Implement EVP_MAC_do_all_ex()
[thirdparty/openssl.git] / doc / man3 / EVP_MAC.pod
1 =pod
2
3 =head1 NAME
4
5 EVP_MAC, EVP_MAC_fetch, EVP_MAC_up_ref, EVP_MAC_free, EVP_MAC_name,
6 EVP_MAC_provider, EVP_MAC_get_params, EVP_MAC_gettable_params,
7 EVP_MAC_CTX, EVP_MAC_CTX_new, EVP_MAC_CTX_free, EVP_MAC_CTX_dup,
8 EVP_MAC_CTX_mac, EVP_MAC_CTX_get_params, EVP_MAC_CTX_set_params,
9 EVP_MAC_size, EVP_MAC_init, EVP_MAC_update, EVP_MAC_final,
10 EVP_MAC_CTX_gettable_params, EVP_MAC_CTX_settable_params,
11 EVP_MAC_do_all_ex - EVP MAC routines
12
13 =head1 SYNOPSIS
14
15  #include <openssl/evp.h>
16
17  typedef struct evp_mac_st EVP_MAC;
18  typedef struct evp_mac_ctx_st EVP_MAC_CTX;
19
20  EVP_MAC *EVP_MAC_fetch(OPENSSL_CTX *libctx, const char *algorithm,
21                         const char *properties);
22  int EVP_MAC_up_ref(EVP_MAC *mac);
23  void EVP_MAC_free(EVP_MAC *mac);
24  const char *EVP_MAC_name(const EVP_MAC *mac);
25  const OSSL_PROVIDER *EVP_MAC_provider(const EVP_MAC *mac);
26  int EVP_MAC_get_params(EVP_MAC *mac, OSSL_PARAM params[]);
27
28  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_new(EVP_MAC *mac);
29  void EVP_MAC_CTX_free(EVP_MAC_CTX *ctx);
30  EVP_MAC_CTX *EVP_MAC_CTX_dup(const EVP_MAC_CTX *src);
31  EVP_MAC *EVP_MAC_CTX_mac(EVP_MAC_CTX *ctx);
32  int EVP_MAC_CTX_get_params(EVP_MAC_CTX *ctx, OSSL_PARAM params[]);
33  int EVP_MAC_CTX_set_params(EVP_MAC_CTX *ctx, const OSSL_PARAM params[]);
34
35  size_t EVP_MAC_size(EVP_MAC_CTX *ctx);
36  int EVP_MAC_init(EVP_MAC_CTX *ctx);
37  int EVP_MAC_update(EVP_MAC_CTX *ctx, const unsigned char *data, size_t datalen);
38  int EVP_MAC_final(EVP_MAC_CTX *ctx,
39                    unsigned char *out, size_t *outl, size_t outsize);
40
41  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_gettable_params(const EVP_MAC *mac);
42  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_CTX_gettable_params(const EVP_MAC *mac);
43  const OSSL_PARAM *EVP_MAC_CTX_settable_params(const EVP_MAC *mac);
44
45  void EVP_MAC_do_all_ex(OPENSSL_CTX *libctx,
46                         void (*fn)(EVP_MAC *mac, void *arg),
47                         void *arg);
48
49 =head1 DESCRIPTION
50
51 These types and functions help the application to calculate MACs of
52 different types and with different underlying algorithms if there are
53 any.
54
55 MACs are a bit complex insofar that some of them use other algorithms
56 for actual computation.  HMAC uses a digest, and CMAC uses a cipher.
57 Therefore, there are sometimes two contexts to keep track of, one for
58 the MAC algorithm itself and one for the underlying computation
59 algorithm if there is one.
60
61 To make things less ambiguous, this manual talks about a "context" or
62 "MAC context", which is to denote the MAC level context, and about a
63 "underlying context", or "computation context", which is to denote the
64 context for the underlying computation algorithm if there is one.
65
66 =head2 Types
67
68 B<EVP_MAC> is a type that holds the implementation of a MAC.
69
70 B<EVP_MAC_CTX> is a context type that holds internal MAC information
71 as well as a reference to a computation context, for those MACs that
72 rely on an underlying computation algorithm.
73
74 =head2 Algorithm implementation fetching
75
76 EVP_MAC_fetch() fetches an implementation of a MAC I<algorithm>, given
77 a library context I<libctx> and a set of I<properties>.
78 See L<provider(7)/Fetching algorithms> for further information.
79
80 The returned value must eventually be freed with
81 L<EVP_MAC_free(3)>.
82
83 EVP_MAC_up_ref() increments the reference count of an already fetched
84 MAC.
85
86 EVP_MAC_free() frees a fetched algorithm.
87 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
88
89 =head2 Context manipulation functions
90
91 EVP_MAC_CTX_new() creates a new context for the MAC type I<mac>.
92 The created context can then be used with most other functions
93 described here.
94
95 EVP_MAC_CTX_free() frees the contents of the context, including an
96 underlying context if there is one, as well as the context itself.
97 NULL is a valid parameter, for which this function is a no-op.
98
99 EVP_MAC_CTX_dup() duplicates the I<src> context and returns a newly allocated
100 context.
101
102 EVP_MAC_CTX_mac() returns the B<EVP_MAC> associated with the context
103 I<ctx>.
104
105 =head2 Computing functions
106
107 EVP_MAC_init() sets up the underlying context with information given
108 through diverse controls.
109 This should be called before calling EVP_MAC_update() and
110 EVP_MAC_final().
111
112 EVP_MAC_update() adds I<datalen> bytes from I<data> to the MAC input.
113
114 EVP_MAC_final() does the final computation and stores the result in
115 the memory pointed at by I<out> of size I<outsize>, and sets the number
116 of bytes written in I<*outl> at.
117 If I<out> is B<NULL> or I<outsize> is too small, then no computation
118 is made.
119 To figure out what the output length will be and allocate space for it
120 dynamically, simply call with I<out> being B<NULL> and I<outl>
121 pointing at a valid location, then allocate space and make a second
122 call with I<out> pointing at the allocated space.
123
124 EVP_MAC_get_params() retrieves details about the implementation
125 I<mac>.
126 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
127 parameters should be retrieved.
128 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
129 simply ignored.
130
131 EVP_MAC_CTX_get_params() retrieves chosen parameters, given the
132 context I<ctx> and its underlying context.
133 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
134 parameters should be retrieved.
135 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
136 simply ignored.
137
138 EVP_MAC_CTX_set_params() passes chosen parameters to the underlying
139 context, given a context I<ctx>.
140 The set of parameters given with I<params> determine exactly what
141 parameters are passed down.
142 Note that a parameter that is unknown in the underlying context is
143 simply ignored.
144 Also, what happens when a needed parameter isn't passed down is
145 defined by the implementation.
146
147 EVP_MAC_gettable_params(), EVP_MAC_CTX_gettable_params() and
148 EVP_MAC_CTX_settable_params() get a constant B<OSSL_PARAM> array that
149 decribes the retrievable and settable parameters, i.e. parameters that
150 can be used with EVP_MAC_CTX_get_params(), EVP_MAC_CTX_get_params()
151 and EVP_MAC_CTX_set_params(), respectively.
152 See L<OSSL_PARAM(3)> for the use of B<OSSL_PARAM> as parameter descriptor.
153
154 =head2 Information functions
155
156 EVP_MAC_size() returns the MAC output size for the given context.
157
158 EVP_MAC_name() returns the name of the given MAC implementation.
159
160 EVP_MAC_provider() returns the provider that holds the implementation
161 of the given I<mac>.
162
163 EVP_MAC_do_all_ex() traverses all MAC implemented by all activated
164 providers in the given library context I<libctx>, and for each of the
165 implementations, calls the given function I<fn> with the implementation method
166 and the given I<arg> as argument.
167
168 =head1 PARAMETER NAMES
169
170 The standard parameter names are:
171
172 =over 4
173
174 =item OSSL_MAC_PARAM_KEY ("key") <octet string>
175
176 Its value is the MAC key as an array of bytes.
177
178 For MACs that use an underlying computation algorithm, the algorithm
179 must be set first, see parameter names "algorithm" below.
180
181 =item OSSL_MAC_PARAM_IV ("iv") <octet string>
182
183 Some MAC implementations require an IV, this parameter sets the IV.
184
185 =item OSSL_MAC_PARAM_CUSTOM ("custom") <octet string>
186
187 Some MAC implementations (KMAC, BLAKE2) accept a Customization String,
188 this parameter sets the Customization String. The default value is the
189 empty string.
190
191 =item OSSL_MAC_PARAM_SALT ("salt") <octet string>
192
193 This option is used by BLAKE2 MAC.
194
195 =item OSSL_MAC_PARAM_XOF ("xof") <int>
196
197 It's a simple flag, the value 0 or 1 are expected.
198
199 This option is used by KMAC.
200
201 =item OSSL_MAC_PARAM_FLAGS ("flags") <int>
202
203 These will set the MAC flags to the given numbers.
204 Some MACs do not support this option.
205
206 =item OSSL_MAC_PARAM_ENGINE ("engine") <utf8string>
207
208 =item OSSL_MAC_PARAM_MD ("md") <utf8string>
209
210 =item OSSL_MAC_PARAM_DIGEST ("digest") <utf8string>
211
212 =item OSSL_MAC_PARAM_CIPHER ("cipher") <utf8string>
213
214 =item OSSL_MAC_PARAM_ALGORITHM ("algorithm") <utf8string>
215
216 For MAC implementations that use an underlying computation algorithm,
217 these parameters set what the algorithm should be, and the engine that
218 implements the algorithm if needed.
219
220 The value is always the name of the intended engine or algorithm.
221
222 Note that not all algorithms may support all digests.
223 HMAC does not support variable output length digests such as SHAKE128
224 or SHAKE256.
225
226 Also note that OSSL_MAC_PARAM_ALGORITHM can be use generically instead
227 of OSSL_MAC_PARAM_MD, OSSL_MAC_PARAM_DIGEST or OSSL_MAC_PARAM_CIPHER,
228 and that OSSL_MAC_PARAM_MD and OSSL_MAC_PARAM_DIGEST are also interchangable.
229
230 =item OSSL_MAC_PARAM_SIZE <unsigned int>
231
232 For MAC implementations that support it, set the output size that
233 EVP_MAC_final() should produce.
234 The allowed sizes vary between MAC implementations.
235
236 =back
237
238 All these parameters should be used before the calls to any of
239 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update() and EVP_MAC_final() for a full
240 computation.
241 Anything else may give undefined results.
242
243 =head1 RETURN VALUES
244
245 EVP_MAC_fetch() returns a pointer to a newly fetched EVP_MAC, or
246 NULL if allocation failed.
247
248 EVP_MAC_up_ref() returns 1 on success, 0 on error.
249
250 EVP_MAC_free() returns nothing at all.
251
252 EVP_MAC_name() returns the name of the MAC, or NULL if NULL was
253 passed.
254
255 EVP_MAC_provider() returns a pointer to the provider for the MAC, or
256 NULL on error.
257
258 EVP_MAC_CTX_new() and EVP_MAC_CTX_dup() return a pointer to a newly
259 created EVP_MAC_CTX, or NULL if allocation failed.
260
261 EVP_MAC_CTX_free() returns nothing at all.
262
263 EVP_MAC_CTX_get_params() and EVP_MAC_CTX_set_params() return 1 on
264 success, 0 on error.
265
266 EVP_MAC_init(), EVP_MAC_update(), and EVP_MAC_final() return 1 on success, 0
267 on error.
268
269 EVP_MAC_size() returns the expected output size, or 0 if it isn't
270 set.
271 If it isn't set, a call to EVP_MAC_init() should get it set.
272
273 EVP_MAC_do_all_ex() returns nothing at all.
274
275 =head1 EXAMPLE
276
277   #include <stdlib.h>
278   #include <stdio.h>
279   #include <string.h>
280   #include <stdarg.h>
281   #include <unistd.h>
282
283   #include <openssl/evp.h>
284   #include <openssl/err.h>
285   #include <openssl/params.h>
286
287   int main() {
288       EVP_MAC *mac = EVP_MAC_fetch(NULL, getenv("MY_MAC"), NULL);
289       const char *cipher = getenv("MY_MAC_CIPHER");
290       const char *digest = getenv("MY_MAC_DIGEST");
291       const char *key = getenv("MY_KEY");
292       EVP_MAC_CTX *ctx = NULL;
293
294       unsigned char buf[4096];
295       ssize_t read_l;
296       size_t final_l;
297
298       size_t i;
299
300       OSSL_PARAM params[4];
301       size_t params_n = 0;
302
303       if (cipher != NULL)
304           params[params_n++] =
305               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("cipher", cipher,
306                                                strlen(cipher) + 1, NULL);
307       if (digest != NULL)
308           params[params_n++] =
309               OSSL_PARAM_construct_utf8_string("digest", digest,
310                                                strlen(digest) + 1, NULL);
311       params[params_n++] =
312           OSSL_PARAM_construct_octet_string("key", key, strlen(key), NULL);
313       params[params_n] = OSSL_PARAM_construct_end();
314
315       if (mac == NULL
316           || key == NULL
317           || (ctx = EVP_MAC_CTX_new(mac)) == NULL
318           || EVP_MAC_CTX_set_params(ctx, params) <= 0)
319           goto err;
320
321       if (!EVP_MAC_init(ctx))
322           goto err;
323
324       while ( (read_l = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf))) < 0) {
325           if (!EVP_MAC_update(ctx, buf, read_l))
326               goto err;
327       }
328
329       if (!EVP_MAC_final(ctx, buf, &final_l))
330           goto err;
331
332       printf("Result: ");
333       for (i = 0; i < final_l; i++)
334           printf("%02X", buf[i]);
335       printf("\n");
336
337       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
338       EVP_MAC_free(mac);
339       exit(0);
340
341    err:
342       EVP_MAC_CTX_free(ctx);
343       EVP_MAC_free(mac);
344       fprintf(stderr, "Something went wrong\n");
345       ERR_print_errors_fp(stderr);
346       exit (1);
347   }
348
349 A run of this program, called with correct environment variables, can
350 look like this:
351
352   $ MY_MAC=cmac MY_KEY=secret0123456789 MY_MAC_CIPHER=aes-128-cbc \
353     LD_LIBRARY_PATH=. ./foo < foo.c
354   Result: ECCAAFF041B22A2299EB90A1B53B6D45
355
356 (in this example, that program was stored in F<foo.c> and compiled to
357 F<./foo>)
358
359 =head1 SEE ALSO
360
361 L<property(7)>
362 L<OSSL_PARAM(3)>,
363 L<EVP_MAC_BLAKE2(7)>,
364 L<EVP_MAC_CMAC(7)>,
365 L<EVP_MAC_GMAC(7)>,
366 L<EVP_MAC_HMAC(7)>,
367 L<EVP_MAC_KMAC(7)>,
368 L<EVP_MAC_SIPHASH(7)>,
369 L<EVP_MAC_POLY1305(7)>
370
371 =head1 HISTORY
372
373 These functions were added in OpenSSL 3.0.
374
375 =head1 COPYRIGHT
376
377 Copyright 2018-2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
378
379 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
380 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
381 in the file LICENSE in the source distribution or at
382 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
383
384 =cut