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

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * $Id: rijndael256.c,v 1.2 2004/04/08 01:36:15 mdw Exp $
   4  *
   5  * The Rijndael block cipher, 256-bit version
   6  *
   7  * (c) 2001 Straylight/Edgeware
   8  */
   9
  10 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
  11  *
  12  * This file is part of Catacomb.
  13  *
  14  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
  16  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  17  * License, or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  22  * GNU Library General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  25  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
  26  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  27  * MA 02111-1307, USA.
  28  */
  29
  30 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
  31
  32 #include <assert.h>
  33 #include <stdio.h>
  34
  35 #include <mLib/bits.h>
  36
  37 #include "blkc.h"
  38 #include "gcipher.h"
  39 #include "rijndael.h"
  40 #include "rijndael256.h"
  41 #include "rijndael-base.h"
  42
  43 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
  44
  45 /* --- @rijndael256_init@ --- *
  46  *
  47  * Arguments:   @rijndael_ctx *k@ = pointer to context to initialize
  48  *              @const void *buf@ = pointer to buffer of key material
  49  *              @size_t sz@ = size of the key material
  50  *
  51  * Returns:     ---
  52  *
  53  * Use:         Initializes a Rijndael context with a particular key.  This
  54  *              implementation of Rijndael doesn't impose any particular
  55  *              limits on the key size except that it must be multiple of 4
  56  *              bytes long.  256 bits seems sensible, though.
  57  */
  58
  59 void rijndael256_init(rijndael_ctx *k, const void *buf, size_t sz)
  60 {
  61   rijndael_setup(k, RIJNDAEL256_BLKSZ / 4, buf, sz);
  62 }
  63
  64 /* --- @rijndael256_eblk@, @rijndael256_dblk@ --- *
  65  *
  66  * Arguments:   @const rijndael_ctx *k@ = pointer to Rijndael context
  67  *              @const uint32 s[4]@ = pointer to source block
  68  *              @uint32 d[4]@ = pointer to destination block
  69  *
  70  * Returns:     ---
  71  *
  72  * Use:         Low-level block encryption and decryption.
  73  */
  74
  75 #define DO(what, t,                                                     \
  76            aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                              \
  77            a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                              \
  78   aa = what(t, a, b, d, e) ^ *w++;                                      \
  79   bb = what(t, b, c, e, f) ^ *w++;                                      \
  80   cc = what(t, c, d, f, g) ^ *w++;                                      \
  81   dd = what(t, d, e, g, h) ^ *w++;                                      \
  82   ee = what(t, e, f, h, a) ^ *w++;                                      \
  83   ff = what(t, f, g, a, b) ^ *w++;                                      \
  84   gg = what(t, g, h, b, c) ^ *w++;                                      \
  85   hh = what(t, h, a, c, d) ^ *w++;                                      \
  86 } while (0)
  87
  88 #define UNDO(what, t,                                                   \
  89              aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh,                            \
  90              a, b, c, d, e, f, g, h, w) do {                            \
  91   aa = what(t, a, h, f, e) ^ *w++;                                      \
  92   bb = what(t, b, a, g, f) ^ *w++;                                      \
  93   cc = what(t, c, b, h, g) ^ *w++;                                      \
  94   dd = what(t, d, c, a, h) ^ *w++;                                      \
  95   ee = what(t, e, d, b, a) ^ *w++;                                      \
  96   ff = what(t, f, e, c, b) ^ *w++;                                      \
  97   gg = what(t, g, f, d, c) ^ *w++;                                      \
  98   hh = what(t, h, g, e, d) ^ *w++;                                      \
  99 } while (0)
 100
 101 void rijndael256_eblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 102 {
 103   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 104   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 105   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 106   uint32 *w = k->w;
 107
 108   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 109   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 110
 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(MIX, T, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 123   DO(MIX, T, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 124   DO(SUB, S, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 125
 126   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 127   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 128 }
 129
 130 void rijndael256_dblk(const rijndael_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *dst)
 131 {
 132   uint32 a = s[0], b = s[1], c = s[2], d = s[3];
 133   uint32 e = s[4], f = s[5], g = s[6], h = s[7];
 134   uint32 aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh;
 135   uint32 *w = k->wi;
 136
 137   a ^= *w++; b ^= *w++; c ^= *w++; d ^= *w++;
 138   e ^= *w++; f ^= *w++; g ^= *w++; h ^= *w++;
 139
 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(MIX, TI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 152   UNDO(MIX, TI, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, a, b, c, d, e, f, g, h, w);
 153   UNDO(SUB, SI, a, b, c, d, e, f, g, h, aa, bb, cc, dd, ee, ff, gg, hh, w);
 154
 155   dst[0] = a; dst[1] = b; dst[2] = c; dst[3] = d;
 156   dst[4] = e; dst[5] = f; dst[6] = g; dst[7] = h;
 157 }
 158
 159 BLKC_TEST(RIJNDAEL256, rijndael256)
 160
 161 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/