userapps/opensource/sshd/libtomcrypt/noekeon.c

   1 /* Implementation of the Noekeon block cipher by Tom St Denis */
   2 #include "mycrypt.h"
   3
   4 #ifdef NOEKEON
   5
   6 const struct _cipher_descriptor noekeon_desc =
   7 {
   8     "noekeon",
   9     16,
  10     16, 16, 16, 16,
  11     &noekeon_setup,
  12     &noekeon_ecb_encrypt,
  13     &noekeon_ecb_decrypt,
  14     &noekeon_test,
  15     &noekeon_keysize
  16 };
  17
  18 static const unsigned long RC[] = {
  19    0x00000080UL, 0x0000001bUL, 0x00000036UL, 0x0000006cUL,
  20    0x000000d8UL, 0x000000abUL, 0x0000004dUL, 0x0000009aUL,
  21    0x0000002fUL, 0x0000005eUL, 0x000000bcUL, 0x00000063UL,
  22    0x000000c6UL, 0x00000097UL, 0x00000035UL, 0x0000006aUL,
  23    0x000000d4UL
  24 };
  25
  26 static const unsigned long zero[] = { 0, 0, 0, 0 };
  27
  28 #define THETA(k, a, b, c, d)                               \
  29     temp = a^c; temp = temp ^ ROL(temp, 8) ^ ROR(temp, 8); \
  30     b ^= temp; d ^= temp;                                  \
  31     a ^= k[0]; b ^= k[1];                                  \
  32     c ^= k[2]; d ^= k[3];                                  \
  33     temp = b^d; temp = temp ^ ROL(temp, 8) ^ ROR(temp, 8); \
  34     a ^= temp; c ^= temp;
  35
  36 #define GAMMA(a, b, c, d)     \
  37     b ^= ~(d|c);              \
  38     a ^= c&b;                 \
  39     temp = d; d = a; a = temp;\
  40     c ^= a ^ b ^ d;           \
  41     b ^= ~(d|c);              \
  42     a ^= c&b;
  43
  44 #define PI1(a, b, c, d) \
  45     a = ROL(a, 1); c = ROL(c, 5); d = ROL(d, 2);
  46
  47 #define PI2(a, b, c, d) \
  48     a = ROR(a, 1); c = ROR(c, 5); d = ROR(d, 2);
  49
  50 int noekeon_setup(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds, symmetric_key *skey)
  51 {
  52    unsigned long temp;
  53
  54    _ARGCHK(key != NULL);
  55    _ARGCHK(skey != NULL);
  56
  57    if (keylen != 16) {
  58       return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
  59    }
  60
  61    if (num_rounds != 16 && num_rounds != 0) {
  62       return CRYPT_INVALID_ROUNDS;
  63    }
  64
  65    LOAD32L(skey->noekeon.K[0],&key[0]);
  66    LOAD32L(skey->noekeon.K[1],&key[4]);
  67    LOAD32L(skey->noekeon.K[2],&key[8]);
  68    LOAD32L(skey->noekeon.K[3],&key[12]);
  69
  70    LOAD32L(skey->noekeon.dK[0],&key[0]);
  71    LOAD32L(skey->noekeon.dK[1],&key[4]);
  72    LOAD32L(skey->noekeon.dK[2],&key[8]);
  73    LOAD32L(skey->noekeon.dK[3],&key[12]);
  74
  75    THETA(zero, skey->noekeon.dK[0], skey->noekeon.dK[1], skey->noekeon.dK[2], skey->noekeon.dK[3]);
  76
  77    return CRYPT_OK;
  78 }
  79
  80 #ifdef CLEAN_STACK
  81 static void _noekeon_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *key)
  82 #else
  83 void noekeon_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *key)
  84 #endif
  85 {
  86    unsigned long a,b,c,d,temp;
  87    int r;
  88
  89    _ARGCHK(key != NULL);
  90    _ARGCHK(pt != NULL);
  91    _ARGCHK(ct != NULL);
  92
  93    LOAD32L(a,&pt[0]); LOAD32L(b,&pt[4]);
  94    LOAD32L(c,&pt[8]); LOAD32L(d,&pt[12]);
  95
  96 #define ROUND(i) \
  97        a ^= RC[r+i]; \
  98        THETA(key->noekeon.K, a,b,c,d); \
  99        PI1(a,b,c,d); \
 100        GAMMA(a,b,c,d); \
 101        PI2(a,b,c,d);
 102
 103    for (r = 0; r < 16; r += 2) {
 104        ROUND(0);
 105        ROUND(1);
 106    }
 107
 108 #undef ROUND
 109
 110    a ^= RC[16];
 111    THETA(key->noekeon.K, a, b, c, d);
 112
 113    STORE32L(a,&ct[0]); STORE32L(b,&ct[4]);
 114    STORE32L(c,&ct[8]); STORE32L(d,&ct[12]);
 115 }
 116
 117 #ifdef CLEAN_STACK
 118 void noekeon_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *key)
 119 {
 120    _noekeon_ecb_encrypt(pt, ct, key);
 121    burn_stack(sizeof(unsigned long) * 5 + sizeof(int));
 122 }
 123 #endif
 124
 125 #ifdef CLEAN_STACK
 126 static void _noekeon_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *key)
 127 #else
 128 void noekeon_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *key)
 129 #endif
 130 {
 131    unsigned long a,b,c,d, temp;
 132    int r;
 133
 134    _ARGCHK(key != NULL);
 135    _ARGCHK(pt != NULL);
 136    _ARGCHK(ct != NULL);
 137
 138    LOAD32L(a,&ct[0]); LOAD32L(b,&ct[4]);
 139    LOAD32L(c,&ct[8]); LOAD32L(d,&ct[12]);
 140
 141 #define ROUND(i) \
 142        THETA(key->noekeon.dK, a,b,c,d); \
 143        a ^= RC[r-i]; \
 144        PI1(a,b,c,d); \
 145        GAMMA(a,b,c,d); \
 146        PI2(a,b,c,d);
 147
 148
 149    for (r = 16; r > 0; r -= 2) {
 150        ROUND(0);
 151        ROUND(1);
 152    }
 153
 154 #undef ROUND
 155
 156    THETA(key->noekeon.dK, a,b,c,d);
 157    a ^= RC[0];
 158    STORE32L(a,&pt[0]); STORE32L(b, &pt[4]);
 159    STORE32L(c,&pt[8]); STORE32L(d, &pt[12]);
 160 }
 161
 162 #ifdef CLEAN_STACK
 163 void noekeon_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *key)
 164 {
 165    _noekeon_ecb_decrypt(ct, pt, key);
 166    burn_stack(sizeof(unsigned long) * 5 + sizeof(int));
 167 }
 168 #endif
 169
 170 int noekeon_test(void)
 171 {
 172  #ifndef LTC_TEST
 173     return CRYPT_NOP;
 174  #else
 175    static const unsigned char
 176           key[] =
 177              { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 },
 178           pt[] =
 179              { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 },
 180           ct[] =
 181              { 0x57, 0x9a, 0x6c, 0xe8, 0x91, 0x16, 0x52, 0x53,
 182                0x32, 0x00, 0xca, 0x0a, 0x17, 0x5d, 0x28, 0x0e };
 183    unsigned char tmp[2][16];
 184    int err;
 185    symmetric_key skey;
 186
 187    if ((err = noekeon_setup(key, 16, 0, &skey)) != CRYPT_OK) {
 188       return err;
 189    }
 190
 191    noekeon_ecb_encrypt(pt, tmp[0], &skey);
 192    noekeon_ecb_decrypt(tmp[0], tmp[1], &skey);
 193
 194    if (memcmp(tmp[0], ct, 16) != 0 || memcmp(tmp[1], pt, 16) != 0) {
 195       return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
 196    }
 197
 198    return CRYPT_OK;
 199  #endif
 200 }
 201
 202 int noekeon_keysize(int *desired_keysize)
 203 {
 204    _ARGCHK(desired_keysize != NULL);
 205    if (*desired_keysize < 16) {
 206       return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
 207    } else {
 208       *desired_keysize = 16;
 209       return CRYPT_OK;
 210    }
 211 }
 212
 213 #endif
 214