cubehash/cubehash.c

   1 /* cubehash.c */
   2 /*
   3     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2010  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  * \file     cubehash.c
  21  * \email    daniel.otte@rub.de
  22  * \author   Daniel Otte
  23  * \date     2010-02-20
  24  * \license  GPLv3 or later
  25  *
  26  */
  27
  28
  29 #include "memxor.h"
  30 #include "cubehash.h"
  31 #include <string.h>
  32 #include <stdint.h>
  33
  34 inline
  35 static uint32_t rol32(uint32_t a, uint8_t r){
  36         return (a<<r)|(a>>(32-r));
  37 }
  38 /*
  39 • Add    x_0jklm into    x_1jklm modulo 2**32 , for each (j, k, l, m).
  40 • Rotate x_0jklm upwards by 7 bits, for each (j, k, l, m).
  41 • Swap   x_00klm with    x_01klm , for each (k, l, m).
  42 • Xor    x_1jklm into    x_0jklm , for each (j, k, l, m).
  43 • Swap   x_1jk0m with    x_1jk1m , for each (j, k, m).
  44 • Add    x_0jklm into    x_1jklm modulo 2**32 , for each (j, k, l, m).
  45 • Rotate x_0jklm upwards by 11 bits, for each (j, k, l, m).
  46 • Swap   x_0j0lm with    x_0j1lm , for each (j, l, m).
  47 • Xor    x_1jklm into    x_0jklm , for each (j, k, l, m).
  48 • Swap   x_1jkl0 with    x_1jkl1 , for each (j, k, l).
  49 */
  50
  51 static void cubehash_round(cubehash_ctx_t* ctx){
  52         uint8_t i;
  53         uint32_t t;
  54         for(i=0; i<16; ++i){
  55                 ctx->a[i+16] += ctx->a[i];
  56                 ctx->a[i] = rol32(ctx->a[i], 7);
  57         }
  58         for(i=0; i<8; ++i){
  59                 t = ctx->a[i];
  60                 ctx->a[i] = ctx->a[i+8];
  61                 ctx->a[i+8] = t;
  62         }
  63         for(i=0; i<16; ++i){
  64                 ctx->a[i] ^= ctx->a[i+16];
  65         }
  66         for(i=16; i<4*4+16; i+=4){
  67                 t = ctx->a[i];
  68                 ctx->a[i] = ctx->a[i+2];
  69                 ctx->a[i+2] = t;
  70                 t = ctx->a[i+1];
  71                 ctx->a[i+1] = ctx->a[i+3];
  72                 ctx->a[i+3] = t;
  73         }
  74         for(i=0; i<16; ++i){
  75                 ctx->a[i+16] += ctx->a[i];
  76                 ctx->a[i] = rol32(ctx->a[i], 11);
  77         }
  78         for(i=0; i<4; ++i){
  79                 t = ctx->a[i];
  80                 ctx->a[i] = ctx->a[i+4];
  81                 ctx->a[i+4] = t;
  82         }
  83         for(i=8; i<4+8; ++i){
  84                 t = ctx->a[i];
  85                 ctx->a[i] = ctx->a[i+4];
  86                 ctx->a[i+4] = t;
  87         }
  88         for(i=0; i<16; ++i){
  89                 ctx->a[i] ^= ctx->a[i+16];
  90         }
  91         for(i=16; i<16+16; i+=2){
  92                 t = ctx->a[i];
  93                 ctx->a[i] = ctx->a[i+1];
  94                 ctx->a[i+1] = t;
  95         }
  96 }
  97
  98 void cubehash_init(uint8_t r, uint8_t b, uint16_t h, cubehash_ctx_t* ctx){
  99         memset(ctx->a, 0, 32*4);
 100         ctx->a[0] = h/8;
 101         ctx->a[1] = b;
 102         ctx->a[2] = r;
 103         ctx->rounds = r;
 104         ctx->blocksize_B = b;
 105         for(b=0; b<10*r; ++b){
 106                 cubehash_round(ctx);
 107         }
 108 }
 109
 110 void cubehash_nextBlock(cubehash_ctx_t* ctx, void* block){
 111         uint8_t i;
 112         memxor(ctx->a, block, ctx->blocksize_B);
 113         for(i=0; i<ctx->rounds; ++i){
 114                 cubehash_round(ctx);
 115         }
 116 }
 117
 118 void cubehash_lastBlock(cubehash_ctx_t* ctx, void* block, uint16_t length_b){
 119         while(length_b>=ctx->blocksize_B*8){
 120                 cubehash_nextBlock(ctx, block);
 121                 block = (uint8_t*)block + ctx->blocksize_B;
 122                 length_b -= ctx->blocksize_B*8;
 123         }
 124         uint8_t buffer[ctx->blocksize_B];
 125         uint8_t i;
 126         memset(buffer, 0, ctx->blocksize_B);
 127         memcpy(buffer, block, (length_b+7)/8);
 128         buffer[length_b/8] |= 0x80 >> (length_b&7);
 129         cubehash_nextBlock(ctx, buffer);
 130         ctx->a[31] ^= 1;
 131         for(i=0; i<10*(ctx->rounds); ++i){
 132                 cubehash_round(ctx);
 133         }
 134 }
 135
 136 void cubehash_ctx2hash(void* dest, uint16_t length_b, cubehash_ctx_t* ctx){
 137         memcpy(dest, ctx->a, (length_b+7)/8);
 138 }
 139
 140 /******************************************************************************/
 141
 142 void cubehash224_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 143         cubehash_init(16, 32, 224, ctx);
 144 }
 145
 146 void cubehash224_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 147         cubehash_ctx2hash(dest, 224, ctx);
 148 }
 149
 150 /******************************************************************************/
 151
 152 void cubehash256_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 153         cubehash_init(16, 32, 256, ctx);
 154 }
 155
 156 void cubehash256_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 157         cubehash_ctx2hash(dest, 256, ctx);
 158 }
 159
 160 /******************************************************************************/
 161
 162 void cubehash384_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 163         cubehash_init(16, 32, 384, ctx);
 164 }
 165
 166 void cubehash384_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 167         cubehash_ctx2hash(dest, 384, ctx);
 168 }
 169
 170 /******************************************************************************/
 171
 172 void cubehash512_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 173         cubehash_init(16, 32, 512, ctx);
 174 }
 175
 176 void cubehash512_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 177         cubehash_ctx2hash(dest, 512, ctx);
 178 }