jh/jh_simple_small_core.c

   1 /* jh_simple_speed.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 #include <stdint.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include "memxor.h"
  24 #include "jh_simple.h"
  25
  26 #define DEBUG 0
  27
  28 #if DEBUG
  29 #include "cli.h"
  30 #endif
  31
  32 static const uint8_t sbox0[] =
  33         {  9,  0,  4, 11, 13, 12,  3, 15,  1, 10,  2,  6,  7,  5,  8, 14 };
  34 static const uint8_t sbox1[] =
  35         {  3, 12,  6, 13,  5,  7,  1,  9, 15,  2,  0,  4, 11, 10, 14,  8 };
  36
  37 static const uint8_t round_const_0[] = {
  38   0x6a, 0x09, 0xe6, 0x67, 0xf3, 0xbc, 0xc9, 0x08,
  39   0xb2, 0xfb, 0x13, 0x66, 0xea, 0x95, 0x7d, 0x3e,
  40   0x3a, 0xde, 0xc1, 0x75, 0x12, 0x77, 0x50, 0x99,
  41   0xda, 0x2f, 0x59, 0x0b, 0x06, 0x67, 0x32, 0x2a,
  42 };
  43
  44 static
  45 uint8_t jh_l(uint8_t v, uint8_t w){
  46         v ^= ((w<<1)^(w>>3)^((w>>2)&2))&0xf;
  47         w ^= ((v<<1)^(v>>3)^((v>>2)&2))&0xf;
  48         return v|(w<<4);
  49 }
  50
  51 static
  52 void jh_round(uint8_t* a, const uint8_t* rc){
  53         uint8_t b[128];
  54         uint8_t i,r=0,x,y;
  55         for(i=0; i<128; ++i){
  56                 if(i%4==0){
  57                         r = rc[i/4];
  58                 }
  59                 x = ((r&0x80)?sbox1:sbox0)[a[i]>>4];
  60                 y = ((r&0x40)?sbox1:sbox0)[a[i]&0xf];
  61                 a[i]=jh_l(y,x);
  62                 r<<=2;
  63         }
  64         /* pi permutation */
  65         for(i=1; i<128; i+=2){
  66                 a[i] = (a[i]<<4)|(a[i]>>4);
  67         }
  68         /* P' permutation */
  69         for(i=0; i<64; ++i){
  70                 b[i] = (a[i*2]&0xF0) | (a[i*2+1]>>4);
  71                 b[64+i] = (a[i*2]<<4) | (a[i*2+1]&0x0F);
  72         }
  73         memcpy(a,b,64);
  74         /* phi permutation */
  75         for(i=64; i<128; i+=1){
  76                 a[i] = (b[i]<<4)|(b[i]>>4);
  77         }
  78 }
  79
  80 static
  81 void jh_next_round_const(uint8_t* a){
  82         uint8_t b[32];
  83         uint8_t i,x,y;
  84         for(i=0; i<32; ++i){
  85                 x = sbox0[a[i]>>4];
  86                 y = sbox0[a[i]&0xf];
  87                 a[i]=jh_l(y,x);
  88         }
  89         /* pi permutation */
  90         for(i=1; i<32; i+=2){
  91                 a[i] = (a[i]<<4)|(a[i]>>4);
  92         }
  93         /* P' permutation */
  94         for(i=0; i<16; ++i){
  95                 b[i] = (a[i*2]&0xF0) | (a[i*2+1]>>4);
  96                 b[16+i] = (a[i*2]<<4) | (a[i*2+1]&0x0F);
  97         }
  98         memcpy(a,b,16);
  99         /* phi permutation */
 100         for(i=16; i<32; i+=1){
 101                 a[i] = (b[i]<<4)|(b[i]>>4);
 102         }
 103 }
 104
 105 static const uint8_t idx[]={112,80,48,16,96,64,32,0};
 106
 107
 108 static inline
 109 void group(uint8_t *a){
 110         uint8_t b[128];
 111         uint8_t i,j,k,x=0;
 112         for(i=0; i<128; ++i){
 113                 j=i/8;
 114                 for(k=0;k<8;++k){
 115                         x>>=1;
 116                         x |= a[j+idx[k]]&0x80;
 117                         a[j+idx[k]] <<= 1;
 118                 }
 119                 b[i]= x;
 120         }
 121         memcpy(a,b,128);
 122 }
 123
 124 static inline
 125 void degroup(uint8_t *a){
 126         uint8_t b[128];
 127         uint8_t i,j,k,t;
 128         for(i=0;i<128;++i){
 129                 j=i/8;
 130                 t = a[i];
 131                 for(k=0; k<8; ++k){
 132                         b[j+idx[k]]<<=1;
 133                         b[j+idx[k]] |= t&1;
 134                         t>>=1;
 135                 }
 136         }
 137         memcpy(a,b,128);
 138 }
 139
 140 void jh_encrypt(uint8_t* a){
 141         uint8_t i;
 142         uint8_t rc[32];
 143         /* grouping */
 144 #if DEBUG
 145         cli_putstr("\r\n== pre group ==\r\n");
 146         cli_hexdump_block(a, 128, 4, 16);
 147 #endif
 148         group(a);
 149         for(i=0;i<32;++i){
 150                 rc[i] = round_const_0[i];
 151         }
 152         for(i=0;i<42;++i){
 153                 jh_round(a, rc);
 154                 jh_next_round_const(rc);
 155         }
 156
 157         /* degrouping */
 158 #if DEBUG
 159         cli_putstr("\r\n== pre degroup ==\r\n");
 160         cli_hexdump_block(a, 128, 4, 16);
 161 #endif
 162         degroup(a);
 163 #if DEBUG
 164         cli_putstr("\r\n== post degroup ==\r\n");
 165         cli_hexdump_block(a, 128, 4, 16);
 166 #endif
 167 }
 168
 169