trivium/trivium.c

   1 /* trivium.c */
   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  * author: Daniel Otte
  22  * email:  bg@nerilex.org
  23  * license: GPLv3
  24  *
  25  */
  26
  27
  28 #include <stdint.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include "trivium.h"
  31 #include <avr/pgmspace.h>
  32
  33 #define G(i) ((((*ctx)[(i)/8])>>(((i)%8)))&1)
  34 #define S(i,v) ((*ctx)[(i)/8] = (((*ctx)[(i)/8]) & (uint8_t)~(1<<((i)%8))) | ((v)<<((i)%8)))
  35 uint8_t trivium_enc(trivium_ctx_t *ctx){
  36         uint8_t t1,t2,t3,z;
  37
  38         t1 = G(65)  ^ G(92);
  39         t2 = G(161) ^ G(176);
  40         t3 = G(242) ^ G(287);
  41         z  = t1^t2^t3;
  42         t1 ^= (G(90)  & G(91))  ^ G(170);
  43         t2 ^= (G(174) & G(175)) ^ G(263);
  44         t3 ^= (G(285) & G(286)) ^ G(68);
  45
  46         /* shift whole state and insert ts later */
  47         uint8_t i,c1=0,c2;
  48         for(i=0; i<36; ++i){
  49                 c2=(((*ctx)[i])>>7);
  50                 (*ctx)[i] = (((*ctx)[i])<<1)|c1;
  51                 c1=c2;
  52         }
  53         /* insert ts */
  54         S(0, t3);
  55         S(93, t1);
  56         S(177, t2);
  57
  58         return z?0x080:0x00;
  59 }
  60
  61 uint8_t trivium_getbyte(trivium_ctx_t *ctx){
  62         uint8_t r=0, i=0;
  63         do{
  64                 r>>=1;
  65                 r |= trivium_enc(ctx);
  66         }while(++i<8);
  67         return r;
  68 }
  69
  70 #define KEYSIZE_B ((keysize_b+7)/8)
  71 #define IVSIZE_B  ((ivsize_b +7)/8)
  72
  73 static const uint8_t rev_table[16] PROGMEM = {
  74         0x00, 0x08, 0x04, 0x0C,   /* 0000 1000 0100 1100 */
  75         0x02, 0x0A, 0x06, 0x0E,   /* 0010 1010 0110 1110 */
  76         0x01, 0x09, 0x05, 0x0D,   /* 0001 1001 0101 1101 */
  77         0x03, 0x0B, 0x07, 0x0F    /* 0011 1011 0111 1111 */
  78 };
  79
  80 void trivium_init(const void *key, uint16_t keysize_b,
  81                   const void *iv,  uint16_t ivsize_b,
  82                   trivium_ctx_t *ctx){
  83         uint16_t i;
  84         uint8_t c1,c2;
  85         uint8_t t1,t2;
  86         memset((*ctx)+KEYSIZE_B, 0, 35-KEYSIZE_B);
  87         c2=0;
  88         c1=KEYSIZE_B;
  89         do{
  90                 t1 = ((uint8_t*)key)[--c1];
  91                 t2 = (pgm_read_byte(&(rev_table[t1&0x0f]))<<4)|(pgm_read_byte(&(rev_table[t1>>4])));
  92                 (*ctx)[c2++] = t2;
  93         }while(c1!=0);
  94
  95         c2=12;
  96         c1=IVSIZE_B;
  97         do{
  98                 t1 = ((uint8_t*)iv)[--c1];
  99                 t2 = (pgm_read_byte(&(rev_table[t1&0x0f]))<<4)|(pgm_read_byte(&(rev_table[t1>>4])));
 100                 (*ctx)[c2++] = t2;
 101         }while(c1!=0);
 102
 103         for(i=12+IVSIZE_B; i>10; --i){
 104                 c2=(((*ctx)[i])<<5);
 105                 (*ctx)[i] = (((*ctx)[i])>>3)|c1;
 106                 c1=c2;
 107         }
 108
 109         (*ctx)[35] = 0xE0;
 110
 111         for(i=0; i<4*288; ++i){
 112                 trivium_enc(ctx);
 113         }
 114 }
 115
 116