]> git.cryptolib.org Git - avr-crypto-lib.git/blob - keccak/keccak-stub.c
[keccak-asm] keccak_f1600 in asm
[avr-crypto-lib.git] / keccak / keccak-stub.c
1 /* keecak.c */
2 /*
3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
4     Copyright (C) 2010 Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
5
6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9     (at your option) any later version.
10
11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14     GNU General Public License for more details.
15
16     You should have received a copy of the GNU General Public License
17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20 #include <stdint.h>
21 #include <stdlib.h>
22 #include <string.h>
23 #include <avr/pgmspace.h>
24 #include "memxor.h"
25 #include "rotate64.h"
26 #include "keccak.h"
27 #include "stdio.h"
28
29 #ifdef DEBUG
30 #  undef DEBUG
31 #endif
32
33 #define DEBUG 0
34
35 #if DEBUG
36 #include "cli.h"
37
38 void keccak_dump_state(uint64_t a[5][5]){
39         uint8_t i,j;
40         for(i=0; i<5; ++i){
41                 cli_putstr_P(PSTR("\r\n"));
42                 cli_putc('0'+i);
43                 cli_putstr_P(PSTR(": "));
44                 for(j=0; j<5; ++j){
45                         cli_hexdump_rev(&(a[i][j]), 8);
46                         cli_putc(' ');
47                 }
48         }
49 }
50
51 void keccak_dump_ctx(keccak_ctx_t* ctx){
52         keccak_dump_state(ctx->a);
53         cli_putstr_P(PSTR("\r\nDBG: r: "));
54         cli_hexdump_rev(&(ctx->r), 2);
55         cli_putstr_P(PSTR("\t c: "));
56         cli_hexdump_rev(&(ctx->c), 2);
57         cli_putstr_P(PSTR("\t d: "));
58         cli_hexdump(&(ctx->d), 1);
59         cli_putstr_P(PSTR("\t bs: "));
60         cli_hexdump(&(ctx->bs), 1);
61 }
62
63 #endif
64
65 /*
66 const uint64_t rc[] PROGMEM = {
67        0x0000000000000001LL, 0x0000000000008082LL,
68        0x800000000000808ALL, 0x8000000080008000LL,
69        0x000000000000808BLL, 0x0000000080000001LL,
70        0x8000000080008081LL, 0x8000000000008009LL,
71        0x000000000000008ALL, 0x0000000000000088LL,
72        0x0000000080008009LL, 0x000000008000000ALL,
73        0x000000008000808BLL, 0x800000000000008BLL,
74        0x8000000000008089LL, 0x8000000000008003LL,
75        0x8000000000008002LL, 0x8000000000000080LL,
76        0x000000000000800ALL, 0x800000008000000ALL,
77        0x8000000080008081LL, 0x8000000000008080LL,
78        0x0000000080000001LL, 0x8000000080008008LL
79 };
80 */
81
82 const uint8_t keccak_rc_comp[] PROGMEM = {
83                 0x01, 0x92, 0xda, 0x70,
84                 0x9b, 0x21, 0xf1, 0x59,
85                 0x8a, 0x88, 0x39, 0x2a,
86                 0xbb, 0xcb, 0xd9, 0x53,
87                 0x52, 0xc0, 0x1a, 0x6a,
88                 0xf1, 0xd0, 0x21, 0x78,
89 };
90 /*
91 const uint8_t keccak_rotate_codes[5][5] PROGMEM = {
92                 { ROT_CODE( 0), ROT_CODE(36), ROT_CODE( 3), ROT_CODE(41), ROT_CODE(18) },
93                 { ROT_CODE( 1), ROT_CODE(44), ROT_CODE(10), ROT_CODE(45), ROT_CODE( 2) },
94                 { ROT_CODE(62), ROT_CODE( 6), ROT_CODE(43), ROT_CODE(15), ROT_CODE(61) },
95                 { ROT_CODE(28), ROT_CODE(55), ROT_CODE(25), ROT_CODE(21), ROT_CODE(56) },
96                 { ROT_CODE(27), ROT_CODE(20), ROT_CODE(39), ROT_CODE( 8), ROT_CODE(14) }
97 };
98 */
99 const uint8_t keccak_rotate_codes[5][5] PROGMEM = {
100         { ROT_CODE( 0), ROT_CODE( 1), ROT_CODE(62), ROT_CODE(28), ROT_CODE(27) },
101         { ROT_CODE(36), ROT_CODE(44), ROT_CODE( 6), ROT_CODE(55), ROT_CODE(20) },
102         { ROT_CODE( 3), ROT_CODE(10), ROT_CODE(43), ROT_CODE(25), ROT_CODE(39) },
103         { ROT_CODE(41), ROT_CODE(45), ROT_CODE(15), ROT_CODE(21), ROT_CODE( 8) },
104         { ROT_CODE(18), ROT_CODE( 2), ROT_CODE(61), ROT_CODE(56), ROT_CODE(14) }
105 };
106
107 void keccak_f1600(uint64_t a[5][5]);
108
109 void keccak_nextBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block){
110         memxor(ctx->a, block, ctx->bs);
111         keccak_f1600(ctx->a);
112 }
113
114 void keccak_lastBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
115         while(length_b>=ctx->r){
116                 keccak_nextBlock(ctx, block);
117                 block = (uint8_t*)block + ctx->bs;
118                 length_b -=  ctx->r;
119         }
120         uint8_t tmp[ctx->bs];
121         uint8_t pad[3];
122         memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
123         memcpy(tmp, block, (length_b+7)/8);
124         /* appand 1 */
125         if(length_b & 7){
126                 /* we have some single bits */
127                 uint8_t t;
128                 t = tmp[length_b / 8] >> (8 - (length_b & 7));
129                 t |= 0x01 << (length_b & 7);
130                 tmp[length_b / 8] = t;
131         }else{
132                 tmp[length_b / 8] = 0x01;
133         }
134         pad[0] = ctx->d;
135         pad[1] = ctx->bs;
136         pad[2] = 0x01;
137         if(length_b / 8 + 1 + 3 <= ctx->bs){
138                 memcpy(tmp + length_b / 8 + 1, pad, 3);
139         }else{
140                 if(length_b / 8 + 1 + 2 <= ctx->bs){
141                         memcpy(tmp+length_b/8+1, pad, 2);
142                         keccak_nextBlock(ctx, tmp);
143                         memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
144                         tmp[0] = 0x01;
145                 }else{
146                         if(length_b/8+1+1 <= ctx->bs){
147                                 memcpy(tmp + length_b / 8 + 1, pad, 1);
148                                 keccak_nextBlock(ctx, tmp);
149                                 memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
150                                 tmp[0] = ctx->bs;
151                                 tmp[1] = 0x01;
152                         }else{
153                                 keccak_nextBlock(ctx, tmp);
154                                 memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
155                                 tmp[0] = ctx->d;
156                                 tmp[1] = ctx->bs;
157                                 tmp[2] = 0x01;
158                         }
159                 }
160         }
161         keccak_nextBlock(ctx, tmp);
162 }
163
164 void keccak_ctx2hash(void* dest, uint16_t length_b, keccak_ctx_t* ctx){
165         while(length_b>=ctx->r){
166                 memcpy(dest, ctx->a, ctx->bs);
167                 dest = (uint8_t*)dest + ctx->bs;
168                 length_b -= ctx->r;
169                 keccak_f1600(ctx->a);
170         }
171         memcpy(dest, ctx->a, (length_b+7)/8);
172 }
173
174 void keccak224_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
175         keccak_ctx2hash(dest, 224, ctx);
176 }
177
178 void keccak256_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
179         keccak_ctx2hash(dest, 256, ctx);
180 }
181
182 void keccak384_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
183         keccak_ctx2hash(dest, 384, ctx);
184 }
185
186 void keccak512_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
187         keccak_ctx2hash(dest, 512, ctx);
188 }
189
190 /*
191   1. SHA3-224: ⌊Keccak[r = 1152, c =  448, d = 28]⌋224
192   2. SHA3-256: ⌊Keccak[r = 1088, c =  512, d = 32]⌋256
193   3. SHA3-384: ⌊Keccak[r =  832, c =  768, d = 48]⌋384
194   4. SHA3-512: ⌊Keccak[r =  576, c = 1024, d = 64]⌋512
195 */
196 void keccak_init(uint16_t r, uint16_t c, uint8_t d, keccak_ctx_t* ctx){
197         memset(ctx->a, 0x00, 5 * 5 * 8);
198         ctx->r = r;
199         ctx->c = c;
200         ctx->d = d;
201         ctx->bs = (uint8_t)(r / 8);
202 }
203
204 void keccak224_init(keccak_ctx_t* ctx){
205         keccak_init(1152, 448, 28, ctx);
206 }
207
208 void keccak256_init(keccak_ctx_t* ctx){
209         keccak_init(1088, 512, 32, ctx);
210 }
211
212 void keccak384_init(keccak_ctx_t* ctx){
213         keccak_init( 832, 768, 48, ctx);
214 }
215
216 void keccak512_init(keccak_ctx_t* ctx){
217         keccak_init( 576, 1024, 64, ctx);
218 }