skein/ubi256_asm.S

   1 /* ubi256_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    2009-03-16
  23  * \license GPLv3 or later
  24  */
  25
  26 #include "avr-asm-macros.S"
  27
  28 /******************************************************************************/
  29 /*
  30 void ubi256_init(ubi256_ctx_t *ctx, const void *g, uint8_t type){
  31         memset(ctx->tweak, 0, 15);
  32         ctx->tweak[15] = 0x40+type;
  33         memcpy(ctx->g, g, 32);
  34 }
  35 */
  36 /*
  37  * param ctx:  r24:r25
  38  * param g:    r22:r23
  39  * param type: r20
  40  */
  41 .global ubi256_init
  42 ubi256_init:
  43         movw r26, r24
  44         ldi r21, 15
  45 1:      st X+, r1
  46         dec r21
  47         brne 1b
  48         ori r20, 0x40
  49         st X+, r20
  50         ldi r21, 32
  51         movw r30, r22
  52 2:  ld r20, Z+
  53         st X+, r20
  54         dec r21
  55         brne 2b
  56         ret
  57
  58 /******************************************************************************/
  59 /*
  60 void ubi256_ctx2hash(void *dest, const ubi256_ctx_t *ctx){
  61         memcpy(dest, ctx->g, UBI256_BLOCKSIZE_B);
  62 }
  63 */
  64 /*
  65  * param dest: r24:r24
  66  * param ctx:  r22:r23
  67  */
  68 .global ubi256_ctx2hash
  69 ubi256_ctx2hash:
  70         movw r26, r24
  71         movw r30, r22
  72         adiw r30, 16
  73         ldi r22, 32
  74 1:      ld r23, Z+
  75         st X+, r23
  76         dec r22
  77         brne 1b
  78         ret
  79
  80 /******************************************************************************/
  81 /*
  82 void ubi256_nextBlock(ubi256_ctx_t *ctx, const void *block){
  83         threefish256_ctx_t tfctx;
  84         ((uint64_t*)(ctx->tweak))[0] += UBI256_BLOCKSIZE_B;
  85         threefish256_init(ctx->g, ctx->tweak, &tfctx);
  86         memcpy(ctx->g, block, UBI256_BLOCKSIZE_B);
  87         threefish256_enc(ctx->g, &tfctx);
  88         memxor(ctx->g, block, UBI256_BLOCKSIZE_B);
  89         ctx->tweak[15] &= (uint8_t)~0x40;
  90 }
  91 */
  92 /*
  93  * param ctx:   r24:r25
  94  * param block: r22:r23
  95  */
  96 CTX0   = 2
  97 CTX1   = 3
  98 BLOCK0 = 4
  99 BLOCK1 = 5
 100 TFCTX0 = 6
 101 TFCTX1 = 7
 102 .global ubi256_nextBlock
 103 ubi256_nextBlock:
 104         stack_alloc_large 64
 105         push_range 2, 7
 106         adiw r30, 1 /* Z points to tfctx */
 107         movw TFCTX0, r30
 108         movw CTX0, r24
 109         movw BLOCK0, r22
 110         movw r26, r24
 111 /* add BLOCKSIZE_B (32) to tweak */
 112         ldi r25, 32
 113         ld r24, X
 114         add r24, r25
 115         st X+, r24
 116         ldi r25, 11
 117 1:      ld r24, X
 118         adc r24, r1
 119         st X+, r24
 120         dec r25
 121         brne 1b
 122 /* call threefish256_init */
 123         movw r24, CTX0
 124         adiw r24, 16
 125         movw r22, CTX0
 126         movw CTX0, r24  /* CTX points to ctx->g */
 127         movw r20, TFCTX0
 128         rcall threefish256_init
 129         /* copy block to ctx->g */
 130         movw r26, CTX0
 131         movw r30, BLOCK0
 132         ldi r25, 32
 133 1:      ld r24, Z+
 134         st X+, r24
 135         dec r25
 136         brne 1b
 137 /* call threefish256_enc */
 138         movw r24, CTX0
 139         movw r22, TFCTX0
 140         rcall threefish256_enc
 141 /* xor block into ctx->g */
 142         movw r26, BLOCK0
 143         movw r30, CTX0
 144         ldi r25, 32
 145 1:      ld r24, X+
 146         ld r23, Z
 147         eor r23, r24
 148         st Z+, r23
 149         dec r25
 150         brne 1b
 151 /* clear 'first' bit in tweak */
 152         sbiw r30, 33
 153         ld r24, Z
 154         andi r24, ~0x40
 155         st Z, r24
 156 exit:
 157         pop_range 2, 7
 158         stack_free_large 64
 159         ret
 160
 161 /******************************************************************************/
 162 /*
 163 void ubi256_lastBlock(ubi256_ctx_t *ctx, const void *block, uint16_t length_b){
 164         threefish256_ctx_t tfctx;
 165         while(length_b>UBI256_BLOCKSIZE){
 166                 ubi256_nextBlock(ctx, block);
 167                 block = (uint8_t*)block + UBI256_BLOCKSIZE_B;
 168                 length_b -= UBI256_BLOCKSIZE;
 169         }
 170         ctx->tweak[15] |= 0x80;
 171         ((uint64_t*)(ctx->tweak))[0] += (length_b+7)/8;
 172         if(length_b & 0x07){
 173                 ctx->tweak[14] |= 0x80;
 174         }
 175         threefish256_init(ctx->g, ctx->tweak, &tfctx);
 176         memset(ctx->g, 0, UBI256_BLOCKSIZE_B);
 177         memcpy(ctx->g, block, (length_b+7)/8);
 178         if(length_b & 0x07){
 179                 ctx->g[((length_b+7)/8)-1] |= 0x80>>(length_b&7);
 180                 ctx->g[((length_b+7)/8)-1] &= ~((0x80>>(length_b&7))-1);
 181         }
 182         threefish256_enc(ctx->g, &tfctx);
 183         memxor(ctx->g, block, (length_b+7)/8);
 184         if(length_b & 0x07){
 185                 ctx->g[((length_b+7)/8)-1] ^= 0x80>>(length_b&7);
 186         }
 187 }
 188 */
 189 /*
 190  * param ctx:     r24:r25
 191  * param block:   r22:r23
 192  * param ength_b: r20:r21
 193  */
 194 MASK_B  =  8
 195 LEN_B   =  9
 196 TFCTX0  = 10
 197 TFCTX1  = 11
 198 CTX0    = 12
 199 CTX1    = 13
 200 BLOCK0  = 14
 201 BLOCK1  = 15
 202 LENGTH0 = 16
 203 LENGTH1 = 17
 204 .global ubi256_lastBlock
 205 ubi256_lastBlock:
 206 /* run nextBlock for preceding blocks*/
 207         push_range 8, 17
 208         movw CTX0, r24
 209         movw BLOCK0, r22
 210         movw LENGTH0, r20
 211 1:      cpi LENGTH1, 2
 212         brlo 2f
 213         movw r24, CTX0
 214         movw r22, BLOCK0
 215         rcall ubi256_nextBlock
 216         ldi r25, 32
 217         add BLOCK0, r25
 218         adc BLOCK1, r1
 219         dec LENGTH1
 220         rjmp 1b
 221 2:      tst LENGTH1
 222         breq 3f
 223         tst LENGTH0
 224         breq 3f
 225         movw r24, CTX0
 226         movw r22, BLOCK0
 227         rcall ubi256_nextBlock
 228         ldi r25, 32
 229         add BLOCK0, r25
 230         adc BLOCK1, r1
 231         dec LENGTH1
 232 3:      /* now the real fun */
 233     stack_alloc_large 64
 234         adiw r30, 1
 235         movw TFCTX0, r30
 236         /* calculate LEN_B */
 237         movw r24, LENGTH0
 238         adiw r24, 7
 239         lsr r25
 240         ror r24
 241         lsr r24
 242         lsr r24
 243         mov LEN_B, r24
 244         /* add length to tweak */
 245         movw r30, CTX0
 246         ld r24, Z
 247         add r24, LEN_B
 248         st Z+, r24
 249         ldi r25, 11
 250 1:      ld r24, Z
 251         adc r24, r1
 252         st Z+, r24
 253         dec r25
 254         brne 1b
 255         /* set 'final' bit*/
 256         movw r30, CTX0
 257         ldd r24, Z+15
 258         ori r24, 0x80
 259         std Z+15, r24
 260         /* store in T if we do bit processing and set 'BitPad' bit*/
 261         clr MASK_B
 262         mov r24, LENGTH0
 263         andi r24, 0x07
 264         tst r24
 265         breq 4f
 266         ldd r25, Z+14
 267         ori r25, 0x80
 268         std Z+14, r25
 269         ldi r25, 0x80
 270         mov MASK_B, r25
 271 1:      lsr MASK_B
 272         dec r24
 273         brne 1b
 274 4:  /* call threefish256_init*/
 275         movw r24, CTX0
 276         adiw r24, 16
 277         movw r22, CTX0
 278         movw CTX0, r24 /* CTX points at ctx->g */
 279         movw r20, TFCTX0
 280         rcall threefish256_init
 281         /* copy block to ctx->g */
 282         movw r26, BLOCK0
 283         movw r30, CTX0
 284         mov r24, LEN_B
 285         ldi r25, 32
 286         sub r25, LEN_B
 287         tst r24
 288 1:      breq 2f
 289         ld r22, X+
 290         st Z+, r22
 291         dec r24
 292         rjmp 1b
 293 2:      tst MASK_B
 294         breq 29f
 295         or r22, MASK_B
 296         st -Z, r22
 297         adiw r30, 1
 298 29:     tst r25
 299 3:      breq 4f
 300         st Z+, r1
 301         dec r25
 302         rjmp 3b
 303 4: /* call threefish256_enc */
 304         movw r24, CTX0
 305         movw r22, TFCTX0
 306         rcall threefish256_enc
 307    /* xor block into ctx->g */
 308         movw r30, CTX0
 309         movw r26, BLOCK0
 310         tst LEN_B
 311 5:      breq 6f
 312         ld r22, X+
 313         ld r23, Z
 314         eor r23, r22
 315         st Z+, r23
 316         dec LEN_B
 317         rjmp 5b
 318 6:      tst MASK_B
 319         breq 7f
 320         eor r23, MASK_B
 321         st -Z, r23
 322
 323 7:      stack_free_large 64
 324         pop_range 8, 17
 325         ret
 326
 327