]> git.cryptolib.org Git - avr-crypto-lib.git/blob - skipjack/skipjack.c
+gcm128
[avr-crypto-lib.git] / skipjack / skipjack.c
1 /* skipjack.c */
2 /*
3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
4     Copyright (C) 2008  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  * 
21  * 
22  * 
23  * 
24  * 
25  * 
26  */
27
28
29 #include <stdint.h>
30 #include <avr/io.h>
31 #include <avr/pgmspace.h>
32
33 #if NESSIE_COMPAT
34 #define SKIPJACK_CNT_BIG 1
35 #else
36 #define SKIPJACK_CNT_BIG 0
37 #endif
38
39 #if SKIPJACK_CNT_BIG
40   #define SKIPJACK_CNT_SHIFT <<8
41 #else
42   #define SKIPJACK_CNT_SHIFT
43 #endif
44
45 /*****************************************************************************/
46
47 const uint8_t skipjack_ftable[] PROGMEM ={ 
48         0xa3, 0xd7, 0x09, 0x83, 0xf8, 0x48, 0xf6, 0xf4, 
49         0xb3, 0x21, 0x15, 0x78, 0x99, 0xb1, 0xaf, 0xf9, 
50         0xe7, 0x2d, 0x4d, 0x8a, 0xce, 0x4c, 0xca, 0x2e, 
51         0x52, 0x95, 0xd9, 0x1e, 0x4e, 0x38, 0x44, 0x28, 
52         0x0a, 0xdf, 0x02, 0xa0, 0x17, 0xf1, 0x60, 0x68, 
53         0x12, 0xb7, 0x7a, 0xc3, 0xe9, 0xfa, 0x3d, 0x53, 
54         0x96, 0x84, 0x6b, 0xba, 0xf2, 0x63, 0x9a, 0x19, 
55         0x7c, 0xae, 0xe5, 0xf5, 0xf7, 0x16, 0x6a, 0xa2, 
56         0x39, 0xb6, 0x7b, 0x0f, 0xc1, 0x93, 0x81, 0x1b, 
57         0xee, 0xb4, 0x1a, 0xea, 0xd0, 0x91, 0x2f, 0xb8, 
58         0x55, 0xb9, 0xda, 0x85, 0x3f, 0x41, 0xbf, 0xe0, 
59         0x5a, 0x58, 0x80, 0x5f, 0x66, 0x0b, 0xd8, 0x90, 
60         0x35, 0xd5, 0xc0, 0xa7, 0x33, 0x06, 0x65, 0x69, 
61         0x45, 0x00, 0x94, 0x56, 0x6d, 0x98, 0x9b, 0x76, 
62         0x97, 0xfc, 0xb2, 0xc2, 0xb0, 0xfe, 0xdb, 0x20, 
63         0xe1, 0xeb, 0xd6, 0xe4, 0xdd, 0x47, 0x4a, 0x1d, 
64         0x42, 0xed, 0x9e, 0x6e, 0x49, 0x3c, 0xcd, 0x43, 
65         0x27, 0xd2, 0x07, 0xd4, 0xde, 0xc7, 0x67, 0x18, 
66         0x89, 0xcb, 0x30, 0x1f, 0x8d, 0xc6, 0x8f, 0xaa, 
67         0xc8, 0x74, 0xdc, 0xc9, 0x5d, 0x5c, 0x31, 0xa4, 
68         0x70, 0x88, 0x61, 0x2c, 0x9f, 0x0d, 0x2b, 0x87, 
69         0x50, 0x82, 0x54, 0x64, 0x26, 0x7d, 0x03, 0x40, 
70         0x34, 0x4b, 0x1c, 0x73, 0xd1, 0xc4, 0xfd, 0x3b, 
71         0xcc, 0xfb, 0x7f, 0xab, 0xe6, 0x3e, 0x5b, 0xa5, 
72         0xad, 0x04, 0x23, 0x9c, 0x14, 0x51, 0x22, 0xf0, 
73         0x29, 0x79, 0x71, 0x7e, 0xff, 0x8c, 0x0e, 0xe2, 
74         0x0c, 0xef, 0xbc, 0x72, 0x75, 0x6f, 0x37, 0xa1, 
75         0xec, 0xd3, 0x8e, 0x62, 0x8b, 0x86, 0x10, 0xe8, 
76         0x08, 0x77, 0x11, 0xbe, 0x92, 0x4f, 0x24, 0xc5, 
77         0x32, 0x36, 0x9d, 0xcf, 0xf3, 0xa6, 0xbb, 0xac, 
78         0x5e, 0x6c, 0xa9, 0x13, 0x57, 0x25, 0xb5, 0xe3, 
79         0xbd, 0xa8, 0x3a, 0x01, 0x05, 0x59, 0x2a, 0x46
80 };
81
82 /*****************************************************************************/
83 static
84 uint16_t skipjack_sub_g(uint8_t g, uint8_t k, uint8_t *key){
85         return pgm_read_byte(&(skipjack_ftable[g ^ key[9 - k % 10]]));
86 }
87
88 static
89 uint16_t skipjack_g(uint16_t g, uint8_t k, uint8_t *key){
90         #define G1 (((uint8_t*)&g)[1])
91         #define G2 (((uint8_t*)&g)[0])
92         /* this could also be rolled up */
93         k *= 4;
94         G1 ^= skipjack_sub_g(G2, k + 0, key);
95         G2 ^= skipjack_sub_g(G1, k + 1, key);
96         G1 ^= skipjack_sub_g(G2, k + 2, key);
97         G2 ^= skipjack_sub_g(G1, k + 3, key);
98         return g;       
99 }
100
101 /*****************************************************************************/
102 static
103 uint16_t skipjack_g_inv(uint16_t g, uint8_t k, uint8_t *key){
104 //      #define G1 (((uint8_t)&g)[1])
105 //      #define G2 (((uint8_t)&g)[0])
106         /* this could also be rolled up */
107         k *= 4;
108         G2 ^= skipjack_sub_g(G1, k + 3, key);
109         G1 ^= skipjack_sub_g(G2, k + 2, key);
110         G2 ^= skipjack_sub_g(G1, k + 1, key);
111         G1 ^= skipjack_sub_g(G2, k + 0, key);
112         return g;
113 }
114
115 /*****************************************************************************/
116 static
117 void skipjack_a(uint16_t *w, uint8_t k, uint8_t *key){
118         uint16_t t;
119         t = w[0];
120         w[0] = w[1];
121         w[1] = w[2];
122         w[2] = skipjack_g(w[3],k,key);
123         w[3] = t ^ w[2] ^ (((uint16_t)k+1)SKIPJACK_CNT_SHIFT);
124 }
125
126 /*****************************************************************************/
127 static
128 void skipjack_a_inv(uint16_t *w, uint8_t k, uint8_t *key){
129         uint16_t t;
130         t = w[3] ^ w[2];
131         w[3] = skipjack_g_inv(w[2],k,key);
132         w[2] = w[1];
133         w[1] = w[0];
134         w[0] = t ^ (((uint16_t)k+1)SKIPJACK_CNT_SHIFT);
135 }
136
137 /*****************************************************************************/
138 static
139 void skipjack_b(uint16_t *w, uint8_t k, uint8_t *key){
140         uint16_t t;
141         t = w[3];
142         w[3] = w[0];
143         w[0] = w[1];
144         w[1] = t ^ (((uint16_t)k+1)SKIPJACK_CNT_SHIFT) ^ w[2];
145         w[2] = skipjack_g(t,k,key);
146 }
147
148 /*****************************************************************************/
149 static
150 void skipjack_b_inv(uint16_t *w, uint8_t k, uint8_t *key){
151         uint16_t t;
152         t = w[1];
153         w[1] = w[0];
154         w[0] = w[3];
155         w[3] = skipjack_g_inv(w[2],k,key);
156         w[2] = w[3] ^ t ^ (((uint16_t)k+1)SKIPJACK_CNT_SHIFT);
157 }
158
159 /*****************************************************************************/
160 /**
161  * block is 64 bits (=8 bytes) in size, key is 80 bits (=10 bytes) in size.
162  * 
163  */
164 void skipjack_enc(void *block, void *key){
165         uint8_t k;
166         for(k=0; k<32; ++k){
167                 if(k & 0x08){
168                         skipjack_b((uint16_t*)block, k, key);
169                 } else {
170                         skipjack_a((uint16_t*)block, k, key);
171                 }
172         }
173 }
174 /*****************************************************************************/
175 /**
176  * block is 64 bits (=8 bytes) in size, key is 80 bits (=10 bytes) in size.
177  * 
178  */
179 void skipjack_dec(void *block, void *key){
180         int8_t k;
181         for(k=31; k>=0; --k){
182                 if(k & 0x08){
183                         skipjack_b_inv((uint16_t*)block, k, key);
184                 } else {
185                         skipjack_a_inv((uint16_t*)block, k, key);
186                 }
187         }
188 }
189
190
191
192
193