crypto/modes/ctr128.c

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  47  * ====================================================================
  48  *
  49  */
  50
  51 #include "modes.h"
  52 #include <string.h>
  53
  54 #ifndef MODES_DEBUG
  55 # ifndef NDEBUG
  56 #  define NDEBUG
  57 # endif
  58 #endif
  59 #include <assert.h>
  60
  61 typedef unsigned int u32;
  62 typedef unsigned char u8;
  63
  64 # define GETU32(pt) (((u32)(pt)[0] << 24) ^ ((u32)(pt)[1] << 16) ^ ((u32)(pt)[2] <<  8) ^ ((u32)(pt)[3]))
  65 # define PUTU32(ct, st) { (ct)[0] = (u8)((st) >> 24); (ct)[1] = (u8)((st) >> 16); (ct)[2] = (u8)((st) >>  8); (ct)[3] = (u8)(st); }
  66
  67 #define STRICT_ALIGNMENT
  68 #if defined(__i386) || defined(__i386__) || \
  69     defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
  70     defined(_M_IX86) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64) || \
  71     defined(__s390__) || defined(__s390x__)
  72 #  undef STRICT_ALIGNMENT
  73 #endif
  74
  75 /* NOTE: the IV/counter CTR mode is big-endian.  The code itself
  76  * is endian-neutral. */
  77
  78 /* increment counter (128-bit int) by 1 */
  79 static void ctr128_inc(unsigned char *counter) {
  80         u32 c,n=16;
  81
  82         do {
  83                 n -= 4;
  84                 c = GETU32(counter+n);
  85                 ++c;    c &= 0xFFFFFFFF;
  86                 PUTU32(counter + n, c);
  87                 if (c) return;
  88         } while (n);
  89 }
  90
  91 #if !defined(OPENSSL_SMALL_FOORPRINT)
  92 static void ctr128_inc_aligned(unsigned char *counter) {
  93         size_t *data,c,n;
  94         const union { long one; char little; } is_endian = {1};
  95
  96         if (is_endian.little) {
  97                 ctr128_inc(counter);
  98                 return;
  99         }
 100
 101         data = (size_t *)counter;
 102         n = 16/sizeof(size_t);
 103         do {
 104                 --n;
 105                 c = data[n];
 106                 ++c;
 107                 data[n] = c;
 108                 if (c) return;
 109         } while (n);
 110 }
 111 #endif
 112
 113 /* The input encrypted as though 128bit counter mode is being
 114  * used.  The extra state information to record how much of the
 115  * 128bit block we have used is contained in *num, and the
 116  * encrypted counter is kept in ecount_buf.  Both *num and
 117  * ecount_buf must be initialised with zeros before the first
 118  * call to CRYPTO_ctr128_encrypt().
 119  *
 120  * This algorithm assumes that the counter is in the x lower bits
 121  * of the IV (ivec), and that the application has full control over
 122  * overflow and the rest of the IV.  This implementation takes NO
 123  * responsability for checking that the counter doesn't overflow
 124  * into the rest of the IV when incremented.
 125  */
 126 void CRYPTO_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 127                         size_t len, const void *key,
 128                         unsigned char ivec[16], unsigned char ecount_buf[16],
 129                         unsigned int *num, block128_f block)
 130 {
 131         unsigned int n;
 132         size_t l=0;
 133
 134         assert(in && out && key && ecount_buf && num);
 135         assert(*num < 16);
 136
 137         n = *num;
 138
 139 #if !defined(OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT)
 140         if (16%sizeof(size_t) == 0) do { /* always true actually */
 141                 while (n && len) {
 142                         *(out++) = *(in++) ^ ecount_buf[n];
 143                         --len;
 144                         n = (n+1) % 16;
 145                 }
 146
 147 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 148                 if (((size_t)in|(size_t)out|(size_t)ivec)%sizeof(size_t) != 0)
 149                         break;
 150 #endif
 151                 while (len>=16) {
 152                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 153                         ctr128_inc_aligned(ivec);
 154                         for (n=0; n<16; n+=sizeof(size_t))
 155                                 *(size_t *)(out+n) =
 156                                 *(size_t *)(in+n) ^ *(size_t *)(ecount_buf+n);
 157                         len -= 16;
 158                         out += 16;
 159                         in  += 16;
 160                 }
 161                 n = 0;
 162                 if (len) {
 163                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 164                         ctr128_inc_aligned(ivec);
 165                         while (len--) {
 166                                 out[n] = in[n] ^ ecount_buf[n];
 167                                 ++n;
 168                         }
 169                 }
 170                 *num = n;
 171                 return;
 172         } while(0);
 173         /* the rest would be commonly eliminated by x86* compiler */
 174 #endif
 175         while (l<len) {
 176                 if (n==0) {
 177                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 178                         ctr128_inc(ivec);
 179                 }
 180                 out[l] = in[l] ^ ecount_buf[n];
 181                 ++l;
 182                 n = (n+1) % 16;
 183         }
 184
 185         *num=n;
 186 }