rc6/rc6.c

   1 /* rc6.c */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2008  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:        rc6.c
  21  * Author:      Daniel Otte
  22  * Date:        06.08.2006
  23  * License: GPL
  24  * Description: Implementation of the RC6 cipher algorithm.
  25  *      This implementation is restricted to 32-bit words and to keys up to 65535 bit in length (but this is
  26  *  quite easy to expand), but free in the choice of number of rounds (0 to 125).
  27  *      so it is RC6-32/r/b
  28  * THIS ONLY WORKS FOR LITTEL ENDIAN!!!
  29  */
  30
  31 #include <stdint.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33 #include "rc6.h"
  34 #include "config.h"
  35
  36 #define P32 0xB7E15163          /* e -2 */
  37 #define Q32 0x9E3779B9          /* Golden Ratio -1 */
  38
  39 uint32_t rotl32(uint32_t a, uint8_t n){
  40         n &= 0x1f; /* higher rotates would not bring anything */
  41         return ( (a<<n)| (a>>(32-n)) );
  42 }
  43
  44 uint32_t rotr32(uint32_t a, uint8_t n){
  45         n &= 0x1f; /* higher rotates would not bring anything */
  46         return ( (a>>n)| (a<<(32-n)) );
  47 }
  48
  49 uint8_t rc6_init(void *key, uint16_t keylength_b, rc6_ctx_t *s){
  50         return rc6_initl(key, keylength_b, 20, s);
  51 }
  52
  53
  54 uint8_t rc6_initl(void *key, uint16_t keylength_b, uint8_t rounds, rc6_ctx_t *s){
  55         uint8_t i,j;
  56         uint16_t v,p,c;
  57         uint32_t a,b, l=0;
  58         if (rounds>125)
  59                 return 2;
  60         if(!(s->S=malloc((2*rounds+4)*sizeof(uint32_t))))
  61                 return 1;
  62
  63         s->rounds=rounds;
  64
  65         c = keylength_b/32;
  66         if (keylength_b%32){
  67                 ++c;
  68                 j=(keylength_b%32)/8;
  69                 if(keylength_b%8)
  70                         ++j;
  71                 for (i=0; i<j; ++i)
  72                         ((uint8_t*)&l)[i] = ((uint8_t*)key)[(c-1)*4 + i];
  73         } else {
  74                 l = ((uint32_t*)key)[c-1];
  75         }
  76
  77         s->S[0] = P32;
  78         for(i=1; i<2*rounds+4; ++i){
  79                 s->S[i] = s->S[i-1] + Q32;
  80         }
  81
  82         a=b=j=i=0;
  83         v = 3 * ((c > 2*rounds+4)?c:(2*rounds+4));
  84         for(p=1; p<=v; ++p){
  85                 a = s->S[i] = rotl32(s->S[i] + a + b, 3);
  86                 if (j==c-1){
  87                         b = l = rotl32(l+a+b, a+b);
  88                 } else {
  89                         b = ((uint32_t*)key)[j] = rotl32(((uint32_t*)key)[j]+a+b, a+b);
  90                 }
  91                 i = (i+1) % (2*rounds+4);
  92                 j = (j+1) % c;
  93         }
  94         return 0;
  95 }
  96
  97 void rc6_free(rc6_ctx_t *s){
  98         free(s->S);
  99 }
 100
 101 #define LG_W 5
 102 #define A (((uint32_t*)block)[0])
 103 #define B (((uint32_t*)block)[1])
 104 #define C (((uint32_t*)block)[2])
 105 #define D (((uint32_t*)block)[3])
 106
 107 void rc6_enc(void *block, rc6_ctx_t *s){
 108         uint8_t i;
 109         uint32_t t,u,x; /* greetings to Linux? */
 110         B += s->S[0];
 111         D += s->S[1];
 112         for (i=1; i<=s->rounds; ++i){
 113                 t = rotl32(B * (2*B+1), LG_W);
 114                 u = rotl32(D * (2*D+1), LG_W);
 115                 A = rotl32((A ^ t), u) + s->S[2*i];
 116                 C = rotl32((C ^ u), t) + s->S[2*i+1];
 117                 x = A;
 118                 A = B;
 119                 B = C;
 120                 C = D;
 121                 D = x;
 122         }
 123         A += s->S[2*s->rounds+2];
 124         C += s->S[2*s->rounds+3];
 125 }
 126
 127 void rc6_dec(void *block, rc6_ctx_t *s){
 128         uint8_t i;
 129         uint32_t t,u,x; /* greetings to Linux? */
 130
 131         C -= s->S[2*s->rounds+3];
 132         A -= s->S[2*s->rounds+2];
 133
 134         for (i=s->rounds; i>0; --i){
 135                 x=D;
 136                 D=C;
 137                 C=B;
 138                 B=A;
 139                 A=x;
 140                 u = rotl32(D * (2*D+1), LG_W);
 141                 t = rotl32(B * (2*B+1), LG_W);
 142                 C = rotr32(C - s->S[2*i+1], t) ^ u;
 143                 A = rotr32(A - s->S[2*i+0], u) ^ t;
 144         }
 145         D -= s->S[1];
 146         B -= s->S[0];
 147 }
 148