chiark - git - mdw - catacomb/blob - symm/rijndael256.c

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * The Rijndael block cipher, 256-bit version
   4  *
   5  * (c) 2001 Straylight/Edgeware
   6  */
   7
   8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
   9  *
  10  * This file is part of Catacomb.
  11  *
  12  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
  14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  15  * License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU Library General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  23  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
  24  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  25  * MA 02111-1307, USA.
  26  */
  27
  28 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
  29
  30 #include <assert.h>
  31 #include <stdio.h>
  32
  33 #include <mLib/bits.h>
  34
  35 #include "blkc.h"
  36 #include "gcipher.h"
  37 #include "rijndael.h"
  38 #include "rijndael256.h"
  39 #include "rijndael-base.h"
  40
  41 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
  42
  43 /* --- @rijndael256_init@ --- *
  44  *
  45  * Arguments:   @rijndael_ctx *k@ = pointer to context to initialize
  46  *              @const void *buf@ = pointer to buffer of key material
  47  *              @size_t sz@ = size of the key material
  48  *
  49  * Returns:     ---
  50  *
  51  * Use:         Initializes a Rijndael context with a particular key.  This
  52  *              implementation of Rijndael doesn't impose any particular
  53  *              limits on the key size except that it must be multiple of 4
  54  *              bytes long.  256 bits seems sensible, though.
  55  */
  56
  57 void rijndael256_init(rijndael_ctx *k, const void *buf, size_t sz)
  58 {
  59   rijndael_setup(k, RIJNDAEL256_BLKSZ / 4, buf, sz);
  60 }
  61
  62 /* --- @rijndael256_eblk@, @rijndael256_dblk@ --- *
  63  *
  64  * Arguments:   @const rijndael_ctx *k@ = pointer to Rijndael context
  65  *              @const uint32 s[4]@ = pointer to source block
  66  *              @uint32 d[4]@ = pointer to destination block
  67  *
  68  * Returns:     ---
  69  *
  70  * Use:         Low-level block encryption and decryption.
  71  */
  72
  73 #define DO(what, t,                                                     \
  74            aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                              \
  75            a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                              \
  76   aa = what(t, a, b, d, e) ^ *w++;                                      \
  77   bb = what(t, b, c, e, f) ^ *w++;                                      \
  78   cc = what(t, c, d, f, g) ^ *w++;                                      \
  79   dd = what(t, d, e, g, h) ^ *w++;                                      \
  80   ee = what(t, e, f, h, a) ^ *w++;                                      \
  81   ff = what(t, f, g, a, b) ^ *w++;                                      \
  82   gg = what(t, g, h, b, c) ^ *w++;                                      \
  83   hh = what(t, h, a, c, d) ^ *w++;                                      \
  84 } while (0)
  85
  86 #define UNDO(what, t,                                                   \
  87              aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                            \
  88              a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                            \
  89   aa = what(t, a, h, f, e) ^ *w++;                                      \
  90   bb = what(t, b, a, g, f) ^ *w++;                                      \
  91   cc = what(t, c, b, h, g) ^ *w++;                                      \
  92   dd = what(t, d, c, a, h) ^ *w++;                                      \
  93   ee = what(t, e, d, b, a) ^ *w++;                                      \
  94   ff = what(t, f, e, c, b) ^ *w++;                                      \
  95   gg = what(t, g, f, d, c) ^ *w++;                                      \
  96   hh = what(t, h, g, e, d) ^ *w++;                                      \
  97 } while (0)
  98
  99 void rijndael256_eblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 100 {
 101   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 102   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 103   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 104   const uint32 *w = k->w;
 105
 106   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 107   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 108
 109   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 110   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 111   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 112   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 113   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 114   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 115   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 116   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 117   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 118   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 119   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 120   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 121   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 122   DO(SUB, S, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 123
 124   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 125   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 126 }
 127
 128 void rijndael256_dblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 129 {
 130   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 131   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 132   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 133   const uint32 *w = k->wi;
 134
 135   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 136   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 137
 138   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 139   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 140   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 141   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 142   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 143   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 144   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 145   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 146   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 147   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 148   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 149   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 150   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 151   UNDO(SUB, SI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 152
 153   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 154   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 155 }
 156
 157 BLKC_TEST(RIJNDAEL256, rijndael256)
 158
 159 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/