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 #if defined(TEST_RIG) && defined(ENABLE_ASM_DEBUG)
  36 #  include "regdump.h"
  37 #  define BLKC_TESTHOOK do { regdump_init(); } while (0)
  38 #endif
  39
  40 #include "blkc.h"
  41 #include "gcipher.h"
  42 #include "rijndael.h"
  43 #include "rijndael256.h"
  44 #include "rijndael-base.h"
  45
  46 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
  47
  48 /* --- @rijndael256_init@ --- *
  49  *
  50  * Arguments:   @rijndael_ctx *k@ = pointer to context to initialize
  51  *              @const void *buf@ = pointer to buffer of key material
  52  *              @size_t sz@ = size of the key material
  53  *
  54  * Returns:     ---
  55  *
  56  * Use:         Initializes a Rijndael context with a particular key.  This
  57  *              implementation of Rijndael doesn't impose any particular
  58  *              limits on the key size except that it must be multiple of 4
  59  *              bytes long.  256 bits seems sensible, though.
  60  */
  61
  62 void rijndael256_init(rijndael_ctx *k, const void *buf, size_t sz)
  63 {
  64   rijndael_setup(k, RIJNDAEL256_BLKSZ / 4, buf, sz);
  65 }
  66
  67 /* --- @rijndael256_eblk@, @rijndael256_dblk@ --- *
  68  *
  69  * Arguments:   @const rijndael_ctx *k@ = pointer to Rijndael context
  70  *              @const uint32 s[4]@ = pointer to source block
  71  *              @uint32 d[4]@ = pointer to destination block
  72  *
  73  * Returns:     ---
  74  *
  75  * Use:         Low-level block encryption and decryption.
  76  */
  77
  78 #define DO(what, t,                                                     \
  79            aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                              \
  80            a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                              \
  81   aa = what(t, a, b, d, e) ^ *w++;                                      \
  82   bb = what(t, b, c, e, f) ^ *w++;                                      \
  83   cc = what(t, c, d, f, g) ^ *w++;                                      \
  84   dd = what(t, d, e, g, h) ^ *w++;                                      \
  85   ee = what(t, e, f, h, a) ^ *w++;                                      \
  86   ff = what(t, f, g, a, b) ^ *w++;                                      \
  87   gg = what(t, g, h, b, c) ^ *w++;                                      \
  88   hh = what(t, h, a, c, d) ^ *w++;                                      \
  89 } while (0)
  90
  91 #define UNDO(what, t,                                                   \
  92              aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                            \
  93              a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                            \
  94   aa = what(t, a, h, f, e) ^ *w++;                                      \
  95   bb = what(t, b, a, g, f) ^ *w++;                                      \
  96   cc = what(t, c, b, h, g) ^ *w++;                                      \
  97   dd = what(t, d, c, a, h) ^ *w++;                                      \
  98   ee = what(t, e, d, b, a) ^ *w++;                                      \
  99   ff = what(t, f, e, c, b) ^ *w++;                                      \
 100   gg = what(t, g, f, d, c) ^ *w++;                                      \
 101   hh = what(t, h, g, e, d) ^ *w++;                                      \
 102 } while (0)
 103
 104 void rijndael256_eblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 105 {
 106   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 107   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 108   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 109   const uint32 *w = k->w;
 110
 111   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 112   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 113
 114   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 115   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 116   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 117   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 118   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 119   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 120   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 121   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 122   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 123   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 124   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 125   DO(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 126   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 127   DO(SUB, S, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 128
 129   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 130   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 131 }
 132
 133 void rijndael256_dblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 134 {
 135   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 136   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 137   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 138   const uint32 *w = k->wi;
 139
 140   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 141   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 142
 143   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 144   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 145   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 146   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 147   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 148   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 149   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 150   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 151   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 152   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 153   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 154   UNDO(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 155   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 156   UNDO(SUB, SI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 157
 158   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 159   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 160 }
 161
 162 BLKC_TEST(RIJNDAEL256, rijndael256)
 163
 164 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/