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 #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
  45 static
  46 void permute_8(void* data){
  47         uint64_t t;
  48         t = X(0);
  49         X(0) = X(2);
  50         X(2) = X(4);
  51         X(4) = X(6);
  52         X(6) = t;
  53         t = X(3);
  54         X(3) = X(7);
  55         X(7) = t;
  56 }
  57 /*
  58 static
  59 void permute_inv8(void* data){
  60         uint64_t t;
  61         t = X(6);
  62         X(6) = X(4);
  63         X(4) = X(2);
  64         X(2) = X(0);
  65         X(0) = t;
  66         t = X(7);
  67         X(7) = X(3);
  68         X(3) = t;
  69 }
  70 */
  71
  72 #define THREEFISH_KEY_CONST 0x5555555555555555LL /* 2**64/3 */
  73
  74 #define K(s) (((uint64_t*)key)[(s)])
  75 #define T(s) (((uint64_t*)tweak)[(s)])
  76
  77 void threefish512_init(void* key, void* tweak, threefish512_ctx_t* ctx){
  78         memcpy(ctx->k, key, 8*8);
  79         memcpy(ctx->t, tweak, 2*8);
  80         uint8_t i;
  81         ctx->k[8] = THREEFISH_KEY_CONST;
  82         for(i=0; i<8; ++i){
  83                 ctx->k[8] ^= K(i);
  84         }
  85         ctx->t[2] = T(0) ^ T(1);
  86 }
  87
  88 static
  89 void add_key_8(void* data, threefish512_ctx_t* ctx, uint8_t s){
  90         uint8_t i;
  91         for(i=0; i<5; ++i){
  92                 X(i) += ctx->k[(s+i)%9];
  93         }
  94         X(5) += ctx->k[(s+5)%9] + ctx->t[s%3];
  95         X(6) += ctx->k[(s+6)%9] + ctx->t[(s+1)%3];
  96         X(7) += ctx->k[(s+7)%9] + s;
  97 }
  98
  99 void threefish512_enc(void* data, threefish512_ctx_t* ctx){
 100         uint8_t i=0,s=0;
 101         uint8_t r0[8] = {38, 48, 34, 26, 33, 39, 29, 33};
 102         uint8_t r1[8] = {30, 20, 14, 12, 49, 27, 26, 51};
 103         uint8_t r2[8] = {50, 43, 15, 58,  8, 41, 11, 39};
 104         uint8_t r3[8] = {53, 31, 27,  7, 42, 14,  9, 35};
 105         do{
 106                 if(i%4==0){
 107                         add_key_8(data, ctx, s);
 108                         ++s;
 109                 }
 110                 mix((uint8_t*)data +  0, r0[i%8]);
 111                 mix((uint8_t*)data + 16, r1[i%8]);
 112                 mix((uint8_t*)data + 32, r2[i%8]);
 113                 mix((uint8_t*)data + 48, r3[i%8]);
 114                 permute_8(data);
 115                 ++i;
 116         }while(i!=72);
 117         add_key_8(data, ctx, s);
 118 }
 119