skein/skein1024_asm.S

   1 /* skein1024_asm.S */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2009  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  * \author  Daniel Otte
  21  * \email   daniel.otte@rub.de
  22  * \date    2009-03-25
  23  * \license GPLv3 or later
  24  */
  25
  26 #include "avr-asm-macros.S"
  27
  28 /******************************************************************************/
  29 /*
  30 void skein1024_init(skein1024_ctx_t *ctx, uint16_t outsize_b){
  31         skein_config_t conf;
  32         uint8_t null[UBI1024_BLOCKSIZE_B];
  33         memset(null, 0, UBI1024_BLOCKSIZE_B);
  34         memset(&conf, 0, sizeof(skein_config_t));
  35         conf.schema[0] = 'S';
  36         conf.schema[1] = 'H';
  37         conf.schema[2] = 'A';
  38         conf.schema[3] = '3';
  39         conf.version = 1;
  40         conf.out_length = outsize_b;
  41         ctx->outsize_b = outsize_b;
  42         ubi1024_init(&(ctx->ubictx), null, UBI_TYPE_CFG);
  43         ubi1024_lastBlock(&(ctx->ubictx), &conf, 256);
  44         ubi1024_init(&(ctx->ubictx), ctx->ubictx.g, UBI_TYPE_MSG);
  45 }
  46 */
  47 /*
  48  * param ctx:       r24:r25
  49  * param outsize_b: r22:r23
  50  */
  51 UBICTX0 = 2
  52 UBICTX1 = 3
  53 CONF0   = 4
  54 CONF1   = 5
  55 .global skein1024_init
  56 skein1024_init:
  57         push_range 2, 5
  58         stack_alloc_large 32+128-22   ;     |<- 22 ->|
  59         adiw r30, 1                   ; | CONF (32)  |
  60         movw CONF0, r30               ;     | null (128)           |
  61         movw r26, r24
  62         st X+, r22
  63         st X+, r23
  64         movw UBICTX0, r26
  65         ldi r24, 'S'
  66         st Z+, r24
  67         ldi r24, 'H'
  68         st Z+, r24
  69         ldi r24, 'A'
  70         st Z+, r24
  71         ldi r24, '3'
  72         st Z+, r24
  73         ldi r24, 1
  74         st Z+, r24
  75         st Z+, r1
  76         st Z+, r1
  77         st Z+, r1
  78         st Z+, r22
  79         st Z+, r23
  80         ldi 24, 128
  81 1:  st Z+, r1
  82         dec r24
  83         brne 1b
  84         /* call ubi1024_init*/
  85         subi r30, lo8(128)
  86         sbci r31, hi8(128)
  87         movw r24, UBICTX0
  88         movw r22, r30
  89         ldi r20, 4
  90         rcall ubi1024_init
  91         /* call ubi1024_lastBlock*/
  92         movw r24, UBICTX0
  93         movw r22, CONF0
  94         ldi r21, 1
  95         clr r20
  96         rcall ubi1024_lastBlock
  97         /* call ubi1024_init*/
  98         movw r24, UBICTX0
  99         adiw r24, 16
 100         movw r22, r24
 101         movw r24, UBICTX0
 102         ldi r20, 48
 103         rcall ubi1024_init
 104         stack_free_large2 32+128-22
 105         pop_range 2, 5
 106         ret
 107
 108 /******************************************************************************/
 109 .global skein1024_nextBlock
 110 skein1024_nextBlock:
 111         adiw r24, 2
 112         rjmp ubi1024_nextBlock
 113
 114 /******************************************************************************/
 115 .global skein1024_lastBlock
 116 skein1024_lastBlock:
 117         adiw r24, 2
 118         rjmp ubi1024_lastBlock
 119
 120 /******************************************************************************/
 121 /*
 122 void skein1024_ctx2hash(void *dest, skein1024_ctx_t *ctx){
 123         ubi1024_ctx_t uctx;
 124         uint16_t outsize_b;
 125
 126         uint64_t counter=0;
 127         uint8_t outbuffer[UBI1024_BLOCKSIZE_B];
 128         ubi1024_init(&(ctx->ubictx), ctx->ubictx.g, UBI_TYPE_OUT);
 129
 130         outsize_b = ctx->outsize_b;
 131         while(1){
 132                 memcpy(&uctx, &(ctx->ubictx), sizeof(ubi1024_ctx_t));
 133                 ubi1024_lastBlock(&uctx, &counter, 64);
 134                 ubi1024_ctx2hash(outbuffer, &uctx);
 135                 if(outsize_b<=UBI1024_BLOCKSIZE){
 136                         memcpy(dest, outbuffer, (ctx->outsize_b+7)/8);
 137                         break;
 138                 }else{
 139                         memcpy(dest, outbuffer, UBI1024_BLOCKSIZE_B);
 140                         dest = (uint8_t*)dest + UBI1024_BLOCKSIZE_B;
 141                         outsize_b -= UBI1024_BLOCKSIZE;
 142                         counter++;
 143                 }
 144         }
 145 }
 146 */
 147 /*
 148  * param dest: r24:r25
 149  * param ctx:  r22:r23
 150  */
 151  OUTSIZE_B0 = 16
 152  OUTSIZE_B1 = 17
 153  UCTX0      = 14
 154  UCTX1      = 15
 155  UBICTX0    = 12
 156  UBICTX1    = 13
 157  DEST0      = 10
 158  DEST1      = 11
 159 .global skein1024_ctx2hash
 160 skein1024_ctx2hash:
 161         push_range 10, 17
 162                                      /* 144  ||  8      ||  128      */
 163         stack_alloc_large 144+8+128  /* uctx || counter || outbuffer */
 164         movw DEST0, r24
 165         adiw r30, 1
 166         movw UCTX0, r30
 167         ldi r16, 144
 168         add r30, r16
 169         adc r31, r1
 170         st Z+, r1
 171         st Z+, r1
 172         st Z+, r1
 173         st Z+, r1
 174         st Z+, r1
 175         st Z+, r1
 176         st Z+, r1
 177         st Z+, r1
 178         movw r26, 22
 179         ld OUTSIZE_B0, X+
 180         ld OUTSIZE_B1, X+
 181         movw UBICTX0, r26
 182    /* call ubi1024_init */
 183         movw r24, UBICTX0
 184         adiw r24, 16
 185         movw r22, r24
 186         movw r24, UBICTX0
 187         ldi r20, 63
 188         rcall ubi1024_init
 189
 190    /* main loop */
 191    /* copy ubictx in uctx*/
 192 1:      movw r30, UCTX0
 193         movw r26, UBICTX0
 194         ldi r24, 144
 195 2:      ld r25, X+
 196         st Z+, r25
 197         dec r24
 198         brne 2b
 199   /* call ubi1024_lastBlock */
 200     movw r24, UCTX0
 201         adiw r24, 63
 202         adiw r24, 63
 203         adiw r24, 18
 204         movw r22, r24
 205         movw r24, UCTX0
 206         clr r21
 207         ldi r20, 64
 208         rcall ubi1024_lastBlock
 209   /* copy uctx->g to outbuffer */
 210         movw r26, UCTX0
 211         adiw r26, 16
 212         movw r30, UCTX0
 213         adiw r30, 63
 214         adiw r30, 63
 215         adiw r30, 18+8
 216         ldi r24, 128
 217 2:      ld r25, X+
 218     st Z+, r25
 219         dec r24
 220         brne 2b
 221    /* compare outsize_b with 1024*/
 222         cpi OUTSIZE_B1, 5
 223         brge 5f
 224         cpi OUTSIZE_B1, 4
 225         brlo 3f
 226         tst OUTSIZE_B0
 227         breq 3f
 228 5:      /* copy outbuffer to dest */
 229         movw r30, DEST0
 230         movw r26, UCTX0
 231         adiw r26, 63
 232         adiw r26, 63
 233         adiw r26, 18+8
 234         ldi r24, 128
 235 6:      ld r25, X+
 236         st Z+, r25
 237         dec r24
 238         brne 6b
 239         /* store new dest */
 240         movw DEST0, r30
 241         /* adjust counter and outsize_b*/
 242         subi OUTSIZE_B1, 2
 243         movw r30, UCTX0
 244         adiw r30, 63
 245         adiw r30, 63
 246         adiw r30, 18
 247         ldi r24, 1
 248         ld r25, Z
 249         add r25, r24
 250         st Z+, r25
 251         ldi r24, 7
 252 6:      ld r25, Z
 253         adc r25, r1
 254         st Z+, r25
 255         dec r24
 256         brne 6b
 257         rjmp 1b
 258 3:      /* last iteraton */
 259         movw r24, OUTSIZE_B0
 260         adiw r24, 7
 261         lsr r25
 262         ror r24
 263         lsr r25
 264         ror r24
 265         lsr r25
 266         ror r24
 267         movw r30, DEST0
 268         movw r26, UCTX0
 269         adiw r26, 63
 270         adiw r26, 63
 271         adiw r26, 18+8
 272         tst r24
 273         breq 8f
 274 7:      ld r25, X+
 275         st Z+, r25
 276         dec r24
 277         brne 7b
 278 8:
 279         stack_free_large3 144+8+128
 280         pop_range 10, 17
 281         ret
 282
 283 /******************************************************************************/
 284 /*
 285 void skein1024(void *dest, uint16_t outlength_b, const void *msg, uint32_t length_b){
 286         skein1024_ctx_t ctx;
 287         skein1024_init(&ctx, outlength_b);
 288         while(length_b>SKEIN1024_BLOCKSIZE){
 289                 skein1024_nextBlock(&ctx, msg);
 290                 msg = (uint8_t*)msg + SKEIN1024_BLOCKSIZE_B;
 291                 length_b -= SKEIN1024_BLOCKSIZE;
 292         }
 293         skein1024_lastBlock(&ctx, msg, length_b);
 294         skein1024_ctx2hash(dest, &ctx);
 295 }
 296 */
 297 /*
 298  * param dest:         r24:r25
 299  * param outlength_b:  r22:r23
 300  * param msg:          r20:r21
 301  * param length_b:     r16:r19
 302  */
 303 LENGTH_B0 =  2
 304 LENGTH_B1 =  3
 305 LENGTH_B2 =  4
 306 LENGTH_B3 =  5
 307 DEST0     =  6
 308 DEST1     =  7
 309 MSG0      =  8
 310 MSG1      =  9
 311 CTX0      = 10
 312 CTX1      = 11
 313 .global skein1024
 314 skein1024:
 315         push_range 2, 11
 316         stack_alloc_large 146
 317         adiw r30, 1
 318         movw CTX0, r30
 319         movw DEST0, r24
 320         movw MSG0, r20
 321         movw LENGTH_B0, r16
 322         movw LENGTH_B2, r18
 323         /* call skein1024_init */
 324         movw r24, r30
 325         rcall skein1024_init
 326 1:      tst LENGTH_B2
 327         brne 4f
 328         tst LENGTH_B3
 329         brne 4f
 330    /* call skein1024_lastBlock */
 331         movw r24, CTX0
 332         movw r22, MSG0
 333         movw r20, LENGTH_B0
 334         rcall skein1024_lastBlock
 335    /* call skein1024_ctx2hash */
 336         movw r24, DEST0
 337         movw r22, CTX0
 338         rcall skein1024_ctx2hash
 339    /* return */
 340         stack_free_large2 146
 341         pop_range 2, 11
 342         ret
 343
 344 4: /* process preceeding blocks */
 345         movw r24, CTX0
 346         movw r22, MSG0
 347         rcall skein1024_nextBlock
 348         ldi r24, 128
 349         add MSG0, r24
 350         adc MSG0, r1
 351         mov r24, LENGTH_B1
 352         mov r25, LENGTH_B2
 353         sbiw r24, 4
 354         sbc LENGTH_B3, r1
 355         mov LENGTH_B1, r24
 356         mov LENGTH_B2, r25
 357         rjmp 1b
 358