threefish256_enc.c

   1 /* threefish256_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 #define X0 (((uint64_t*)data)[0])
  34 #define X1 (((uint64_t*)data)[1])
  35 static
  36 void mix(void* data, uint8_t rot){
  37         uint64_t x;
  38         x = X1;
  39         X0 += x;
  40         X1 = ((x<<rot)|(x>>(64-rot))) ^ X0;
  41 }
  42
  43 #define X(a) (((uint64_t*)data)[(a)])
  44 static
  45 void permute_4(void* data){
  46         uint64_t t;
  47         t = X(1);
  48         X(1) = X(3);
  49         X(3) = t;
  50 }
  51
  52 #define THREEFISH_KEY_CONST 0x5555555555555555LL /* 2**64/3 */
  53
  54 #define K(s) (((uint64_t*)key)[(s)])
  55 #define T(s) (((uint64_t*)tweak)[(s)])
  56
  57 void threefish256_init(void* key, void* tweak, threefish256_ctx_t* ctx){
  58         memcpy(ctx->k, key, 4*8);
  59         memcpy(ctx->t, tweak, 2*8);
  60         uint8_t i;
  61         ctx->k[4] = THREEFISH_KEY_CONST;
  62         for(i=0; i<4; ++i){
  63                 ctx->k[4] ^= K(i);
  64         }
  65         ctx->t[2] = T(0) ^ T(1);
  66 }
  67
  68 static
  69 void add_key_4(void* data, threefish256_ctx_t* ctx, uint8_t s){
  70         X(0) += ctx->k[(s+0)%5];
  71         X(1) += ctx->k[(s+1)%5] + ctx->t[s%3];
  72         X(2) += ctx->k[(s+2)%5] + ctx->t[(s+1)%3];
  73         X(3) += ctx->k[(s+3)%5] + s;
  74 }
  75
  76 void threefish256_enc(void* data, threefish256_ctx_t* ctx){
  77         uint8_t i=0,s=0;
  78         uint8_t r0[8] = { 5, 36, 13, 58, 26, 53, 11, 59};
  79         uint8_t r1[8] = {56, 28, 46, 44, 20, 35, 42, 50};
  80         do{
  81                 if(i%4==0){
  82                         add_key_4(data, ctx, s);
  83                         ++s;
  84                 }
  85                 mix(data, r0[i%8]);
  86                 mix((uint8_t*)data + 16, r1[i%8]);
  87                 permute_4(data);
  88                 ++i;
  89         }while(i!=72);
  90         add_key_4(data, ctx, s);
  91 }
  92