chiark - git - mdw - catacomb/blob - symm/whirlpool-mktab.c

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * Generate tables for Whirlpool hash function
   4  *
   5  * (c) 2005 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 #include <stdlib.h>
  33
  34 #include <mLib/bits.h>
  35
  36 /*----- Static variables --------------------------------------------------*/
  37
  38 static const octet E[] = {
  39   0x1, 0xb, 0x9, 0xc, 0xd, 0x6, 0xf, 0x3,
  40   0xe, 0x8, 0x7, 0x4, 0xa, 0x2, 0x5, 0x0
  41 }, R[] = {
  42   0x7, 0xc, 0xb, 0xd, 0xe, 0x4, 0x9, 0xf,
  43   0x6, 0x3, 0x8, 0xa, 0x2, 0x5, 0x1, 0x0
  44 }, C[] = {
  45   0x1, 0x1, 0x4, 0x1, 0x8, 0x5, 0x2, 0x9
  46 };
  47
  48 static octet S[256], T[256][8], log[256], alog[256];
  49
  50 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
  51
  52 #define S_MOD 0x11d
  53
  54 static void logtable(void)
  55 {
  56   unsigned i, x;
  57
  58   for (i = 0, x = 1; i < 255; i++) {
  59     log[x] = i;
  60     alog[i] = x;
  61     x <<= 1;
  62     if (x & 0x100) x ^= S_MOD;
  63   }
  64 }
  65
  66 static octet mul(octet x, octet y)
  67   { if (!x || !y) return (0); return (alog[(log[x] + log[y]) % 255]); }
  68
  69 static void sbox(void)
  70 {
  71   unsigned i, j;
  72   octet EI[16];
  73   octet l, r, y;
  74
  75   for (i = 0; i < 16; i++) EI[E[i]] = i;
  76   for (i = 0; i < 256; i++) {
  77     l = (i >> 4) & 0xf;
  78     r = (i >> 0) & 0xf;
  79     l = E[l]; r = EI[r];
  80     y = R[l ^ r];
  81     l = E[l ^ y]; r = EI[r ^ y];
  82     S[i] = (l << 4) | r;
  83   }
  84
  85   for (i = 0; i < 256; i++) {
  86     for (j = 0; j < 8; j++)
  87       T[i][j] = mul(S[i], C[j]);
  88   }
  89 }
  90
  91 static unsigned long w32(int i, int j, int k)
  92 {
  93   kludge64 x;
  94   LOAD64_L_(x, T[j]);
  95   ROL64_(x, x, i * 8);
  96   return (k ? LO64(x) : HI64(x));
  97 }
  98
  99 int main(void)
 100 {
 101   int i, j;
 102
 103   puts("\
 104 /* -*-c-*-\n\
 105  *\n\
 106  * Whirlpool tables [generated]\n\
 107  */\n\
 108 \n\
 109 #include <mLib/bits.h>\n\
 110 \n\
 111 #if defined(HAVE_UINT64)\n\
 112 #  define USE64\n\
 113 #endif\n\
 114 \n\
 115 ");
 116
 117   /* --- Write out the S-box --- */
 118
 119   logtable();
 120   sbox();
 121   fputs("\
 122 /* --- The byte substitution --- */\n\
 123 \n\
 124 const octet whirlpool_s[256] = {\n\
 125   ", stdout);
 126   for (i = 0; i < 256; i++) {
 127     printf("0x%02x", S[i]);
 128     if (i == 255)
 129       fputs("\n};\n\n", stdout);
 130     else if (i % 8 == 7)
 131       fputs(",\n  ", stdout);
 132     else
 133       fputs(", ", stdout);
 134   }
 135
 136   /* --- Write out the key constant tables --- */
 137
 138   fputs("\
 139 /* --- The key generation constants --- */\n\
 140 \n\
 141 const kludge64 whirlpool_c[10] = {\n\
 142   ", stdout);
 143   for (i = 0; i < 10; i++) {
 144     printf("X64(%08lx, %08lx)",
 145            (unsigned long)LOAD32_L(&S[i * 8 + 4]),
 146            (unsigned long)LOAD32_L(&S[i * 8 + 0]));
 147     if (i == 9)
 148       fputs("\n};\n\n", stdout);
 149     else if (i % 2 == 1)
 150       fputs(",\n  ", stdout);
 151     else
 152       fputs(", ", stdout);
 153   }
 154
 155   /* --- Write out the big T tables --- */
 156
 157   fputs("\
 158 #ifdef USE64\n\
 159 \n\
 160 /* --- The 64-bit big round tables --- */\n\
 161 \n\
 162 const kludge64 whirlpool_t[8][256] = {\n\
 163   { ", stdout);
 164   for (j = 0; j < 8; j++) {
 165     for (i = 0; i < 256; i++) {
 166       printf("X64(%08lx, %08lx)", w32(j, i, 0), w32(j, i, 1));
 167       if (i == 255) {
 168         if (j == 7)
 169           fputs(" }\n};\n\n", stdout);
 170         else
 171           fputs(" },\n\n  { ", stdout);
 172       } else if (i % 2 == 1)
 173         fputs(",\n    ", stdout);
 174       else
 175         fputs(", ", stdout);
 176     }
 177   }
 178
 179   /* --- Write out the smaller U and V tables --- */
 180
 181   fputs("\
 182 #else\n\
 183 \n\
 184 /* --- The 32-bit round tables --- */\n\
 185 \n\
 186 const uint32 whirlpool_u[4][256] = {\n\
 187   { ", stdout);
 188   for (j = 0; j < 4; j++) {
 189     for (i = 0; i < 256; i++) {
 190       printf("0x%08lx", w32(j, i, 1));
 191       if (i == 255) {
 192         if (j == 3)
 193           fputs(" }\n};\n\n", stdout);
 194         else
 195           fputs(" },\n\n  { ", stdout);
 196       } else if (i % 4 == 3)
 197         fputs(",\n    ", stdout);
 198       else
 199         fputs(", ", stdout);
 200     }
 201   }
 202
 203   fputs("\
 204 const uint32 whirlpool_v[4][256] = {\n\
 205   { ", stdout);
 206   for (j = 0; j < 4; j++) {
 207     for (i = 0; i < 256; i++) {
 208       printf("0x%08lx", w32(j, i, 0));
 209       if (i == 255) {
 210         if (j == 3)
 211           fputs(" }\n};\n\n", stdout);
 212         else
 213           fputs(" },\n\n  { ", stdout);
 214       } else if (i % 4 == 3)
 215         fputs(",\n    ", stdout);
 216       else
 217         fputs(", ", stdout);
 218     }
 219   }
 220
 221   /* --- Done --- */
 222
 223   puts("#endif");
 224
 225   if (fclose(stdout)) {
 226     fprintf(stderr, "error writing data\n");
 227     exit(EXIT_FAILURE);
 228   }
 229
 230   return (0);
 231 }
 232
 233 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/