keccak/keccak-stub.c

   1 /* keecak.c */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 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 <avr/pgmspace.h>
  24 #include "memxor.h"
  25 #include "rotate64.h"
  26 #include "keccak.h"
  27 #include "stdio.h"
  28
  29 #ifdef DEBUG
  30 #  undef DEBUG
  31 #endif
  32
  33 #define DEBUG 0
  34
  35 #if DEBUG
  36 #include "cli.h"
  37
  38 void keccak_dump_state(uint64_t a[5][5]){
  39         uint8_t i,j;
  40         for(i=0; i<5; ++i){
  41                 cli_putstr_P(PSTR("\r\n"));
  42                 cli_putc('0'+i);
  43                 cli_putstr_P(PSTR(": "));
  44                 for(j=0; j<5; ++j){
  45                         cli_hexdump_rev(&(a[i][j]), 8);
  46                         cli_putc(' ');
  47                 }
  48         }
  49 }
  50
  51 void keccak_dump_ctx(keccak_ctx_t* ctx){
  52         keccak_dump_state(ctx->a);
  53         cli_putstr_P(PSTR("\r\nDBG: r: "));
  54         cli_hexdump_rev(&(ctx->r), 2);
  55         cli_putstr_P(PSTR("\t c: "));
  56         cli_hexdump_rev(&(ctx->c), 2);
  57         cli_putstr_P(PSTR("\t d: "));
  58         cli_hexdump(&(ctx->d), 1);
  59         cli_putstr_P(PSTR("\t bs: "));
  60         cli_hexdump(&(ctx->bs), 1);
  61 }
  62
  63 #endif
  64
  65 /*
  66 const uint64_t rc[] PROGMEM = {
  67        0x0000000000000001LL, 0x0000000000008082LL,
  68        0x800000000000808ALL, 0x8000000080008000LL,
  69        0x000000000000808BLL, 0x0000000080000001LL,
  70        0x8000000080008081LL, 0x8000000000008009LL,
  71        0x000000000000008ALL, 0x0000000000000088LL,
  72        0x0000000080008009LL, 0x000000008000000ALL,
  73        0x000000008000808BLL, 0x800000000000008BLL,
  74        0x8000000000008089LL, 0x8000000000008003LL,
  75        0x8000000000008002LL, 0x8000000000000080LL,
  76        0x000000000000800ALL, 0x800000008000000ALL,
  77        0x8000000080008081LL, 0x8000000000008080LL,
  78        0x0000000080000001LL, 0x8000000080008008LL
  79 };
  80 */
  81
  82 const uint8_t keccak_rc_comp[] PROGMEM = {
  83                 0x01, 0x92, 0xda, 0x70,
  84                 0x9b, 0x21, 0xf1, 0x59,
  85                 0x8a, 0x88, 0x39, 0x2a,
  86                 0xbb, 0xcb, 0xd9, 0x53,
  87                 0x52, 0xc0, 0x1a, 0x6a,
  88                 0xf1, 0xd0, 0x21, 0x78,
  89 };
  90 /*
  91 const uint8_t keccak_rotate_codes[5][5] PROGMEM = {
  92                 { ROT_CODE( 0), ROT_CODE(36), ROT_CODE( 3), ROT_CODE(41), ROT_CODE(18) },
  93                 { ROT_CODE( 1), ROT_CODE(44), ROT_CODE(10), ROT_CODE(45), ROT_CODE( 2) },
  94                 { ROT_CODE(62), ROT_CODE( 6), ROT_CODE(43), ROT_CODE(15), ROT_CODE(61) },
  95                 { ROT_CODE(28), ROT_CODE(55), ROT_CODE(25), ROT_CODE(21), ROT_CODE(56) },
  96                 { ROT_CODE(27), ROT_CODE(20), ROT_CODE(39), ROT_CODE( 8), ROT_CODE(14) }
  97 };
  98 */
  99 const uint8_t keccak_rotate_codes[5][5] PROGMEM = {
 100         { ROT_CODE( 0), ROT_CODE( 1), ROT_CODE(62), ROT_CODE(28), ROT_CODE(27) },
 101         { ROT_CODE(36), ROT_CODE(44), ROT_CODE( 6), ROT_CODE(55), ROT_CODE(20) },
 102         { ROT_CODE( 3), ROT_CODE(10), ROT_CODE(43), ROT_CODE(25), ROT_CODE(39) },
 103         { ROT_CODE(41), ROT_CODE(45), ROT_CODE(15), ROT_CODE(21), ROT_CODE( 8) },
 104         { ROT_CODE(18), ROT_CODE( 2), ROT_CODE(61), ROT_CODE(56), ROT_CODE(14) }
 105 };
 106
 107 void keccak_f1600(uint64_t a[5][5]);
 108
 109 void keccak_nextBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block){
 110         memxor(ctx->a, block, ctx->bs);
 111         keccak_f1600(ctx->a);
 112 }
 113
 114 void keccak_lastBlock(keccak_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
 115         while(length_b>=ctx->r){
 116                 keccak_nextBlock(ctx, block);
 117                 block = (uint8_t*)block + ctx->bs;
 118                 length_b -=  ctx->r;
 119         }
 120         uint8_t tmp[ctx->bs];
 121         uint8_t pad[3];
 122         memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
 123         memcpy(tmp, block, (length_b+7)/8);
 124         /* appand 1 */
 125         if(length_b & 7){
 126                 /* we have some single bits */
 127                 uint8_t t;
 128                 t = tmp[length_b / 8] >> (8 - (length_b & 7));
 129                 t |= 0x01 << (length_b & 7);
 130                 tmp[length_b / 8] = t;
 131         }else{
 132                 tmp[length_b / 8] = 0x01;
 133         }
 134         pad[0] = ctx->d;
 135         pad[1] = ctx->bs;
 136         pad[2] = 0x01;
 137         if(length_b / 8 + 1 + 3 <= ctx->bs){
 138                 memcpy(tmp + length_b / 8 + 1, pad, 3);
 139         }else{
 140                 if(length_b / 8 + 1 + 2 <= ctx->bs){
 141                         memcpy(tmp+length_b/8+1, pad, 2);
 142                         keccak_nextBlock(ctx, tmp);
 143                         memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
 144                         tmp[0] = 0x01;
 145                 }else{
 146                         if(length_b/8+1+1 <= ctx->bs){
 147                                 memcpy(tmp + length_b / 8 + 1, pad, 1);
 148                                 keccak_nextBlock(ctx, tmp);
 149                                 memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
 150                                 tmp[0] = ctx->bs;
 151                                 tmp[1] = 0x01;
 152                         }else{
 153                                 keccak_nextBlock(ctx, tmp);
 154                                 memset(tmp, 0x00, ctx->bs);
 155                                 tmp[0] = ctx->d;
 156                                 tmp[1] = ctx->bs;
 157                                 tmp[2] = 0x01;
 158                         }
 159                 }
 160         }
 161         keccak_nextBlock(ctx, tmp);
 162 }
 163
 164 void keccak_ctx2hash(void* dest, uint16_t length_b, keccak_ctx_t* ctx){
 165         while(length_b>=ctx->r){
 166                 memcpy(dest, ctx->a, ctx->bs);
 167                 dest = (uint8_t*)dest + ctx->bs;
 168                 length_b -= ctx->r;
 169                 keccak_f1600(ctx->a);
 170         }
 171         memcpy(dest, ctx->a, (length_b+7)/8);
 172 }
 173
 174 void keccak224_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 175         keccak_ctx2hash(dest, 224, ctx);
 176 }
 177
 178 void keccak256_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 179         keccak_ctx2hash(dest, 256, ctx);
 180 }
 181
 182 void keccak384_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 183         keccak_ctx2hash(dest, 384, ctx);
 184 }
 185
 186 void keccak512_ctx2hash(void* dest, keccak_ctx_t* ctx){
 187         keccak_ctx2hash(dest, 512, ctx);
 188 }
 189
 190 /*
 191   1. SHA3-224: ⌊Keccak[r = 1152, c =  448, d = 28]⌋224
 192   2. SHA3-256: ⌊Keccak[r = 1088, c =  512, d = 32]⌋256
 193   3. SHA3-384: ⌊Keccak[r =  832, c =  768, d = 48]⌋384
 194   4. SHA3-512: ⌊Keccak[r =  576, c = 1024, d = 64]⌋512
 195 */
 196 void keccak_init(uint16_t r, uint16_t c, uint8_t d, keccak_ctx_t* ctx){
 197         memset(ctx->a, 0x00, 5 * 5 * 8);
 198         ctx->r = r;
 199         ctx->c = c;
 200         ctx->d = d;
 201         ctx->bs = (uint8_t)(r / 8);
 202 }
 203
 204 void keccak224_init(keccak_ctx_t* ctx){
 205         keccak_init(1152, 448, 28, ctx);
 206 }
 207
 208 void keccak256_init(keccak_ctx_t* ctx){
 209         keccak_init(1088, 512, 32, ctx);
 210 }
 211
 212 void keccak384_init(keccak_ctx_t* ctx){
 213         keccak_init( 832, 768, 48, ctx);
 214 }
 215
 216 void keccak512_init(keccak_ctx_t* ctx){
 217         keccak_init( 576, 1024, 64, ctx);
 218 }