tfdef.h

   1 #ifndef _THREEFISH_CIPHER_DEFINITIONS_HEADER
   2 #define _THREEFISH_CIPHER_DEFINITIONS_HEADER
   3
   4 #ifndef _DEFAULT_SOURCE
   5 #define _DEFAULT_SOURCE
   6 #endif
   7
   8 #ifndef _BSD_SOURCE
   9 #define _BSD_SOURCE
  10 #endif
  11
  12 /* config block */
  13 /* #define TF_256BITS */
  14 /* #define TF_512BITS */
  15 #define TF_1024BITS
  16 /* #define TF_NO_ENDIAN */
  17 /* #define TF_BIG_ENDIAN */
  18
  19 #include <stddef.h>
  20 #include <stdint.h>
  21 #ifndef TF_NO_ENDIAN
  22 #include <sys/param.h>
  23 #else
  24 #undef TF_BIG_ENDIAN
  25 #endif
  26
  27 #define TF_UNIT_TYPE uint64_t
  28
  29 #ifdef TF_BIG_ENDIAN
  30 #define TF_SWAP_FUNC htobe64
  31 #else
  32 #define TF_SWAP_FUNC htole64
  33 #endif
  34
  35 #if defined(TF_256BITS)
  36 #define TF_NR_BLOCK_BITS 256
  37 #define TF_NR_KEY_BITS 512
  38 #define TF_NR_BLOCK_UNITS 4
  39 #define TF_NR_KEY_UNITS 8
  40 #define IRR_POLY_CONST 0x425
  41 #elif defined(TF_512BITS)
  42 #define TF_NR_BLOCK_BITS 512
  43 #define TF_NR_KEY_BITS 768
  44 #define TF_NR_BLOCK_UNITS 8
  45 #define TF_NR_KEY_UNITS 12
  46 #define IRR_POLY_CONST 0x125
  47 #elif defined(TF_1024BITS)
  48 #define TF_NR_BLOCK_BITS 1024
  49 #define TF_NR_KEY_BITS 1280
  50 #define TF_NR_BLOCK_UNITS 16
  51 #define TF_NR_KEY_UNITS 20
  52 #define IRR_POLY_CONST 0x80043
  53 #else
  54 #error Please edit tfdef.h include file and select at least one cipher!
  55 #endif
  56
  57 #define TF_BYTE_TYPE uint8_t
  58 #define TF_SIZE_UNIT (sizeof(TF_UNIT_TYPE))
  59 #define TF_BLOCK_SIZE (TF_SIZE_UNIT * TF_NR_BLOCK_UNITS)
  60 #define TF_KEY_SIZE (TF_SIZE_UNIT * TF_NR_KEY_UNITS)
  61
  62 #define TF_NR_TWEAK_UNITS 2
  63 #define TF_NR_TWEAK_BITS 128
  64 #define TF_TWEAK_SIZE (TF_SIZE_UNIT * TF_NR_TWEAK_UNITS)
  65 #define TF_TWEAKEY_SIZE (TF_KEY_SIZE - (2 * TF_TWEAK_SIZE))
  66 #define TF_NR_TWEAKEY_BITS (TF_NR_KEY_BITS - (2 * TF_NR_TWEAK_BITS))
  67 #define TF_TWEAK_WORD1 (TF_NR_KEY_UNITS-3)
  68 #define TF_TWEAK_WORD2 (TF_NR_KEY_UNITS-2)
  69 #define TF_TWEAK_WORD3 (TF_NR_KEY_UNITS-1)
  70
  71 #define TF_TO_BITS(x) ((x) * 8)
  72 #define TF_FROM_BITS(x) ((x) / 8)
  73 #define TF_MAX_BITS TF_NR_BLOCK_BITS
  74 #define TF_UNIT_BITS (TF_SIZE_UNIT * 8)
  75
  76 #define TF_TO_BLOCKS(x) ((x) / TF_BLOCK_SIZE)
  77 #define TF_FROM_BLOCKS(x) ((x) * TF_BLOCK_SIZE)
  78 #define TF_BLOCKS_TO_BYTES(x) TF_FROM_BLOCKS(x)
  79 #define TF_BLOCKS_FROM_BYTES(x) TF_TO_BLOCKS(x)
  80
  81 static inline void data_to_words(void *p, size_t l)
  82 {
  83 #ifndef TF_NO_ENDIAN
  84         size_t idx;
  85         TF_UNIT_TYPE *P = p;
  86         TF_UNIT_TYPE t;
  87
  88         for (idx = 0; idx < (l/sizeof(TF_UNIT_TYPE)); idx++) {
  89                 t = TF_SWAP_FUNC(P[idx]);
  90                 P[idx] = t;
  91         }
  92 #endif
  93 }
  94
  95 static inline void xor_block(void *dst, const void *src, size_t sz)
  96 {
  97         const size_t *sx = (const size_t *)src;
  98         const TF_BYTE_TYPE *usx = (const TF_BYTE_TYPE *)src;
  99         size_t *dx = (size_t *)dst;
 100         TF_BYTE_TYPE *udx = (TF_BYTE_TYPE *)dst;
 101         size_t sl = sz;
 102
 103         for (sl = 0; sl < (sz / sizeof(size_t)); sl++) dx[sl] ^= sx[sl];
 104         if (sz - (sl * sizeof(size_t))) for (sl *= sizeof(size_t); sl < sz; sl++) udx[sl] ^= usx[sl];
 105 }
 106
 107 static inline void ctr_inc(TF_UNIT_TYPE *x, size_t xl)
 108 {
 109         size_t z;
 110
 111         for (z = 0; z < xl; z++) {
 112                 x[z] = ((x[z] + (TF_UNIT_TYPE)1) & ((TF_UNIT_TYPE)~0));
 113                 if (x[z]) break;
 114         }
 115 }
 116
 117 static inline void ctr_add(TF_UNIT_TYPE *x, size_t xl, const TF_UNIT_TYPE *y, size_t yl)
 118 {
 119         size_t z, cf;
 120         TF_UNIT_TYPE t;
 121
 122         for (z = 0, cf = 0; z < xl; z++) {
 123                 t = x[z] + (z >= yl ? (TF_UNIT_TYPE)0 : y[z]) + cf;
 124                 if (cf) cf = (x[z] >= t ? 1 : 0);
 125                 else cf = (x[z] > t ? 1 : 0);
 126                 x[z] = t;
 127         }
 128 }
 129
 130 struct tfe_stream;
 131
 132 #define tf_convkey(k) do { data_to_words(k, TF_KEY_SIZE); } while (0)
 133
 134 void tf_encrypt_rawblk(TF_UNIT_TYPE *O, const TF_UNIT_TYPE *I, const TF_UNIT_TYPE *K);
 135 void tf_decrypt_rawblk(TF_UNIT_TYPE *O, const TF_UNIT_TYPE *I, const TF_UNIT_TYPE *K);
 136
 137 void tf_encrypt_block(const void *key, void *out, const void *in);
 138 void tf_decrypt_block(const void *key, void *out, const void *in);
 139
 140 void tf_ctr_set(void *ctr, const void *sctr, size_t sctrsz);
 141 void tf_ctr_crypt(const void *key, void *ctr, void *out, const void *in, size_t sz);
 142
 143 void tf_tweak_set(void *key, const void *tweak);
 144
 145 void tf_stream_crypt(struct tfe_stream *tfe, void *out, const void *in, size_t sz);
 146 void tf_ecb_encrypt(const void *key, void *out, const void *in, size_t sz);
 147 void tf_ecb_decrypt(const void *key, void *out, const void *in, size_t sz);
 148 void tf_cbc_encrypt(const void *key, void *iv, void *out, const void *in, size_t sz);
 149 void tf_cbc_decrypt(const void *key, void *iv, void *out, const void *in, size_t sz);
 150 void tf_pcbc_encrypt(const void *key, void *iv, void *out, const void *in, size_t sz);
 151 void tf_pcbc_decrypt(const void *key, void *iv, void *out, const void *in, size_t sz);
 152 void tf_xts_encrypt(const void *keyx, const void *keyz, void *ctr, void *out, const void *in, size_t sz, size_t bpi);
 153 void tf_xts_decrypt(const void *keyx, const void *keyz, void *ctr, void *out, const void *in, size_t sz, size_t bpi);
 154
 155 #endif