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 static uint32_t rol32(uint32_t a, uint8_t r){
  35         return (a<<r)|(a>>(32-r));
  36 }
  37 /*
  38 • Add    x_0jklm into    x_1jklm modulo 232 , for each (j, k, l, m).
  39 • Rotate x_0jklm upwards by 7 bits, for each (j, k, l, m).
  40 • Swap   x_00klm with    x_01klm , for each (k, l, m).
  41 • Xor    x_1jklm into    x_0jklm , for each (j, k, l, m).
  42 • Swap   x_1jk0m with    x_1jk1m , for each (j, k, m).
  43 • Add    x_0jklm into    x_1jklm modulo 232 , for each (j, k, l, m).
  44 • Rotate x_0jklm upwards by 11 bits, for each (j, k, l, m).
  45 • Swap   x_0j0lm with    x_0j1lm , for each (j, l, m).
  46 • Xor    x_1jklm into    x_0jklm , for each (j, k, l, m).
  47 • Swap   x_1jkl0 with    x_1jkl1 , for each (j, k, l).
  48 */
  49
  50 static void cubehash_round(cubehash_ctx_t* ctx){
  51         uint8_t i;
  52         uint32_t t;
  53         for(i=0; i<16; ++i){
  54                 ctx->a[i+16] += ctx->a[i];
  55         }
  56         for(i=0; i<16; ++i){
  57                 ctx->a[i] = rol32(ctx->a[i], 7);
  58         }
  59         for(i=0; i<8; ++i){
  60                 t = ctx->a[i];
  61                 ctx->a[i] = ctx->a[i+8];
  62                 ctx->a[i+8] = t;
  63         }
  64         for(i=0; i<16; ++i){
  65                 ctx->a[i] ^= ctx->a[i+16];
  66         }
  67         for(i=16; i<4*4+16; i+=4){
  68                 t = ctx->a[i];
  69                 ctx->a[i] = ctx->a[i+2];
  70                 ctx->a[i+2] = t;
  71                 t = ctx->a[i+1];
  72                 ctx->a[i+1] = ctx->a[i+3];
  73                 ctx->a[i+3] = t;
  74         }
  75         for(i=0; i<16; ++i){
  76                 ctx->a[i+16] += ctx->a[i];
  77         }
  78         for(i=0; i<16; ++i){
  79                 ctx->a[i] = rol32(ctx->a[i], 11);
  80         }
  81         for(i=0; i<4; ++i){
  82                 t = ctx->a[i];
  83                 ctx->a[i] = ctx->a[i+4];
  84                 ctx->a[i+4] = t;
  85         }
  86         for(i=8; i<4+8; ++i){
  87                 t = ctx->a[i];
  88                 ctx->a[i] = ctx->a[i+4];
  89                 ctx->a[i+4] = t;
  90         }
  91         for(i=0; i<16; ++i){
  92                 ctx->a[i] ^= ctx->a[i+16];
  93         }
  94         for(i=16; i<16+16; i+=2){
  95                 t = ctx->a[i];
  96                 ctx->a[i] = ctx->a[i+1];
  97                 ctx->a[i+1] = t;
  98         }
  99 }
 100
 101 void cubehash_init(uint8_t r, uint8_t b, uint16_t h, cubehash_ctx_t* ctx){
 102         memset(ctx->a, 0, 32*4);
 103         ctx->a[0] = h/8;
 104         ctx->a[1] = b;
 105         ctx->a[2] = r;
 106         ctx->rounds = r;
 107         ctx->blocksize_B = b;
 108         for(b=0; b<10*r; ++b){
 109                 cubehash_round(ctx);
 110         }
 111 }
 112
 113 void cubehash_nextBlock(cubehash_ctx_t* ctx, void* block){
 114         uint8_t i;
 115         memxor(ctx->a, block, ctx->blocksize_B);
 116         for(i=0; i<ctx->rounds; ++i){
 117                 cubehash_round(ctx);
 118         }
 119 }
 120
 121 void cubehash_lastBlock(cubehash_ctx_t* ctx, void* block, uint16_t length_b){
 122         while(length_b>=ctx->blocksize_B*8){
 123                 cubehash_nextBlock(ctx, block);
 124                 block = (uint8_t*)block + ctx->blocksize_B;
 125                 length_b -= ctx->blocksize_B*8;
 126         }
 127         uint8_t buffer[ctx->blocksize_B];
 128         uint8_t i;
 129         memset(buffer, 0, ctx->blocksize_B);
 130         memcpy(buffer, block, (length_b+7)/8);
 131         buffer[length_b/8] |= 0x80 >> (length_b&7);
 132         cubehash_nextBlock(ctx, buffer);
 133         ctx->a[31] ^= 1;
 134         for(i=0; i<10*(ctx->rounds); ++i){
 135                 cubehash_round(ctx);
 136         }
 137 }
 138
 139 void cubehash_ctx2hash(void* dest, uint16_t length_b, cubehash_ctx_t* ctx){
 140         memcpy(dest, ctx->a, (length_b+7)/8);
 141 }
 142
 143 /******************************************************************************/
 144
 145 void cubehash224_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 146         cubehash_init(16, 32, 224, ctx);
 147 }
 148
 149 void cubehash224_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 150         cubehash_ctx2hash(dest, 224, ctx);
 151 }
 152
 153 /******************************************************************************/
 154
 155 void cubehash256_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 156         cubehash_init(16, 32, 256, ctx);
 157 }
 158
 159 void cubehash256_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 160         cubehash_ctx2hash(dest, 256, ctx);
 161 }
 162
 163 /******************************************************************************/
 164
 165 void cubehash384_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 166         cubehash_init(16, 32, 384, ctx);
 167 }
 168
 169 void cubehash384_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 170         cubehash_ctx2hash(dest, 384, ctx);
 171 }
 172
 173 /******************************************************************************/
 174
 175 void cubehash512_init(cubehash_ctx_t* ctx){
 176         cubehash_init(16, 32, 512, ctx);
 177 }
 178
 179 void cubehash512_ctx2hash(void* dest, cubehash_ctx_t* ctx){
 180         cubehash_ctx2hash(dest, 512, ctx);
 181 }