serpent/serpent-sboxes-fast.S

   1 /* serpent-sboxes-fast.S */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2015 Daniel Otte (bg@nerilex.org)
   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 /*
  21  * File:        serpent-sboxes-fast.S
  22  * Author:      Daniel Otte
  23  * Date:        2008-08-07
  24  * License:     GPLv3 or later
  25  * Description: Implementation of the serpent sbox function.
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <avr/io.h>
  30 #include "avr-asm-macros.S"
  31
  32
  33 serpent_sbox_fast:
  34  .byte 0x33, 0x88, 0xFF, 0x11, 0xAA, 0x66, 0x55, 0xBB
  35  .byte 0xEE, 0xDD, 0x44, 0x22, 0x77, 0x00, 0x99, 0xCC
  36  .byte 0xFF, 0xCC, 0x22, 0x77, 0x99, 0x00, 0x55, 0xAA
  37  .byte 0x11, 0xBB, 0xEE, 0x88, 0x66, 0xDD, 0x33, 0x44
  38  .byte 0x88, 0x66, 0x77, 0x99, 0x33, 0xCC, 0xAA, 0xFF
  39  .byte 0xDD, 0x11, 0xEE, 0x44, 0x00, 0xBB, 0x55, 0x22
  40  .byte 0x00, 0xFF, 0xBB, 0x88, 0xCC, 0x99, 0x66, 0x33
  41  .byte 0xDD, 0x11, 0x22, 0x44, 0xAA, 0x77, 0x55, 0xEE
  42  .byte 0x11, 0xFF, 0x88, 0x33, 0xCC, 0x00, 0xBB, 0x66
  43  .byte 0x22, 0x55, 0x44, 0xAA, 0x99, 0xEE, 0x77, 0xDD
  44  .byte 0xFF, 0x55, 0x22, 0xBB, 0x44, 0xAA, 0x99, 0xCC
  45  .byte 0x00, 0x33, 0xEE, 0x88, 0xDD, 0x66, 0x77, 0x11
  46  .byte 0x77, 0x22, 0xCC, 0x55, 0x88, 0x44, 0x66, 0xBB
  47  .byte 0xEE, 0x99, 0x11, 0xFF, 0xDD, 0x33, 0xAA, 0x00
  48  .byte 0x11, 0xDD, 0xFF, 0x00, 0xEE, 0x88, 0x22, 0xBB
  49  .byte 0x77, 0x44, 0xCC, 0xAA, 0x99, 0x33, 0x55, 0x66
  50
  51 serpent_sbox_inv_fast:
  52  .byte 0xDD, 0x33, 0xBB, 0x00, 0xAA, 0x66, 0x55, 0xCC
  53  .byte 0x11, 0xEE, 0x44, 0x77, 0xFF, 0x99, 0x88, 0x22
  54  .byte 0x55, 0x88, 0x22, 0xEE, 0xFF, 0x66, 0xCC, 0x33
  55  .byte 0xBB, 0x44, 0x77, 0x99, 0x11, 0xDD, 0xAA, 0x00
  56  .byte 0xCC, 0x99, 0xFF, 0x44, 0xBB, 0xEE, 0x11, 0x22
  57  .byte 0x00, 0x33, 0x66, 0xDD, 0x55, 0x88, 0xAA, 0x77
  58  .byte 0x00, 0x99, 0xAA, 0x77, 0xBB, 0xEE, 0x66, 0xDD
  59  .byte 0x33, 0x55, 0xCC, 0x22, 0x44, 0x88, 0xFF, 0x11
  60  .byte 0x55, 0x00, 0x88, 0x33, 0xAA, 0x99, 0x77, 0xEE
  61  .byte 0x22, 0xCC, 0xBB, 0x66, 0x44, 0xFF, 0xDD, 0x11
  62  .byte 0x88, 0xFF, 0x22, 0x99, 0x44, 0x11, 0xDD, 0xEE
  63  .byte 0xBB, 0x66, 0x55, 0x33, 0x77, 0xCC, 0xAA, 0x00
  64  .byte 0xFF, 0xAA, 0x11, 0xDD, 0x55, 0x33, 0x66, 0x00
  65  .byte 0x44, 0x99, 0xEE, 0x77, 0x22, 0xCC, 0x88, 0xBB
  66  .byte 0x33, 0x00, 0x66, 0xDD, 0x99, 0xEE, 0xFF, 0x88
  67  .byte 0x55, 0xCC, 0xBB, 0x77, 0xAA, 0x11, 0x44, 0x22
  68
  69
  70 /*
  71  * void ip(uint32_t *i, uint8_t *o){
  72  */
  73 /*
  74  * param i is given in r24:r25
  75  * parma o is given in r22:r23
  76  */
  77 .global serpent_ip
  78 serpent_ip:
  79         push_range 2, 17
  80         movw r26, r24
  81         ldi r24, 16
  82         clr r31
  83         ldi r30, 2
  84 1:
  85         ld r25, X+
  86         st Z+, r25
  87         dec r24
  88         brne 1b
  89         /* now the whole input is loaded in r2-r18 */
  90         movw r26, r22
  91         ldi r21, 4
  92 4:
  93         ldi r20, 8
  94 2:
  95         lsr r2
  96         ror r19
  97         lsr r6
  98         ror 19
  99         lsr r10
 100         ror r19
 101         lsr r14
 102         ror 19
 103         sbrc r20, 0
 104         st X+, r19
 105         dec r20
 106         brne 2b
 107
 108         ldi r20, 15
 109         ldi r30, 2
 110 3:
 111         ldd r19, Z+1
 112         st Z+, r19
 113         dec r20
 114         brne 3b
 115
 116         dec r21
 117         brne 4b
 118         pop_range 2, 17
 119         ret
 120
 121 /*
 122  * void serpent_fp(uint32_t *i, uint8_t *o){
 123  */
 124 /*
 125  * param i is given in r24:r25
 126  * parma o is given in r22:r23
 127  */
 128 .global serpent_fp
 129 serpent_fp:
 130         movw r26, r24
 131         movw r30, r22
 132         ldi r18, 4
 133 1:
 134         ldi r19, 8
 135 2:
 136         sbrs r19, 0
 137         ld r24, X+
 138 3:
 139         lsr r24
 140         ror r20
 141         lsr r24
 142         ror r21
 143         lsr r24
 144         ror r22
 145         lsr r24
 146         ror r23
 147         dec r19
 148         brne 2b
 149
 150         st Z+, r20
 151         std Z+3, r21
 152         std Z+7, r22
 153         std Z+11, r23
 154
 155         dec r18
 156         brne 1b
 157         ret
 158
 159
 160 /*
 161  * void inv_sbox128(void * w, uint8_t box)
 162  */
 163 .global inv_sbox128
 164 inv_sbox128:
 165         andi r22, 0x07
 166         ori  r22, 0x08
 167         rjmp sbox128x_fast
 168
 169 /*
 170  * void sbox128(void * w, uint8_t box);
 171  */
 172 /*
 173  * param w   is passed in r24:r25
 174  * param box is passed in r22
 175  */
 176 .global sbox128
 177 sbox128:
 178         andi r22, 0x07
 179
 180 sbox128x_fast:
 181         stack_alloc 16
 182         adiw r30, 1
 183         push_ r24, r25, r22, r30, r31
 184         movw r22, r30   /* Z points to the stack buffer */
 185         rcall serpent_ip
 186         pop_ r27, r26, r22
 187         ldi r25, hi8(serpent_sbox_fast)
 188         ldi r24, lo8(serpent_sbox_fast)
 189         swap r22 /* r22 *= 16 */
 190         add r24, r22
 191         adc r25, r1
 192         /* now we have X pointing to the buffer and (r24:r25) pointing to the SBox */
 193         ldi r22, 16
 194 1:
 195         movw r30, r24
 196         ld r18, X
 197         mov r20, r18
 198         andi r18, 0x0f
 199         add r30, r18
 200         adc r31, r1
 201         lpm r19, Z
 202 2:
 203         swap r20
 204         andi r20, 0x0f
 205         movw r30, r24
 206         add r30, r20
 207         adc r31, r1
 208         lpm r21, Z
 209 3:
 210         andi r19, 0x0F
 211         andi r21, 0xF0
 212         or r19, r21
 213         st X+, r19
 214         dec r22
 215         brne 1b
 216
 217         pop_ r23, r22
 218         movw r24, r26
 219         sbiw r24, 16
 220
 221         rcall serpent_fp
 222
 223         stack_free 16
 224         ret
 225
 226
 227
 228
 229
 230
 231
 232
 233