermeasures, MAC-then-Encrypt CBC cipher suites
243 //     are fundamentally fragile, and suffered from an endless sequence of
244 //     padding oracle attacks. See https://eprint.iacr.org/2015/1129,
245 //     https://www.imperialviolet.org/2014/12/08/poodleagain.html, and
246 //     https://blog.cloudflare.com/yet-another-padding-oracle-in-openssl-cbc-ciphersuites/.
247 //
248 //   - AES comes before ChaCha20
249 //
250 //     When AES hardware is available, AES-128-GCM and AES-256-GCM are faster
251 //     than ChaCha20Poly1305.
252 //
253 //     When AES hardware is not available, AES-128-GCM is one or more of: much
254 //     slower, way more complex, and less safe (because not constant time)
255 //     than ChaCha20Poly1305.
256 //
257 //     We use this list if we think both peers have AES hardware, and
258 //     cipherSuitesPreferenceOrderNoAES otherwise.
259 //
260 //   - AES-128 comes before AES-256
261 //
262 //     The only potential advantages of AES-256 are better multi-target
263 //     margins, and hypothetical post-quantum properties. Neither apply to
264 //     TLS, and AES-256 is slower due to its four extra rounds (which don't
265 //     contribute to the advantages above).
266 //
267 //   - ECDSA comes before RSA
268 //
269 //     The relative order of ECDSA and RSA cipher suites doesn't matter,
270 //     as they depend on the certificate. Pick one to get a stable order.
271 var cipherSuitesPreferenceOrder = []uint16{
272         // AEADs w/ ECDHE
273         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,
274         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
275         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305, TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305,
276
277         // CBC w/ ECDHE
278         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
279         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,
280
281         // AEADs w/o ECDHE
282         TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,
283         TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
284
285         // CBC w/o ECDHE
286         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
287         TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,
288
289         // 3DES
290         TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
291         TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
292
293         // CBC_SHA256
294         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
295         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
296
297         // RC4
298         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
299         TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
300 }
301
302 var cipherSuitesPreferenceOrderNoAES = []uint16{
303         // ChaCha20Poly1305
304         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305, TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305,
305
306         // AES-GCM w/ ECDHE
307         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,
308         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
309
310         // The rest of cipherSuitesPreferenceOrder.
311         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
312         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,
313         TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256,
314         TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
315         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
316         TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA,
317         TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
318         TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
319         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
320         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
321         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
322         TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
323 }
324
325 // disabledCipherSuites are not used unless explicitly listed in
326 // Config.CipherSuites. They MUST be at the end of cipherSuitesPreferenceOrder.
327 var disabledCipherSuites = []uint16{
328         // CBC_SHA256
329         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
330         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256,
331
332         // RC4
333         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA, TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
334         TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
335 }
336
337 var (
338         defaultCipherSuitesLen = len(cipherSuitesPreferenceOrder) - len(disabledCipherSuites)
339         defaultCipherSuites    = cipherSuitesPreferenceOrder[:defaultCipherSuitesLen]
340 )
341
342 // defaultCipherSuitesTLS13 is also the preference order, since there are no
343 // disabled by default TLS 1.3 cipher suites. The same AES vs ChaCha20 logic as
344 // cipherSuitesPreferenceOrder applies.
345 var defaultCipherSuitesTLS13 = []uint16{
346         TLS_AES_128_GCM_SHA256,
347         TLS_AES_256_GCM_SHA384,
348         TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256,
349 }
350
351 var defaultCipherSuitesTLS13NoAES = []uint16{
352         TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256,
353         TLS_AES_128_GCM_SHA256,
354         TLS_AES_256_GCM_SHA384,
355 }
356
357 var (
358         hasGCMAsmAMD64 = cpu.X86.HasAES && cpu.X86.HasPCLMULQDQ
359         hasGCMAsmARM64 = cpu.ARM64.HasAES && cpu.ARM64.HasPMULL
360         // Keep in sync with crypto/aes/cipher_s390x.go.
361         hasGCMAsmS390X = cpu.S390X.HasAES && cpu.S390X.HasAESCBC && cpu.S390X.HasAESCTR &&
362                 (cpu.S390X.HasGHASH || cpu.S390X.HasAESGCM)
363
364         hasAESGCMHardwareSupport = runtime.GOARCH == "amd64" && hasGCMAsmAMD64 ||
365                 runtime.GOARCH == "arm64" && hasGCMAsmARM64 ||
366                 runtime.GOARCH == "s390x" && hasGCMAsmS390X
367 )
368
369 var aesgcmCiphers = map[uint16]bool{
370         // TLS 1.2
371         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256:   true,
372         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384:   true,
373         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256: true,
374         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384: true,
375         // TLS 1.3
376         TLS_AES_128_GCM_SHA256: true,
377         TLS_AES_256_GCM_SHA384: true,
378 }
379
380 var nonAESGCMAEADCiphers = map[uint16]bool{
381         // TLS 1.2
382         TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305:   true,
383         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305: true,
384         // TLS 1.3
385         TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256: true,
386 }
387
388 // aesgcmPreferred returns whether the first known cipher in the preference list
389 // is an AES-GCM cipher, implying the peer has hardware support for it.
390 func aesgcmPreferred(ciphers []uint16) bool {
391         for _, cID := range ciphers {
392                 if c := cipherSuiteByID(cID); c != nil {
393                         return aesgcmCiphers[cID]
394                 }
395                 if c := cipherSuiteTLS13ByID(cID); c != nil {
396                         return aesgcmCiphers[cID]
397                 }
398         }
399         return false
400 }
401
402 func cipherRC4(key, iv []byte, isRead bool) any {
403         cipher, _ := rc4.NewCipher(key)
404         return cipher
405 }
406
407 func cipher3DES(key, iv []byte, isRead bool) any {
408         block, _ := des.NewTripleDESCipher(key)
409         if isRead {
410                 return cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)
411         }
412         return cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
413 }
414
415 func cipherAES(key, iv []byte, isRead bool) any {
416         block, _ := aes.NewCipher(key)
417         if isRead {
418                 return cipher.NewCBCDecrypter(block, iv)
419         }
420         return cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
421 }
422
423 // macSHA1 returns a SHA-1 based constant time MAC.
424 func macSHA1(key []byte) hash.Hash {
425         h := sha1.New
426         // The BoringCrypto SHA1 does not have a constant-time
427         // checksum function, so don't try to use it.
428         if !boring.Enabled {
429                 h = newConstantTimeHash(h)
430         }
431         return hmac.New(h, key)
432 }
433
434 // macSHA256 returns a SHA-256 based MAC. This is only supported in TLS 1.2 and
435 // is currently only used in disabled-by-default cipher suites.
436 func macSHA256(key []byte) hash.Hash {
437         return hmac.New(sha256.New, key)
438 }
439
440 type aead interface {
441         cipher.AEAD
442
443         // explicitNonceLen returns the number of bytes of explicit nonce
444         // included in each record. This is eight for older AEADs and
445         // zero for modern ones.
446         explicitNonceLen() int
447 }
448
449 const (
450         aeadNonceLength   = 12
451         noncePrefixLength = 4
452 )
453
454 // prefixNonceAEAD wraps an AEAD and prefixes a fixed portion of the nonce to
455 // each call.
456 type prefixNonceAEAD struct {
457         // nonce contains the fixed part of the nonce in the first four bytes.
458         nonce [aeadNonceLength]byte
459         aead  cipher.AEAD
460 }
461
462 func (f *prefixNonceAEAD) NonceSize() int        { return aeadNonceLength - noncePrefixLength }
463 func (f *prefixNonceAEAD) Overhead() int         { return f.aead.Overhead() }
464 func (f *prefixNonceAEAD) explicitNonceLen() int { return f.NonceSize() }
465
466 func (f *prefixNonceAEAD) Seal(out, nonce, plaintext, additionalData []byte) []byte {
467         copy(f.nonce[4:], nonce)
468         return f.aead.Seal(out, f.nonce[:], plaintext, additionalData)
469 }
470
471 func (f *prefixNonceAEAD) Open(out, nonce, ciphertext, additionalData []byte) ([]byte, error) {
472         copy(f.nonce[4:], nonce)
473         return f.aead.Open(out, f.nonce[:], ciphertext, additionalData)
474 }
475
476 // xorNonceAEAD wraps an AEAD by XORing in a fixed pattern to the nonce
477 // before each call.
478 type xorNonceAEAD struct {
479         nonceMask [aeadNonceLength]byte
480         aead      cipher.AEAD
481 }
482
483 func (f *xorNonceAEAD) NonceSize() int        { return 8 } // 64-bit sequence number
484 func (f *xorNonceAEAD) Overhead() int         { return f.aead.Overhead() }
485 func (f *xorNonceAEAD) explicitNonceLen() int { return 0 }
486
487 func (f *xorNonceAEAD) Seal(out, nonce, plaintext, additionalData []byte) []byte {
488         for i, b := range nonce {
489                 f.nonceMask[4+i] ^= b
490         }
491         result := f.aead.Seal(out, f.nonceMask[:], plaintext, additionalData)
492         for i, b := range nonce {
493                 f.nonceMask[4+i] ^= b
494         }
495
496         return result
497 }
498
499 func (f *xorNonceAEAD) Open(out, nonce, ciphertext, additionalData []byte) ([]byte, error) {
500         for i, b := range nonce {
501                 f.nonceMask[4+i] ^= b
502         }
503         result, err := f.aead.Open(out, f.nonceMask[:], ciphertext, additionalData)
504         for i, b := range nonce {
505                 f.nonceMask[4+i] ^= b
506         }
507
508         return result, err
509 }
510
511 func aeadAESGCM(key, noncePrefix []byte) aead {
512         if len(noncePrefix) != noncePrefixLength {
513                 panic("tls: internal error: wrong nonce length")
514         }
515         aes, err := aes.NewCipher(key)
516         if err != nil {
517                 panic(err)
518         }
519         var aead cipher.AEAD
520         if boring.Enabled {
521                 aead, err = boring.NewGCMTLS(aes)
522         } else {
523                 boring.Unreachable()
524                 aead, err = cipher.NewGCM(aes)
525         }
526         if err != nil {
527                 panic(err)
528         }
529
530         ret := &prefixNonceAEAD{aead: aead}
531         copy(ret.nonce[:], noncePrefix)
532         return ret
533 }
534
535 func aeadAESGCMTLS13(key, nonceMask []byte) aead {
536         if len(nonceMask) != aeadNonceLength {
537                 panic("tls: internal error: wrong nonce length")
538         }
539         aes, err := aes.NewCipher(key)
540         if err != nil {
541                 panic(err)
542         }
543         aead, err := cipher.NewGCM(aes)
544         if err != nil {
545                 panic(err)
546         }
547
548         ret := &xorNonceAEAD{aead: aead}
549         copy(ret.nonceMask[:], nonceMask)
550         return ret
551 }
552
553 func aeadChaCha20Poly1305(key, nonceMask []byte) aead {
554         if len(nonceMask) != aeadNonceLength {
555                 panic("tls: internal error: wrong nonce length")
556         }
557         aead, err := chacha20poly1305.New(key)
558         if err != nil {
559                 panic(err)
560         }
561
562         ret := &xorNonceAEAD{aead: aead}
563         copy(ret.nonceMask[:], nonceMask)
564         return ret
565 }
566
567 type constantTimeHash interface {
568         hash.Hash
569         ConstantTimeSum(b []byte) []byte
570 }
571
572 // cthWrapper wraps any hash.Hash that implements ConstantTimeSum, and replaces
573 // with that all calls to Sum. It's used to obtain a ConstantTimeSum-based HMAC.
574 type cthWrapper struct {
575         h constantTimeHash
576 }
577
578 func (c *cthWrapper) Size() int                   { return c.h.Size() }
579 func (c *cthWrapper) BlockSize() int              { return c.h.BlockSize() }
580 func (c *cthWrapper) Reset()                      { c.h.Reset() }
581 func (c *cthWrapper) Write(p []byte) (int, error) { return c.h.Write(p) }
582 func (c *cthWrapper) Sum(b []byte) []byte         { return c.h.ConstantTimeSum(b) }
583
584 func newConstantTimeHash(h func() hash.Hash) func() hash.Hash {
585         boring.Unreachable()
586         return func() hash.Hash {
587                 return &cthWrapper{h().(constantTimeHash)}
588         }
589 }
590
591 // tls10MAC implements the TLS 1.0 MAC function. RFC 2246, Section 6.2.3.
592 func tls10MAC(h hash.Hash, out, seq, header, data, extra []byte) []byte {
593         h.Reset()
594         h.Write(seq)
595         h.Write(header)
596         h.Write(data)
597         res := h.Sum(out)
598         if extra != nil {
599                 h.Write(extra)
600         }
601         return res
602 }
603
604 func rsaKA(version uint16) keyAgreement {
605         return rsaKeyAgreement{}
606 }
607
608 func ecdheECDSAKA(version uint16) keyAgreement {
609         return &ecdheKeyAgreement{
610                 isRSA:   false,
611                 version: version,
612         }
613 }
614
615 func ecdheRSAKA(version uint16) keyAgreement {
616         return &ecdheKeyAgreement{
617                 isRSA:   true,
618                 version: version,
619         }
620 }
621
622 // mutualCipherSuite returns a cipherSuite given a list of supported
623 // ciphersuites and the id requested by the peer.
624 func mutualCipherSuite(have []uint16, want uint16) *cipherSuite {
625         for _, id := range have {
626                 if id == want {
627                         return cipherSuiteByID(id)
628                 }
629         }
630         return nil
631 }
632
633 func cipherSuiteByID(id uint16) *cipherSuite {
634         for _, cipherSuite := range cipherSuites {
635                 if cipherSuite.id == id {
636                         return cipherSuite
637                 }
638         }
639         return nil
640 }
641
642 func mutualCipherSuiteTLS13(have []uint16, want uint16) *cipherSuiteTLS13 {
643         for _, id := range have {
644                 if id == want {
645                         return cipherSuiteTLS13ByID(id)
646                 }
647         }
648         return nil
649 }
650
651 func cipherSuiteTLS13ByID(id uint16) *cipherSuiteTLS13 {
652         for _, cipherSuite := range cipherSuitesTLS13 {
653                 if cipherSuite.id == id {
654                         return cipherSuite
655                 }
656         }
657         return nil
658 }
659
660 // A list of cipher suite IDs that are, or have been, implemented by this
661 // package.
662 //
663 // See https://www.iana.org/assignments/tls-parameters/tls-parameters.xml
664 const (
665         // TLS 1.0 - 1.2 cipher suites.
666         TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA                      uint16 = 0x0005
667         TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA                 uint16 = 0x000a
668         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA                  uint16 = 0x002f
669         TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA                  uint16 = 0x0035
670         TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256               uint16 = 0x003c
671         TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256               uint16 = 0x009c
672         TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384               uint16 = 0x009d
673         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA              uint16 = 0xc007
674         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA          uint16 = 0xc009
675         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA          uint16 = 0xc00a
676         TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA                uint16 = 0xc011
677         TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA           uint16 = 0xc012
678         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA            uint16 = 0xc013
679         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA            uint16 = 0xc014
680         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256       uint16 = 0xc023
681         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256         uint16 = 0xc027
682         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256         uint16 = 0xc02f
683         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256       uint16 = 0xc02b
684         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384         uint16 = 0xc030
685         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384       uint16 = 0xc02c
686         TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256   uint16 = 0xcca8
687         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256 uint16 = 0xcca9
688
689         // TLS 1.3 cipher suites.
690         TLS_AES_128_GCM_SHA256       uint16 = 0x1301
691         TLS_AES_256_GCM_SHA384       uint16 = 0x1302
692         TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256 uint16 = 0x1303
693
694         // TLS_FALLBACK_SCSV isn't a standard cipher suite but an indicator
695         // that the client is doing version fallback. See RFC 7507.
696         TLS_FALLBACK_SCSV uint16 = 0x5600
697
698         // Legacy names for the corresponding cipher suites with the correct _SHA256
699         // suffix, retained for backward compatibility.
700         TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305   = TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256
701         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305 = TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256
702 )