trivium/trivium.c

   1 /* trivium.c */
   2 /*
   3     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2008  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  *
  21  * author: Daniel Otte
  22  * email:  daniel.otte@rub.de
  23  * license: GPLv3
  24  *
  25  */
  26
  27
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include "trivium.h"
  31
  32 #define G(i) ((((*ctx)[(i)/8])>>(((i)%8)))&1)
  33 #define S(i,v) ((*ctx)[(i)/8] = (((*ctx)[(i)/8]) & (uint8_t)~(1<<((i)%8))) | ((v)<<((i)%8)))
  34 uint8_t trivium_enc(trivium_ctx_t* ctx){
  35         uint8_t t1,t2,t3,z;
  36
  37         t1 = G(65)  ^ G(92);
  38         t2 = G(161) ^ G(176);
  39         t3 = G(242) ^ G(287);
  40         z  = t1^t2^t3;
  41         t1 ^= (G(90)  & G(91))  ^ G(170);
  42         t2 ^= (G(174) & G(175)) ^ G(263);
  43         t3 ^= (G(285) & G(286)) ^ G(68);
  44
  45         /* shift whole state and insert ts later */
  46         uint8_t i,c1=0,c2;
  47         for(i=0; i<36; ++i){
  48                 c2=(((*ctx)[i])>>7);
  49                 (*ctx)[i] = (((*ctx)[i])<<1)|c1;
  50                 c1=c2;
  51         }
  52         /* insert ts */
  53         S(0, t3);
  54         S(93, t1);
  55         S(177, t2);
  56
  57         return z?0x080:0x00;
  58 }
  59
  60 uint8_t trivium_getbyte(trivium_ctx_t *ctx){
  61         uint8_t r=0, i=0;
  62         do{
  63                 r>>=1;
  64                 r |= trivium_enc(ctx);
  65         }while(++i<8);
  66         return r;
  67 }
  68
  69 #define KEYSIZE_B ((keysize_b+7)/8)
  70 #define IVSIZE_B  ((ivsize_b +7)/8)
  71
  72 static const uint8_t rev_table[16] = {
  73         0x00, 0x08, 0x04, 0x0C,   /* 0000 1000 0100 1100 */
  74         0x02, 0x0A, 0x06, 0x0E,   /* 0010 1010 0110 1110 */
  75         0x01, 0x09, 0x05, 0x0D,   /* 0001 1001 0101 1101 */
  76         0x03, 0x0B, 0x07, 0x0F    /* 0011 1011 0111 1111 */
  77 };
  78
  79 void trivium_init(const void* key, uint16_t keysize_b,
  80                   const void* iv,  uint16_t ivsize_b,
  81                   trivium_ctx_t* ctx){
  82         uint16_t i;
  83         uint8_t c1,c2;
  84         uint8_t t1,t2;
  85         memset((*ctx)+KEYSIZE_B, 0, 35-KEYSIZE_B);
  86         c2=0;
  87         c1=KEYSIZE_B;
  88         do{
  89                 t1 = ((uint8_t*)key)[--c1];
  90                 t2 = (rev_table[t1&0x0f]<<4)|(rev_table[t1>>4]);
  91                 (*ctx)[c2++] = t2;
  92         }while(c1!=0);
  93
  94         c2=12;
  95         c1=IVSIZE_B;
  96         do{
  97                 t1 = ((uint8_t*)iv)[--c1];
  98                 t2 = (rev_table[t1&0x0f]<<4)|(rev_table[t1>>4]);
  99                 (*ctx)[c2++] = t2;
 100         }while(c1!=0);
 101
 102         for(i=12+IVSIZE_B; i>10; --i){
 103                 c2=(((*ctx)[i])<<5);
 104                 (*ctx)[i] = (((*ctx)[i])>>3)|c1;
 105                 c1=c2;
 106         }
 107
 108         (*ctx)[35] = 0xE0;
 109
 110         for(i=0; i<4*288; ++i){
 111                 trivium_enc(ctx);
 112         }
 113 }
 114
 115