Major restructuring of the internals of SILC Cipher API
[crypto.git] / lib / silccrypt / tests / test_aes.c
index 7f7d81bca056f7ecf3ff3b3abe6bdf8eb471585c..7b5877a5a1073bc533a0b0a403422df0ea7b8d20 100644 (file)
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-#include "silcincludes.h"
 
-#include "aes.h"
+#include "silccrypto.h"
 
-int main()
+/* Test vectors from RFC3602. */
+
+/* First test vector, 16 bytes plaintext, 128 bits key */
+const unsigned char key1[] = "\x06\xa9\x21\x40\x36\xb8\xa1\x5b\x51\x2e\x03\xd5\x34\x12\x00\x06";
+int key1_len = 16 * 8;
+const unsigned char iv1[] = "\x3d\xaf\xba\x42\x9d\x9e\xb4\x30\xb4\x22\xda\x80\x2c\x9f\xac\x41";
+const unsigned char p1[] = "Single block msg";
+int p1_len = 16;
+const unsigned char c1[] = "\xe3\x53\x77\x9c\x10\x79\xae\xb8\x27\x08\x94\x2d\xbe\x77\x18\x1a";
+
+/* Second test vector, 32 bytes plaintext, 128 bits key */
+const unsigned char key2[] = "\xc2\x86\x69\x6d\x88\x7c\x9a\xa0\x61\x1b\xbb\x3e\x20\x25\xa4\x5a";
+int key2_len = 16 * 8;
+const unsigned char iv2[] = "\x56\x2e\x17\x99\x6d\x09\x3d\x28\xdd\xb3\xba\x69\x5a\x2e\x6f\x58";
+const unsigned char p2[] = "\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0a\x0b\x0c\x0d\x0e\x0f\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\x1e\x1f";
+int p2_len = 32;
+const unsigned char c2[] = "\xd2\x96\xcd\x94\xc2\xcc\xcf\x8a\x3a\x86\x30\x28\xb5\xe1\xdc\x0a\x75\x86\x60\x2d\x25\x3c\xff\xf9\x1b\x82\x66\xbe\xa6\xd6\x1a\xb1";
+
+/* CTR test vectors from RFC3686. */
+
+/* 16 bytes plaintext, 128 bits key */
+const unsigned char key3[] = "\xAE\x68\x52\xF8\x12\x10\x67\xCC\x4B\xF7\xA5\x76\x55\x77\xF3\x9E";
+int key3_len = 16 * 8;
+const unsigned char iv3[] = "\x00\x00\x00\x30\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00";
+const unsigned char p3[] = "Single block msg";
+int p3_len = 16;
+const unsigned char c3[] = "\xE4\x09\x5D\x4F\xB7\xA7\xB3\x79\x2D\x61\x75\xA3\x26\x13\x11\xB8";
+
+/* 32 bytes plaintext, 128 bits key */
+const unsigned char key4[] = "\x7E\x24\x06\x78\x17\xFA\xE0\xD7\x43\xD6\xCE\x1F\x32\x53\x91\x63";
+int key4_len = 16 * 8;
+const unsigned char iv4[] = "\x00\x6C\xB6\xDB\xC0\x54\x3B\x59\xDA\x48\xD9\x0B\x00\x00\x00\x00";
+const unsigned char p4[] = "\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0A\x0B\x0C\x0D\x0E\x0F\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1A\x1B\x1C\x1D\x1E\x1F";
+int p4_len = 32;
+const unsigned char c4[] = "\x51\x04\xA1\x06\x16\x8A\x72\xD9\x79\x0D\x41\xEE\x8E\xDA\xD3\x88\xEB\x2E\x1E\xFC\x46\xDA\x57\xC8\xFC\xE6\x30\xDF\x91\x41\xBE\x28";
+
+/* 36 bytes plaintext, 256 bits key */
+const unsigned char key5[] = "\xFF\x7A\x61\x7C\xE6\x91\x48\xE4\xF1\x72\x6E\x2F\x43\x58\x1D\xE2\xAA\x62\xD9\xF8\x05\x53\x2E\xDF\xF1\xEE\xD6\x87\xFB\x54\x15\x3D";
+int key5_len = 32 * 8;
+const unsigned char iv5[] = "\x00\x1C\xC5\xB7\x51\xA5\x1D\x70\xA1\xC1\x11\x48\x00\x00\x00\x00";
+const unsigned char p5[] = "\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0A\x0B\x0C\x0D\x0E\x0F\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1A\x1B\x1C\x1D\x1E\x1F\x20\x21\x22\x23";
+int p5_len = 36;
+const unsigned char c5[] = "\xEB\x6C\x52\x82\x1D\x0B\xBB\xF7\xCE\x75\x94\x46\x2A\xCA\x4F\xAA\xB4\x07\xDF\x86\x65\x69\xFD\x07\xF4\x8C\xC0\xB5\x83\xD6\x07\x1F\x1E\xC0\xE6\xB8";
+
+/* CFB */
+
+/* 36 bytes plaintext, 256 bits key */
+const unsigned char key6[] = "\xFF\x7A\x61\x7C\xE6\x91\x48\xE4\xF1\x72\x6E\x2F\x43\x58\x1D\xE2\xAA\x62\xD9\xF8\x05\x53\x2E\xDF\xF1\xEE\xD6\x87\xFB\x54\x15\x3D";
+int key6_len = 32 * 8;
+const unsigned char iv6[] = "\x00\x1C\xC5\xB7\x51\xA5\x1D\x70\xA1\xC1\x11\x48\x00\x00\x00\x00";
+const unsigned char p6[] = "\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\x09\x0A\x0B\x0C\x0D\x0E\x0F\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1A\x1B\x1C\x1D\x1E\x1F\x20\x21\x22\x23";
+int p6_len = 36;
+const unsigned char c6[] = "\x7C\x4C\x1D\xB1\x25\x20\x76\x4E\x86\x57\x16\xEF\x82\x93\x53\x62\xE8\x99\x98\x11\xCB\x83\x1A\xEA\x61\x0D\xC7\xE3\x91\x19\x5F\x5D\xD8\xA6\x7B\xD5";
+
+int main(int argc, char **argv)
 {
-       int i;
-       unsigned char key[256];
-       unsigned char plain[256];
-       unsigned char plain2[256];
-       unsigned char cipher[256];
-       unsigned char iv[256];
-       void *context;
-
-       memset(&key, 0, sizeof(key));
-       memset(&plain, 0, sizeof(plain));
-       memset(&plain2, 0, sizeof(plain2));
-       memset(&cipher, 0, sizeof(cipher));
-       memset(&iv, 0, sizeof(iv));
-
-       context = malloc(silc_aes_context_len());
-
-       fprintf(stderr, "\nKey:\n");
-       for (i = 0; i < (sizeof(key) / 2); i += 2) {
-               fprintf(stderr, "%02x%02x ", key[i], key[i+1]);
-       }
-
-       fprintf(stderr, "\nSetting key\n");
-       silc_aes_set_key(context, key, 256);
-
-       fprintf(stderr, "\nPlaintext:\n");
-       for (i = 0; i < (sizeof(plain) / 2); i += 2) {
-               plain[i] = i;
-               plain[i+1] = i+1;
-               fprintf(stderr, "%02x%02x ", plain[i], plain[i+1]);
-       }
-
-       fprintf(stderr, "\n\nEncrypting\n");
-       silc_aes_encrypt_cbc(context, plain, cipher, 256, iv);
-
-       fprintf(stderr, "Ciphertext:\n");
-       for (i = 0; i < (sizeof(cipher)/2); i += 2) {
-               fprintf(stderr, "%02x", cipher[i]);
-               fprintf(stderr, "%02x ", cipher[i+1]);
-       }
-
-       memset(&iv, 0, sizeof(iv));
-
-       fprintf(stderr, "\n\nDecrypting\n");
-       silc_aes_decrypt_cbc(context, cipher, plain2, 256, iv);
-
-       fprintf(stderr, "Decryptedtext:\n");
-       for (i = 0; i < (sizeof(plain2)/2); i += 2) {
-               fprintf(stderr, "%02x", plain2[i]);
-               fprintf(stderr, "%02x ", plain2[i+1]);
-       }
-       fprintf(stderr, "\nDone\n");
-
-       return 0;
+  SilcBool success = FALSE;
+  SilcCipher cipher, cipher2;
+  unsigned char dst[256], pdst[256];
+  int i;
+
+  if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-d")) {
+    silc_log_debug(TRUE);
+    silc_log_debug_hexdump(TRUE);
+    silc_log_set_debug_string("*crypt*,*aes*,*cipher*");
+  }
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("Registering builtin hash functions"));
+  silc_cipher_register_default();
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("Allocating AES-CBC cipher"));
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-128-cbc", &cipher)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating AES-CBC cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-128-cbc", &cipher2)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating AES-CBC cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+
+  /* First test vector */
+  SILC_LOG_DEBUG(("First test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv1);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key1, key1_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher2, key1, key1_len, FALSE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p1, dst, p1_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p1, p1_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p1_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c1, p1_len);
+  if (memcmp(dst, c1, p1_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher2, iv1);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher2, dst, pdst, p1_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p1_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p1, p1_len);
+  if (memcmp(pdst, p1, p1_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+
+
+  /* Second test vector */
+  SILC_LOG_DEBUG(("Second test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv2);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key2, key2_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher2, key2, key2_len, FALSE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p2, dst, p2_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p2, p2_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p2_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c2, p2_len);
+  if (memcmp(dst, c2, p2_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher2, iv2);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher2, dst, pdst, p2_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p2_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p2, p2_len);
+  if (memcmp(pdst, p2, p2_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+  silc_cipher_free(cipher);
+  silc_cipher_free(cipher2);
+
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-128-ctr cipher"));
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-128-ctr", &cipher)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-128-ctr cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+
+  /* Third test vector */
+  SILC_LOG_DEBUG(("Third test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv3);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key3, key3_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p3, dst, p3_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p3, p3_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p3_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c3, p3_len);
+  if (memcmp(dst, c3, p3_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv3);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher, dst, pdst, p3_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p3_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p3, p3_len);
+  if (memcmp(pdst, p3, p3_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+
+
+  /* Fourth test vector */
+  SILC_LOG_DEBUG(("Fourth test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv4);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key4, key4_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p4, dst, p4_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p4, p4_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p4_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c4, p4_len);
+  if (memcmp(dst, c4, p4_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv4);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher, dst, pdst, p4_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p4_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p4, p4_len);
+  if (memcmp(pdst, p4, p4_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+  silc_cipher_free(cipher);
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-ctr cipher"));
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-256-ctr", &cipher)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-ctr cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-256-ctr", &cipher2)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-ctr cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+
+  /* Fifth test vector */
+  SILC_LOG_DEBUG(("Fifth test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv5);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key5, key5_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher2, key5, key5_len, FALSE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p5, dst, p5_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p5, p5_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p5_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c5, p5_len);
+  if (memcmp(dst, c5, p5_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher2, iv5);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher2, dst, pdst, p5_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p5_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p5, p5_len);
+  if (memcmp(pdst, p5, p5_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+  silc_cipher_free(cipher2);
+
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-cfb cipher"));
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-256-cfb", &cipher)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-cfb cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+  if (!silc_cipher_alloc("aes-256-cfb", &cipher2)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Allocating aes-256-cfb cipher failed"));
+    goto err;
+  }
+
+  SILC_LOG_DEBUG(("CFB test vector"));
+  memset(dst, 0, sizeof(dst));
+  memset(pdst, 0, sizeof(pdst));
+  silc_cipher_set_iv(cipher, iv6);
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher, key6, key6_len, TRUE));
+  assert(silc_cipher_set_key(cipher2, key6, key6_len, FALSE));
+  assert(silc_cipher_encrypt(cipher, p6, dst, p6_len, NULL));
+  SILC_LOG_DEBUG(("block len %d, key len %d, name %s",
+                silc_cipher_get_block_len(cipher),
+                silc_cipher_get_key_len(cipher),
+                silc_cipher_get_name(cipher)));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Plaintext"), (unsigned char *)p6, p6_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Ciphertext"), (unsigned char *)dst, p6_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected ciphertext"), (unsigned char *)c6, p6_len);
+  if (memcmp(dst, c6, p6_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Encrypt is successful"));
+  silc_cipher_set_iv(cipher2, iv6);
+  assert(silc_cipher_decrypt(cipher2, dst, pdst, p6_len, NULL));
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Decrypted plaintext"), (unsigned char *)pdst, p6_len);
+  SILC_LOG_HEXDUMP(("Expected plaintext"), (unsigned char *)p6, p6_len);
+  if (memcmp(pdst, p6, p6_len)) {
+    SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt failed"));
+    goto err;
+  }
+  SILC_LOG_DEBUG(("Decrypt is successful"));
+  silc_cipher_free(cipher2);
+
+  success = TRUE;
+
+ err:
+  SILC_LOG_DEBUG(("Testing was %s", success ? "SUCCESS" : "FAILURE"));
+  fprintf(stderr, "Testing was %s\n", success ? "SUCCESS" : "FAILURE");
+
+  silc_cipher_free(cipher);
+  silc_cipher_unregister_all();
+  return success;
 }