skein/threefish512_enc.c

   1 /* threefish512_enc.c */
   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    2009-03-12
  23  * \license GPLv3 or later
  24  *
  25  *
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <stdint.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include "threefish.h"
  32
  33
  34 #define X(a) (((uint64_t*)data)[(a)])
  35
  36
  37 static
  38 void permute_8(void* data){
  39         uint64_t t;
  40         t = X(0);
  41         X(0) = X(2);
  42         X(2) = X(4);
  43         X(4) = X(6);
  44         X(6) = t;
  45         t = X(3);
  46         X(3) = X(7);
  47         X(7) = t;
  48 }
  49 /*
  50 static
  51 void permute_inv8(void* data){
  52         uint64_t t;
  53         t = X(6);
  54         X(6) = X(4);
  55         X(4) = X(2);
  56         X(2) = X(0);
  57         X(0) = t;
  58         t = X(7);
  59         X(7) = X(3);
  60         X(3) = t;
  61 }
  62 */
  63
  64 #define THREEFISH_KEY_CONST 0x5555555555555555LL /* 2**64/3 */
  65
  66 #define K(s) (((uint64_t*)key)[(s)])
  67 #define T(s) (((uint64_t*)tweak)[(s)])
  68
  69 void threefish512_init(const void* key, const void* tweak, threefish512_ctx_t* ctx){
  70         memcpy(ctx->k, key, 8*8);
  71         if(tweak){
  72                 memcpy(ctx->t, tweak, 2*8);
  73                 ctx->t[2] = T(0) ^ T(1);
  74         }else{
  75                 memset(ctx->t, 0, 3*8);
  76         }
  77         uint8_t i;
  78         ctx->k[8] = THREEFISH_KEY_CONST;
  79         for(i=0; i<8; ++i){
  80                 ctx->k[8] ^= K(i);
  81         }
  82 }
  83
  84 static
  85 void add_key_8(void* data, const threefish512_ctx_t* ctx, uint8_t s){
  86         uint8_t i;
  87         for(i=0; i<5; ++i){
  88                 X(i) += ctx->k[(s+i)%9];
  89         }
  90         X(5) += ctx->k[(s+5)%9] + ctx->t[s%3];
  91         X(6) += ctx->k[(s+6)%9] + ctx->t[(s+1)%3];
  92         X(7) += ctx->k[(s+7)%9] + s;
  93 }
  94
  95 void threefish512_enc(void* data, const threefish512_ctx_t* ctx){
  96         uint8_t i=0,s=0;
  97         /* old constans, changed at round 2 of the SHA-3 contest
  98         uint8_t r0[8] = {38, 48, 34, 26, 33, 39, 29, 33};
  99         uint8_t r1[8] = {30, 20, 14, 12, 49, 27, 26, 51};
 100         uint8_t r2[8] = {50, 43, 15, 58,  8, 41, 11, 39};
 101         uint8_t r3[8] = {53, 31, 27,  7, 42, 14,  9, 35};
 102         */
 103         uint8_t r0[8] = {46, 33, 17, 44, 39, 13, 25,  8};
 104         uint8_t r1[8] = {36, 27, 49,  9, 30, 50, 29, 35};
 105         uint8_t r2[8] = {19, 14, 36, 54, 34, 10, 39, 56};
 106         uint8_t r3[8] = {37, 42, 39, 56, 24, 17, 43, 22};
 107         do{
 108                 if(i%4==0){
 109                         add_key_8(data, ctx, s);
 110                         ++s;
 111                 }
 112                 threefish_mix((uint8_t*)data +  0, r0[i%8]);
 113                 threefish_mix((uint8_t*)data + 16, r1[i%8]);
 114                 threefish_mix((uint8_t*)data + 32, r2[i%8]);
 115                 threefish_mix((uint8_t*)data + 48, r3[i%8]);
 116                 permute_8(data);
 117                 ++i;
 118         }while(i!=72);
 119         add_key_8(data, ctx, s);
 120 }
 121