70b870f4b0a9f0c9328f7b63726f859226de7838
[openssl.git] / crypto / des / set_key.c
1 /* crypto/des/set_key.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
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47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 /* set_key.c v 1.4 eay 24/9/91
60  * 1.4 Speed up by 400% :-)
61  * 1.3 added register declarations.
62  * 1.2 unrolled make_key_sched a bit more
63  * 1.1 added norm_expand_bits
64  * 1.0 First working version
65  */
66 #include "des_locl.h"
67 #include "podd.h"
68 #include "sk.h"
69
70 static int check_parity(const_des_cblock *key);
71 OPENSSL_GLOBAL int des_check_key=0;
72
73 void des_set_odd_parity(des_cblock *key)
74         {
75         int i;
76
77         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
78                 (*key)[i]=odd_parity[(*key)[i]];
79         }
80
81 static int check_parity(const_des_cblock *key)
82         {
83         int i;
84
85         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
86                 {
87                 if ((*key)[i] != odd_parity[(*key)[i]])
88                         return(0);
89                 }
90         return(1);
91         }
92
93 /* Weak and semi week keys as take from
94  * %A D.W. Davies
95  * %A W.L. Price
96  * %T Security for Computer Networks
97  * %I John Wiley & Sons
98  * %D 1984
99  * Many thanks to smb@ulysses.att.com (Steven Bellovin) for the reference
100  * (and actual cblock values).
101  */
102 #define NUM_WEAK_KEY    16
103 static des_cblock weak_keys[NUM_WEAK_KEY]={
104         /* weak keys */
105         {0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01},
106         {0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE},
107         {0x1F,0x1F,0x1F,0x1F,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E},
108         {0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xF1,0xF1,0xF1,0xF1},
109         /* semi-weak keys */
110         {0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE},
111         {0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01},
112         {0x1F,0xE0,0x1F,0xE0,0x0E,0xF1,0x0E,0xF1},
113         {0xE0,0x1F,0xE0,0x1F,0xF1,0x0E,0xF1,0x0E},
114         {0x01,0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1},
115         {0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1,0x01},
116         {0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E,0xFE},
117         {0xFE,0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E},
118         {0x01,0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E},
119         {0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E,0x01},
120         {0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1,0xFE},
121         {0xFE,0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1}};
122
123 int des_is_weak_key(const_des_cblock *key)
124         {
125         int i;
126
127         for (i=0; i<NUM_WEAK_KEY; i++)
128                 /* Added == 0 to comparision, I obviously don't run
129                  * this section very often :-(, thanks to
130                  * engineering@MorningStar.Com for the fix
131                  * eay 93/06/29
132                  * Another problem, I was comparing only the first 4
133                  * bytes, 97/03/18 */
134                 if (memcmp(weak_keys[i],key,sizeof(des_cblock)) == 0) return(1);
135         return(0);
136         }
137
138 /* NOW DEFINED IN des_local.h
139  * See ecb_encrypt.c for a pseudo description of these macros. 
140  * #define PERM_OP(a,b,t,n,m) ((t)=((((a)>>(n))^(b))&(m)),\
141  *      (b)^=(t),\
142  *      (a)=((a)^((t)<<(n))))
143  */
144
145 #define HPERM_OP(a,t,n,m) ((t)=((((a)<<(16-(n)))^(a))&(m)),\
146         (a)=(a)^(t)^(t>>(16-(n))))
147
148 /* return 0 if key parity is odd (correct),
149  * return -1 if key parity error,
150  * return -2 if illegal weak key.
151  */
152 int des_set_key(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
153         {
154         static int shifts2[16]={0,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0};
155         register DES_LONG c,d,t,s,t2;
156         register const unsigned char *in;
157         register DES_LONG *k;
158         register int i;
159
160         if (des_check_key)
161                 {
162                 if (!check_parity(key))
163                         return(-1);
164
165                 if (des_is_weak_key(key))
166                         return(-2);
167                 }
168
169         k=(DES_LONG *)schedule;
170         in = &(*key)[0];
171
172         c2l(in,c);
173         c2l(in,d);
174
175         /* do PC1 in 60 simple operations */ 
176 /*      PERM_OP(d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
177         HPERM_OP(c,t,-2, 0xcccc0000L);
178         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
179         HPERM_OP(c,t, 8, 0x00ff0000L);
180         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
181         HPERM_OP(d,t,-8, 0xff000000L);
182         HPERM_OP(d,t, 8, 0x00ff0000L);
183         HPERM_OP(d,t, 2, 0x33330000L);
184         d=((d&0x00aa00aaL)<<7L)|((d&0x55005500L)>>7L)|(d&0xaa55aa55L);
185         d=(d>>8)|((c&0xf0000000L)>>4);
186         c&=0x0fffffffL; */
187
188         /* I now do it in 47 simple operations :-)
189          * Thanks to John Fletcher (john_fletcher@lccmail.ocf.llnl.gov)
190          * for the inspiration. :-) */
191         PERM_OP (d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
192         HPERM_OP(c,t,-2,0xcccc0000L);
193         HPERM_OP(d,t,-2,0xcccc0000L);
194         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
195         PERM_OP (c,d,t,8,0x00ff00ffL);
196         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
197         d=      (((d&0x000000ffL)<<16L)| (d&0x0000ff00L)     |
198                  ((d&0x00ff0000L)>>16L)|((c&0xf0000000L)>>4L));
199         c&=0x0fffffffL;
200
201         for (i=0; i<ITERATIONS; i++)
202                 {
203                 if (shifts2[i])
204                         { c=((c>>2L)|(c<<26L)); d=((d>>2L)|(d<<26L)); }
205                 else
206                         { c=((c>>1L)|(c<<27L)); d=((d>>1L)|(d<<27L)); }
207                 c&=0x0fffffffL;
208                 d&=0x0fffffffL;
209                 /* could be a few less shifts but I am to lazy at this
210                  * point in time to investigate */
211                 s=      des_skb[0][ (c    )&0x3f                ]|
212                         des_skb[1][((c>> 6)&0x03)|((c>> 7L)&0x3c)]|
213                         des_skb[2][((c>>13)&0x0f)|((c>>14L)&0x30)]|
214                         des_skb[3][((c>>20)&0x01)|((c>>21L)&0x06) |
215                                                   ((c>>22L)&0x38)];
216                 t=      des_skb[4][ (d    )&0x3f                ]|
217                         des_skb[5][((d>> 7L)&0x03)|((d>> 8L)&0x3c)]|
218                         des_skb[6][ (d>>15L)&0x3f                ]|
219                         des_skb[7][((d>>21L)&0x0f)|((d>>22L)&0x30)];
220
221                 /* table contained 0213 4657 */
222                 t2=((t<<16L)|(s&0x0000ffffL))&0xffffffffL;
223                 *(k++)=ROTATE(t2,30)&0xffffffffL;
224
225                 t2=((s>>16L)|(t&0xffff0000L));
226                 *(k++)=ROTATE(t2,26)&0xffffffffL;
227                 }
228         return(0);
229         }
230
231 int des_key_sched(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
232         {
233         return(des_set_key(key,schedule));
234         }