rc6.c

   1 /*
   2  * File:        rc6.c
   3  * Author:      Daniel Otte
   4  * Date:        06.08.2006
   5  * License: GPL
   6  * Description: Implementation of the RC6 cipher algorithm.
   7  *      This implementation is restricted to 32-bit words and to keys up to 65535 bit in length (but this is
   8  *  quite easy to expand), but free in the choice of number of rounds (0 to 125).
   9  *      so it is RC6-32/r/b
  10  * THIS ONLY WORKS FOR LITTEL ENDIAN!!!
  11  */
  12
  13  #include <stdint.h>
  14  #include <stdlib.h>
  15  #include "rc6.h"
  16  #include "config.h"
  17
  18  #define P32 0xB7E15163         /* e -2 */
  19  #define Q32 0x9E3779B9         /* Golden Ratio -1 */
  20
  21 uint32_t rotl32(uint32_t a, uint8_t n){
  22         n &= 0x1f; /* higher rotates would not bring anything */
  23         return ( (a<<n)| (a>>(32-n)) );
  24  }
  25
  26 uint32_t rotr32(uint32_t a, uint8_t n){
  27         n &= 0x1f; /* higher rotates would not bring anything */
  28         return ( (a>>n)| (a<<(32-n)) );
  29  }
  30
  31  uint8_t rc6_init(rc6_ctx_t *s,void* key, uint16_t keylength){
  32         return rc6_initl(s, key, keylength, 20);
  33  }
  34
  35
  36  uint8_t rc6_initl(rc6_ctx_t *s,void* key, uint16_t keylength, uint8_t rounds){
  37         uint8_t i,j;
  38         uint16_t v,p,c;
  39         uint32_t a,b, l=0;
  40         if (rounds>125)
  41                 return 2;
  42         if(!(s->S=malloc((2*rounds+4)*sizeof(uint32_t))))
  43                 return 1;
  44
  45         s->rounds=rounds;
  46
  47         c = keylength/32;
  48         if (keylength%32){
  49                 ++c;
  50                 j=(keylength%32)/8;
  51                 if(keylength%8)
  52                         ++j;
  53                 for (i=0; i<j; ++i)
  54                         ((uint8_t*)&l)[i] = ((uint8_t*)key)[(c-1)*4 + i];
  55         } else {
  56                 l = ((uint32_t*)key)[c-1];
  57         }
  58
  59         s->S[0] = P32;
  60         for(i=1; i<2*rounds+4; ++i){
  61                 s->S[i] = s->S[i-1] + Q32;
  62         }
  63
  64         a=b=j=i=0;
  65         v = 3 * ((c > 2*rounds+4)?c:(2*rounds+4));
  66         for(p=1; p<=v; ++p){
  67                 a = s->S[i] = rotl32(s->S[i] + a + b, 3);
  68                 if (j==c-1){
  69                         b = l = rotl32(l+a+b, a+b);
  70                 } else {
  71                         b = ((uint32_t*)key)[j] = rotl32(((uint32_t*)key)[j]+a+b, a+b);
  72                 }
  73                 i = (i+1) % (2*rounds+4);
  74                 j = (j+1) % c;
  75         }
  76         return 0;
  77  }
  78
  79  void rc6_free(rc6_ctx_t *s){
  80         free(s->S);
  81  }
  82
  83  #define LG_W 5
  84  #define A (((uint32_t*)block)[0])
  85  #define B (((uint32_t*)block)[1])
  86  #define C (((uint32_t*)block)[2])
  87  #define D (((uint32_t*)block)[3])
  88
  89  void rc6_enc(rc6_ctx_t *s, void* block){
  90         uint8_t i;
  91         uint32_t t,u,x; /* greetings to Linux? */
  92         B += s->S[0];
  93         D += s->S[1];
  94         for (i=1; i<=s->rounds; ++i){
  95                 t = rotl32(B * (2*B+1), LG_W);
  96                 u = rotl32(D * (2*D+1), LG_W);
  97                 A = rotl32((A ^ t), u) + s->S[2*i];
  98                 C = rotl32((C ^ u), t) + s->S[2*i+1];
  99                 x = A;
 100                 A = B;
 101                 B = C;
 102                 C = D;
 103                 D = x;
 104         }
 105         A += s->S[2*s->rounds+2];
 106         C += s->S[2*s->rounds+3];
 107  }
 108
 109  void rc6_dec(rc6_ctx_t *s, void* block)
 110  {
 111         uint8_t i;
 112         uint32_t t,u,x; /* greetings to Linux? */
 113
 114         C -= s->S[2*s->rounds+3];
 115         A -= s->S[2*s->rounds+2];
 116
 117         for (i=s->rounds; i>0; --i){
 118                 x=D;
 119                 D=C;
 120                 C=B;
 121                 B=A;
 122                 A=x;
 123                 u = rotl32(D * (2*D+1), LG_W);
 124                 t = rotl32(B * (2*B+1), LG_W);
 125                 C = rotr32(C - s->S[2*i+1], t) ^ u;
 126                 A = rotr32(A - s->S[2*i+0], u) ^ t;
 127         }
 128         D -= s->S[1];
 129         B -= s->S[0];
 130  }
 131