]> git.cryptolib.org Git - arm-crypto-lib.git/blobdiff - bmw/bmw_small_speed_cstub.c
forgotten bmw stuff
[arm-crypto-lib.git] / bmw / bmw_small_speed_cstub.c
diff --git a/bmw/bmw_small_speed_cstub.c b/bmw/bmw_small_speed_cstub.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b455bc2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,339 @@
+/* bmw_small.c */
+/*
+    This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
+    Copyright (C) 2006-2010  Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
+
+    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+/*
+ * \file    bmw_small.c
+ * \author  Daniel Otte
+ * \email   daniel.otte@rub.de
+ * \date    2009-04-27
+ * \license GPLv3 or later
+ *
+ */
+
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+#include "bmw_small.h"
+
+#define SHL32(a,n) ((a)<<(n))
+#define SHR32(a,n) ((a)>>(n))
+#define ROTL32(a,n) (((a)<<(n))|((a)>>(32-(n))))
+#define ROTR32(a,n) (((a)>>(n))|((a)<<(32-(n))))
+
+
+#define DEBUG 0
+
+
+#if DEBUG
+ #include "cli.h"
+
+ void ctx_dump(const bmw_small_ctx_t* ctx){
+       uint8_t i;
+       cli_putstr("\r\n==== ctx dump ====");
+       for(i=0; i<16;++i){
+               cli_putstr("\r\n h[");
+               cli_hexdump(&i, 1);
+               cli_putstr("] = ");
+               cli_hexdump_rev(&(ctx->h[i]), 4);
+       }
+       cli_putstr("\r\n counter = ");
+       cli_hexdump(&(ctx->counter), 4);
+ }
+
+ void dump_x(const uint32_t* q, uint8_t elements, char x){
+       uint8_t i;
+       cli_putstr("\r\n==== ");
+       cli_putc(x);
+       cli_putstr(" dump ====");
+       for(i=0; i<elements;++i){
+               cli_putstr("\r\n ");
+               cli_putc(x);
+               cli_putstr("[");
+               cli_hexdump(&i, 1);
+               cli_putstr("] = ");
+               cli_hexdump_rev(&(q[i]), 4);
+       }
+ }
+#else
+ #define ctx_dump(x)
+ #define dump_x(a,b,c)
+#endif
+
+#define S32_0(x) ( (SHR32((x),   1)) ^ \
+                      (SHL32((x),   3)) ^ \
+                      (ROTL32((x),  4)) ^ \
+                      (ROTR32((x), 13)) )
+
+#define S32_1(x) ( (SHR32((x),   1)) ^ \
+                      (SHL32((x),   2)) ^ \
+                      (ROTL32((x),  8)) ^ \
+                      (ROTR32((x),  9)) )
+
+#define S32_2(x) ( (SHR32((x),   2)) ^ \
+                      (SHL32((x),   1)) ^ \
+                      (ROTL32((x), 12)) ^ \
+                      (ROTR32((x),  7)) )
+
+#define S32_3(x) ( (SHR32((x),   2)) ^ \
+                      (SHL32((x),   2)) ^ \
+                      (ROTL32((x), 15)) ^ \
+                      (ROTR32((x),  3)) )
+
+#define S32_4(x) ( (SHR32((x),   1)) ^ (x))
+
+#define S32_5(x) ( (SHR32((x),   2)) ^ (x))
+
+#define R32_1(x)   (ROTL32((x),  3))
+#define R32_2(x)   (ROTL32((x),  7))
+#define R32_3(x)   (ROTL32((x), 13))
+#define R32_4(x)   (ROTL32((x), 16))
+#define R32_5(x)   (ROTR32((x), 13))
+#define R32_6(x)   (ROTR32((x),  9))
+#define R32_7(x)   (ROTR32((x),  5))
+
+
+#include "f1_autogen.i"
+
+void bmw_small_f0(uint32_t* q, uint32_t* h, const uint32_t* m);
+
+#if 0
+static inline
+void bmw_small_f0(uint32_t* q, uint32_t* h, const uint32_t* m){
+       uint32_t t[16];
+       uint32_t tr0, tr1, tr2, tmp;
+       t[ 0] = h[ 0] ^ m[ 0];
+       t[ 1] = h[ 1] ^ m[ 1];
+       t[ 2] = h[ 2] ^ m[ 2];
+       t[ 3] = h[ 3] ^ m[ 3];
+       t[ 4] = h[ 4] ^ m[ 4];
+       t[ 6] = h[ 6] ^ m[ 6];
+       t[ 8] = h[ 8] ^ m[ 8];
+       t[ 9] = h[ 9] ^ m[ 9];
+       t[11] = h[11] ^ m[11];
+       t[12] = h[12] ^ m[12];
+       t[15] = h[15] ^ m[15];
+       t[ 5] = h[ 5] ^ m[ 5];
+       t[10] = h[10] ^ m[10];
+       t[13] = h[13] ^ m[13];
+       t[ 7] = h[ 7] ^ m[ 7];
+       t[14] = h[14] ^ m[14];
+
+       dump_x(t, 16, 'T');
+       /*
+       q[ 0] = (t[ 5] - t[ 7] + t[10] + t[13] + t[14]);
+       q[ 3] = (t[ 0] - t[ 1] + t[ 8] - t[10] + t[13]);
+       q[ 6] = (t[ 4] - t[ 0] - t[ 3] - t[11] + t[13]);
+       q[ 9] = (t[ 0] - t[ 3] + t[ 6] - t[ 7] + t[14]);
+       q[12] = (t[ 1] + t[ 3] - t[ 6] - t[ 9] + t[10]);
+       q[15] = (t[12] - t[ 4] - t[ 6] - t[ 9] + t[13]);
+       q[ 2] = (t[ 0] + t[ 7] + t[ 9] - t[12] + t[15]);
+       q[ 5] = (t[ 3] - t[ 2] + t[10] - t[12] + t[15]);
+       q[ 8] = (t[ 2] - t[ 5] - t[ 6] + t[13] - t[15]);
+       q[11] = (t[ 8] - t[ 0] - t[ 2] - t[ 5] + t[ 9]);
+       q[14] = (t[ 3] - t[ 5] + t[ 8] - t[11] - t[12]);
+       q[ 1] = (t[ 6] - t[ 8] + t[11] + t[14] - t[15]);
+       q[ 4] = (t[ 1] + t[ 2] + t[ 9] - t[11] - t[14]);
+       q[ 7] = (t[ 1] - t[ 4] - t[ 5] - t[12] - t[14]);
+       q[10] = (t[ 8] - t[ 1] - t[ 4] - t[ 7] + t[15]);
+       q[13] = (t[ 2] + t[ 4] + t[ 7] + t[10] + t[11]);
+       */
+       tmp = +t[ 5] +t[10] +t[13] +(tr1=-t[ 7]+t[14]) ;
+       q[ 0] = S32_0(tmp) + h[ 1];
+       tmp = +t[ 8] +t[13] +t[ 0] -(tr2=+t[ 1]+t[10]) ;
+       q[ 3] = S32_3(tmp) + h[ 4];
+       tmp = -t[11] +t[13] -t[ 0] -t[ 3] +t[ 4] ;
+       q[ 6] = S32_1(tmp) + h[ 7];
+       tmp = +t[ 0] +(tr0=-t[ 3]+t[ 6]) +(tr1) ;
+       q[ 9] = S32_4(tmp) + h[10];
+       tmp = -t[ 9] -(tr0) +(tr2) ;
+       q[12] = S32_2(tmp) + h[13];
+       tmp = -t[ 4] +(tr0=-t[ 9]+t[12]) +(tr1=-t[ 6]+t[13]) ;
+       q[15] = S32_0(tmp) + h[ 0];
+       tmp = +t[ 7] +t[15] +t[ 0] -(tr0) ;
+       q[ 2] = S32_2(tmp) + h[ 3];
+       tmp = +t[10] +(tr0=-t[ 2]+t[15]) +(tr2=+t[ 3]-t[12]) ;
+       q[ 5] = S32_0(tmp) + h[ 6];
+       tmp = -t[ 5] -(tr0) +(tr1) ;
+       q[ 8] = S32_3(tmp) + h[ 9];
+       tmp = -t[ 0] -t[ 2] +t[ 9] +(tr0=-t[ 5]+t[ 8]) ;
+       q[11] = S32_1(tmp) + h[12];
+       tmp = -t[11] +(tr0) +(tr2) ;
+       q[14] = S32_4(tmp) + h[15];
+       tmp = +t[ 6] +(tr0=+t[11]+t[14]) -(tr1=+t[ 8]+t[15]) ;
+       q[ 1] = S32_1(tmp) + h[ 2];
+       tmp = +t[ 9] +t[ 1] +t[ 2] -(tr0) ;
+       q[ 4] = S32_4(tmp) + h[ 5];
+       tmp = -t[12] -t[14] +t[ 1] -t[ 4] -t[ 5] ;
+       q[ 7] = S32_2(tmp) + h[ 8];
+       tmp = -t[ 1] -(tr0=+t[ 4]+t[ 7]) +(tr1) ;
+       q[10] = S32_0(tmp) + h[11];
+       tmp = +t[ 2] +t[10] +t[11] +(tr0) ;
+       q[13] = S32_3(tmp) + h[14];
+
+       dump_x(q, 16, 'W');
+}
+#endif
+
+static inline
+void bmw_small_f2(uint32_t* h, uint32_t* q, const uint32_t* m){
+       uint32_t xl, xh;
+       xl =      q[16] ^ q[17] ^ q[18] ^ q[19] ^ q[20] ^ q[21] ^ q[22] ^ q[23];
+       xh = xl ^ q[24] ^ q[25] ^ q[26] ^ q[27] ^ q[28] ^ q[29] ^ q[30] ^ q[31];
+#if DEBUG
+       cli_putstr("\r\n XL = ");
+       cli_hexdump_rev(&xl, 4);
+       cli_putstr("\r\n XH = ");
+       cli_hexdump_rev(&xh, 4);
+#endif
+
+       h[0] = (SHL32(xh, 5) ^ SHR32(q[16], 5) ^ m[ 0]) + (xl ^ q[24] ^ q[ 0]);
+       h[1] = (SHR32(xh, 7) ^ SHL32(q[17], 8) ^ m[ 1]) + (xl ^ q[25] ^ q[ 1]);
+       h[2] = (SHR32(xh, 5) ^ SHL32(q[18], 5) ^ m[ 2]) + (xl ^ q[26] ^ q[ 2]);
+       h[3] = (SHR32(xh, 1) ^ SHL32(q[19], 5) ^ m[ 3]) + (xl ^ q[27] ^ q[ 3]);
+       h[4] = (SHR32(xh, 3) ^ q[20]           ^ m[ 4]) + (xl ^ q[28] ^ q[ 4]);
+       h[5] = (SHL32(xh, 6) ^ SHR32(q[21], 6) ^ m[ 5]) + (xl ^ q[29] ^ q[ 5]);
+       h[6] = (SHR32(xh, 4) ^ SHL32(q[22], 6) ^ m[ 6]) + (xl ^ q[30] ^ q[ 6]);
+       h[7] = (SHR32(xh,11) ^ SHL32(q[23], 2) ^ m[ 7]) + (xl ^ q[31] ^ q[ 7]);
+
+       h[ 8] = ROTL32(h[4],  9) + (xh ^ q[24] ^ m[ 8]) + (SHL32(xl, 8) ^ q[23] ^ q[ 8]);
+       h[ 9] = ROTL32(h[5], 10) + (xh ^ q[25] ^ m[ 9]) + (SHR32(xl, 6) ^ q[16] ^ q[ 9]);
+       h[10] = ROTL32(h[6], 11) + (xh ^ q[26] ^ m[10]) + (SHL32(xl, 6) ^ q[17] ^ q[10]);
+       h[11] = ROTL32(h[7], 12) + (xh ^ q[27] ^ m[11]) + (SHL32(xl, 4) ^ q[18] ^ q[11]);
+       h[12] = ROTL32(h[0], 13) + (xh ^ q[28] ^ m[12]) + (SHR32(xl, 3) ^ q[19] ^ q[12]);
+       h[13] = ROTL32(h[1], 14) + (xh ^ q[29] ^ m[13]) + (SHR32(xl, 4) ^ q[20] ^ q[13]);
+       h[14] = ROTL32(h[2], 15) + (xh ^ q[30] ^ m[14]) + (SHR32(xl, 7) ^ q[21] ^ q[14]);
+       h[15] = ROTL32(h[3], 16) + (xh ^ q[31] ^ m[15]) + (SHR32(xl, 2) ^ q[22] ^ q[15]);
+}
+
+void bmw_small_nextBlock(bmw_small_ctx_t* ctx, const void* block){
+       uint32_t q[32];
+       dump_x(block, 16, 'M');
+       bmw_small_f0(q, ctx->h, block);
+       dump_x(q, 16, 'Q');
+       bmw_small_f1(q, block, ctx->h);
+       dump_x(q+16, 16, 'Q');
+       bmw_small_f2(ctx->h, q, block);
+       ctx->counter += 1;
+       ctx_dump(ctx);
+}
+
+void bmw_small_lastBlock(bmw_small_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
+       union {
+               uint8_t   v8[64];
+               uint32_t v32[16];
+               uint64_t v64[ 8];
+       } buffer;
+       while(length_b >= BMW_SMALL_BLOCKSIZE){
+               bmw_small_nextBlock(ctx, block);
+               length_b -= BMW_SMALL_BLOCKSIZE;
+               block = (uint8_t*)block + BMW_SMALL_BLOCKSIZE_B;
+       }
+       memset(buffer.v8, 0, 64);
+       memcpy(buffer.v8, block, (length_b+7)/8);
+       buffer.v8[length_b>>3] |= 0x80 >> (length_b&0x07);
+       if(length_b+1>64*8-64){
+               bmw_small_nextBlock(ctx, buffer.v8);
+               memset(buffer.v8, 0, 64-8);
+               ctx->counter -= 1;
+       }
+       buffer.v64[7] = (uint64_t)(ctx->counter*512LL)+(uint64_t)length_b;
+       bmw_small_nextBlock(ctx, buffer.v8);
+       uint8_t i;
+       uint32_t q[32];
+       memset(buffer.v8, 0xaa, 64);
+       for(i=0; i<16;++i){
+               buffer.v8[i*4] = i+0xa0;
+       }
+//     dump_x(buffer.v8, 16, 'A');
+       dump_x(ctx->h, 16, 'M');
+       bmw_small_f0(q, buffer.v32, ctx->h);
+       dump_x(buffer.v8, 16, 'a');
+       dump_x(q, 16, 'Q');
+       bmw_small_f1(q, ctx->h, buffer.v32);
+       dump_x(q, 32, 'Q');
+       bmw_small_f2(buffer.v32, q, ctx->h);
+       memcpy(ctx->h, buffer.v8, 64);
+}
+
+void bmw224_init(bmw224_ctx_t* ctx){
+       uint8_t i;
+       ctx->h[0] = 0x00010203;
+       for(i=1; i<16; ++i){
+               ctx->h[i] = ctx->h[i-1]+ 0x04040404;
+       }
+       ctx->counter=0;
+       ctx_dump(ctx);
+}
+
+void bmw256_init(bmw256_ctx_t* ctx){
+       uint8_t i;
+       ctx->h[0] = 0x40414243;
+       for(i=1; i<16; ++i){
+               ctx->h[i] = ctx->h[i-1]+ 0x04040404;
+       }
+       ctx->counter=0;
+       ctx_dump(ctx);
+}
+
+void bmw224_nextBlock(bmw224_ctx_t* ctx, const void* block){
+       bmw_small_nextBlock(ctx, block);
+}
+
+void bmw256_nextBlock(bmw256_ctx_t* ctx, const void* block){
+       bmw_small_nextBlock(ctx, block);
+}
+
+void bmw224_lastBlock(bmw224_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
+       bmw_small_lastBlock(ctx, block, length_b);
+}
+
+void bmw256_lastBlock(bmw256_ctx_t* ctx, const void* block, uint16_t length_b){
+       bmw_small_lastBlock(ctx, block, length_b);
+}
+
+void bmw224_ctx2hash(void* dest, const bmw224_ctx_t* ctx){
+       memcpy(dest, &(ctx->h[9]), 224/8);
+}
+
+void bmw256_ctx2hash(void* dest, const bmw256_ctx_t* ctx){
+       memcpy(dest, &(ctx->h[8]), 256/8);
+}
+
+void bmw224(void* dest, const void* msg, uint32_t length_b){
+       bmw_small_ctx_t ctx;
+       bmw224_init(&ctx);
+       while(length_b>=BMW_SMALL_BLOCKSIZE){
+               bmw_small_nextBlock(&ctx, msg);
+               length_b -= BMW_SMALL_BLOCKSIZE;
+               msg = (uint8_t*)msg + BMW_SMALL_BLOCKSIZE_B;
+       }
+       bmw_small_lastBlock(&ctx, msg, length_b);
+       bmw224_ctx2hash(dest, &ctx);
+}
+
+void bmw256(void* dest, const void* msg, uint32_t length_b){
+       bmw_small_ctx_t ctx;
+       bmw256_init(&ctx);
+       while(length_b>=BMW_SMALL_BLOCKSIZE){
+               bmw_small_nextBlock(&ctx, msg);
+               length_b -= BMW_SMALL_BLOCKSIZE;
+               msg = (uint8_t*)msg + BMW_SMALL_BLOCKSIZE_B;
+       }
+       bmw_small_lastBlock(&ctx, msg, length_b);
+       bmw256_ctx2hash(dest, &ctx);
+}
+