skein/skein512_asm.S

   1 /* skein512_asm.S */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2009  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  * \author  Daniel Otte
  21  * \email   daniel.otte@rub.de
  22  * \date    2009-03-16
  23  * \license GPLv3 or later
  24  */
  25
  26 #include "avr-asm-macros.S"
  27
  28 /******************************************************************************/
  29 /*
  30 void skein512_init(skein512_ctx_t* ctx, uint16_t outsize_b){
  31         skein_config_t conf;
  32         uint8_t null[UBI512_BLOCKSIZE_B];
  33         memset(null, 0, UBI512_BLOCKSIZE_B);
  34         memset(&conf, 0, sizeof(skein_config_t));
  35         conf.schema[0] = 'S';
  36         conf.schema[1] = 'H';
  37         conf.schema[2] = 'A';
  38         conf.schema[3] = '3';
  39         conf.version = 1;
  40         conf.out_length = outsize_b;
  41         ctx->outsize_b = outsize_b;
  42         ubi512_init(&(ctx->ubictx), null, UBI_TYPE_CFG);
  43         ubi512_lastBlock(&(ctx->ubictx), &conf, 256);
  44         ubi512_init(&(ctx->ubictx), ctx->ubictx.g, UBI_TYPE_MSG);
  45 }
  46 */
  47 /*
  48  * param ctx:       r24:r25
  49  * param outsize_b: r22:r23
  50  */
  51 UBICTX0 = 2
  52 UBICTX1 = 3
  53 CONF0   = 4
  54 CONF1   = 5
  55 .global skein512_init
  56 skein512_init:
  57         push_range 2, 5
  58         stack_alloc_large 32+64-22   ;     |<- 22 ->|
  59         adiw r30, 1                  ; | CONF (32)  |
  60         movw CONF0, r30              ;     | null (64)       |
  61         movw r26, r24
  62         st X+, r22
  63         st X+, r23
  64         movw UBICTX0, r26
  65         ldi r24, 'S'
  66         st Z+, r24
  67         ldi r24, 'H'
  68         st Z+, r24
  69         ldi r24, 'A'
  70         st Z+, r24
  71         ldi r24, '3'
  72         st Z+, r24
  73         ldi r24, 1
  74         st Z+, r24
  75         st Z+, r1
  76         st Z+, r1
  77         st Z+, r1
  78         st Z+, r22
  79         st Z+, r23
  80         ldi 24, 64
  81 1:  st Z+, r1
  82         dec r24
  83         brne 1b
  84         /* call ubi512_init*/
  85         sbiw r30, 63
  86         sbiw r30,  1
  87         movw r24, UBICTX0
  88         movw r22, r30
  89         ldi r20, 4
  90         rcall ubi512_init
  91         /* call ubi512_lastBlock*/
  92         movw r24, UBICTX0
  93         movw r22, CONF0
  94         ldi r21, 1
  95         clr r20
  96         rcall ubi512_lastBlock
  97         /* call ubi512_init*/
  98         movw r24, UBICTX0
  99         adiw r24, 16
 100         movw r22, r24
 101         movw r24, UBICTX0
 102         ldi r20, 48
 103         rcall ubi512_init
 104         stack_free_large 32+64-22
 105         pop_range 2, 5
 106         ret
 107
 108 /******************************************************************************/
 109 .global skein512_nextBlock
 110 skein512_nextBlock:
 111         adiw r24, 2
 112         rjmp ubi512_nextBlock
 113
 114 /******************************************************************************/
 115 .global skein512_lastBlock
 116 skein512_lastBlock:
 117         adiw r24, 2
 118         rjmp ubi512_lastBlock
 119
 120 /******************************************************************************/
 121 /*
 122 void skein512_ctx2hash(void* dest, skein512_ctx_t* ctx){
 123         ubi512_ctx_t uctx;
 124         uint16_t outsize_b;
 125
 126         uint64_t counter=0;
 127         uint8_t outbuffer[UBI512_BLOCKSIZE_B];
 128         ubi512_init(&(ctx->ubictx), ctx->ubictx.g, UBI_TYPE_OUT);
 129
 130         outsize_b = ctx->outsize_b;
 131         while(1){
 132                 memcpy(&uctx, &(ctx->ubictx), sizeof(ubi512_ctx_t));
 133                 ubi512_lastBlock(&uctx, &counter, 64);
 134                 ubi512_ctx2hash(outbuffer, &uctx);
 135                 if(outsize_b<=UBI512_BLOCKSIZE){
 136                         memcpy(dest, outbuffer, (ctx->outsize_b+7)/8);
 137                         break;
 138                 }else{
 139                         memcpy(dest, outbuffer, UBI512_BLOCKSIZE_B);
 140                         dest = (uint8_t*)dest + UBI512_BLOCKSIZE_B;
 141                         outsize_b -= UBI512_BLOCKSIZE;
 142                         counter++;
 143                 }
 144         }
 145 }
 146 */
 147 /*
 148  * param dest: r24:r25
 149  * param ctx:  r22:r23
 150  */
 151  OUTSIZE_B0 = 16
 152  OUTSIZE_B1 = 17
 153  UCTX0      = 14
 154  UCTX1      = 15
 155  UBICTX0    = 12
 156  UBICTX1    = 13
 157  DEST0      = 10
 158  DEST1      = 11
 159 .global skein512_ctx2hash
 160 skein512_ctx2hash:
 161         push_range 10, 17
 162                                    /*  80  ||  8      ||  64       */
 163         stack_alloc_large 80+8+64  /* uctx || counter || outbuffer */
 164         movw DEST0, r24
 165         adiw r30, 1
 166         movw UCTX0, r30
 167         adiw r30, 63
 168         adiw r30, 17
 169         st Z+, r1
 170         st Z+, r1
 171         st Z+, r1
 172         st Z+, r1
 173         st Z+, r1
 174         st Z+, r1
 175         st Z+, r1
 176         st Z+, r1
 177         movw r26, 22
 178         ld OUTSIZE_B0, X+
 179         ld OUTSIZE_B1, X+
 180         movw UBICTX0, r26
 181    /* call ubi512_init */
 182         movw r24, UBICTX0
 183         adiw r24, 16
 184         movw r22, r24
 185         movw r24, UBICTX0
 186         ldi r20, 63
 187         rcall ubi512_init
 188
 189    /* main loop */
 190    /* copy ubictx in uctx*/
 191 1:      movw r30, UCTX0
 192         movw r26, UBICTX0
 193         ldi r24, 80
 194 2:      ld r25, X+
 195         st Z+, r25
 196         dec r24
 197         brne 2b
 198   /* call ubi512_lastBlock */
 199     movw r24, UCTX0
 200         adiw r24, 63
 201         adiw r24, 17
 202         movw r22, r24
 203         movw r24, UCTX0
 204         clr r21
 205         ldi r20, 64
 206         rcall ubi512_lastBlock
 207   /* copy uctx->g to outbuffer */
 208         movw r26, UCTX0
 209         adiw r26, 16
 210         movw r30, UCTX0
 211         adiw r30, 63
 212         adiw r30, 17+8
 213         ldi r24, 64
 214 2:      ld r25, X+
 215     st Z+, r25
 216         dec r24
 217         brne 2b
 218    /* compare outsize_b with 512*/
 219         cpi OUTSIZE_B1, 3
 220         brge 5f
 221         cpi OUTSIZE_B1, 2
 222         brlo 3f
 223         tst OUTSIZE_B0
 224         breq 3f
 225 5:      /* copy outbuffer to dest */
 226         movw r30, DEST0
 227         movw r26, UCTX0
 228         adiw r26, 63
 229         adiw r26, 17+8
 230         ldi r24, 64
 231 6:      ld r25, X+
 232         st Z+, r25
 233         dec r24
 234         brne 6b
 235         /* store new dest */
 236         movw DEST0, r30
 237         /* adjust counter and outsize_b*/
 238         subi OUTSIZE_B1, 2
 239         movw r30, UCTX0
 240         adiw r30, 63
 241         adiw r30, 17
 242         ldi r24, 1
 243         ld r25, Z
 244         add r25, r24
 245         st Z+, r25
 246         ldi r24, 7
 247 6:      ld r25, Z
 248         adc r25, r1
 249         st Z+, r25
 250         dec r24
 251         brne 6b
 252         rjmp 1b
 253 3:      /* last iteraton */
 254         movw r24, OUTSIZE_B0
 255         adiw r24, 7
 256         lsr r25
 257         ror r24
 258         lsr r25
 259         ror r24
 260         lsr r24
 261         movw r30, DEST0
 262         movw r26, UCTX0
 263         adiw r26, 63
 264         adiw r26, 17+8
 265         tst r24
 266         breq 8f
 267 7:      ld r25, X+
 268         st Z+, r25
 269         dec r24
 270         brne 7b
 271 8:
 272         stack_free_large2 80+8+64
 273         pop_range 10, 17
 274         ret
 275
 276 /******************************************************************************/
 277 /*
 278 void skein512(void* dest, uint16_t outlength_b,const void* msg, uint32_t length_b){
 279         skein512_ctx_t ctx;
 280         skein512_init(&ctx, outlength_b);
 281         while(length_b>SKEIN512_BLOCKSIZE){
 282                 skein512_nextBlock(&ctx, msg);
 283                 msg = (uint8_t*)msg + SKEIN512_BLOCKSIZE_B;
 284                 length_b -= SKEIN512_BLOCKSIZE;
 285         }
 286         skein512_lastBlock(&ctx, msg, length_b);
 287         skein512_ctx2hash(dest, &ctx);
 288 }
 289 */
 290 /*
 291  * param dest:         r24:r25
 292  * param outlength_b:  r22:r23
 293  * param msg:          r20:r21
 294  * param length_b:     r16:r19
 295  */
 296 LENGTH_B0 =  2
 297 LENGTH_B1 =  3
 298 LENGTH_B2 =  4
 299 LENGTH_B3 =  5
 300 DEST0     =  6
 301 DEST1     =  7
 302 MSG0      =  8
 303 MSG1      =  9
 304 CTX0      = 10
 305 CTX1      = 11
 306 .global skein512
 307 skein512:
 308         push_range 2, 11
 309         stack_alloc_large 82
 310         adiw r30, 1
 311         movw CTX0, r30
 312         movw DEST0, r24
 313         movw MSG0, r20
 314         movw LENGTH_B0, r16
 315         movw LENGTH_B2, r18
 316         /* call skein512_init */
 317         movw r24, r30
 318         rcall skein512_init
 319 1:      tst LENGTH_B2
 320         brne 4f
 321         tst LENGTH_B3
 322         brne 4f
 323    /* call skein512_lastBlock */
 324         movw r24, CTX0
 325         movw r22, MSG0
 326         movw r20, LENGTH_B0
 327         rcall skein512_lastBlock
 328    /* call skein512_ctx2hash */
 329         movw r24, DEST0
 330         movw r22, CTX0
 331         rcall skein512_ctx2hash
 332    /* return */
 333         stack_free_large 82
 334         pop_range 2, 11
 335         ret
 336
 337 4: /* process preceeding blocks */
 338         movw r24, CTX0
 339         movw r22, MSG0
 340         rcall skein512_nextBlock
 341         ldi r24, 64
 342         add MSG0, r24
 343         adc MSG0, r1
 344         mov r24, LENGTH_B1
 345         mov r25, LENGTH_B2
 346         sbiw r24, 2
 347         sbc LENGTH_B3, r1
 348         mov LENGTH_B1, r24
 349         mov LENGTH_B2, r25
 350         rjmp 1b
 351