crypto/modes/ctr128.c

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  47  * ====================================================================
  48  *
  49  */
  50
  51 #include <stddef.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 #include "modes.h"
  62
  63 typedef unsigned int u32;
  64 typedef unsigned char u8;
  65
  66 # define GETU32(pt) (((u32)(pt)[0] << 24) ^ ((u32)(pt)[1] << 16) ^ ((u32)(pt)[2] <<  8) ^ ((u32)(pt)[3]))
  67 # define PUTU32(ct, st) { (ct)[0] = (u8)((st) >> 24); (ct)[1] = (u8)((st) >> 16); (ct)[2] = (u8)((st) >>  8); (ct)[3] = (u8)(st); }
  68
  69 #define STRICT_ALIGNMENT
  70 #if defined(__i386) || defined(__i386__) || \
  71     defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
  72     defined(_M_IX86) || defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64) || \
  73     defined(__s390__) || defined(__s390x__)
  74 #  undef STRICT_ALIGNMENT
  75 #endif
  76
  77 /* NOTE: the IV/counter CTR mode is big-endian.  The code itself
  78  * is endian-neutral. */
  79
  80 /* increment counter (128-bit int) by 1 */
  81 static void ctr128_inc(unsigned char *counter) {
  82         u32 c,n=16;
  83
  84         do {
  85                 n -= 4;
  86                 c = GETU32(counter+n);
  87                 ++c;    c &= 0xFFFFFFFF;
  88                 PUTU32(counter + n, c);
  89                 if (c) return;
  90         } while (n);
  91 }
  92
  93 #if !defined(OPENSSL_SMALL_FOORPRINT)
  94 static void ctr128_inc_aligned(unsigned char *counter) {
  95         size_t *data,c,n;
  96         const union { long one; char little; } is_endian = {1};
  97
  98         if (is_endian.little) {
  99                 ctr128_inc(counter);
 100                 return;
 101         }
 102
 103         data = (size_t *)counter;
 104         n = 16/sizeof(size_t);
 105         do {
 106                 --n;
 107                 c = data[n];
 108                 ++c;
 109                 data[n] = c;
 110                 if (c) return;
 111         } while (n);
 112 }
 113 #endif
 114
 115 /* The input encrypted as though 128bit counter mode is being
 116  * used.  The extra state information to record how much of the
 117  * 128bit block we have used is contained in *num, and the
 118  * encrypted counter is kept in ecount_buf.  Both *num and
 119  * ecount_buf must be initialised with zeros before the first
 120  * call to CRYPTO_ctr128_encrypt().
 121  *
 122  * This algorithm assumes that the counter is in the x lower bits
 123  * of the IV (ivec), and that the application has full control over
 124  * overflow and the rest of the IV.  This implementation takes NO
 125  * responsability for checking that the counter doesn't overflow
 126  * into the rest of the IV when incremented.
 127  */
 128 void CRYPTO_ctr128_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 129                         size_t len, const void *key,
 130                         unsigned char ivec[16], unsigned char ecount_buf[16],
 131                         unsigned int *num, block_f block)
 132 {
 133         unsigned int n;
 134         size_t l=0;
 135
 136         assert(in && out && key && ecount_buf && num);
 137         assert(*num < 16);
 138
 139         n = *num;
 140
 141 #if !defined(OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT)
 142         if (16%sizeof(size_t) == 0) do { /* always true actually */
 143                 while (n && len) {
 144                         *(out++) = *(in++) ^ ecount_buf[n];
 145                         --len;
 146                         n = (n+1) % 16;
 147                 }
 148
 149 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 150                 if (((size_t)in|(size_t)out|(size_t)ivec)%sizeof(size_t) != 0)
 151                         break;
 152 #endif
 153                 while (len>=16) {
 154                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 155                         ctr128_inc_aligned(ivec);
 156                         for (n=0; n<16; n+=sizeof(size_t))
 157                                 *(size_t *)(out+n) =
 158                                 *(size_t *)(in+n) ^ *(size_t *)(ecount_buf+n);
 159                         len -= 16;
 160                         out += 16;
 161                         in  += 16;
 162                 }
 163                 n = 0;
 164                 if (len) {
 165                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 166                         ctr128_inc_aligned(ivec);
 167                         while (len--) {
 168                                 out[n] = in[n] ^ ecount_buf[n];
 169                                 ++n;
 170                         }
 171                 }
 172                 *num = n;
 173                 return;
 174         } while(0);
 175         /* the rest would be commonly eliminated by x86* compiler */
 176 #endif
 177         while (l<len) {
 178                 if (n==0) {
 179                         (*block)(ivec, ecount_buf, key);
 180                         ctr128_inc(ivec);
 181                 }
 182                 out[l] = in[l] ^ ecount_buf[n];
 183                 ++l;
 184                 n = (n+1) % 16;
 185         }
 186
 187         *num=n;
 188 }