crypto/modes/xts128.c

   1 /* ====================================================================
   2  * Copyright (c) 2011 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the
  14  *    distribution.
  15  *
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  17  *    software must display the following acknowledgment:
  18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  20  *
  21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without
  23  *    prior written permission. For written permission, please contact
  24  *    openssl-core@openssl.org.
  25  *
  26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  28  *    permission of the OpenSSL Project.
  29  *
  30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  31  *    acknowledgment:
  32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  34  *
  35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  * ====================================================================
  48  */
  49
  50 #include <openssl/crypto.h>
  51 #include "modes_lcl.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 int CRYPTO_xts128_encrypt(const XTS128_CONTEXT *ctx,
  62                           const unsigned char iv[16],
  63                           const unsigned char *inp, unsigned char *out,
  64                           size_t len, int enc)
  65 {
  66     const union {
  67         long one;
  68         char little;
  69     } is_endian = {
  70         1
  71     };
  72     union {
  73         u64 u[2];
  74         u32 d[4];
  75         u8 c[16];
  76     } tweak, scratch;
  77     unsigned int i;
  78
  79     if (len < 16)
  80         return -1;
  81
  82     memcpy(tweak.c, iv, 16);
  83
  84     (*ctx->block2) (tweak.c, tweak.c, ctx->key2);
  85
  86     if (!enc && (len % 16))
  87         len -= 16;
  88
  89     while (len >= 16) {
  90 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
  91         memcpy(scratch.c, inp, 16);
  92         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  93         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  94 #else
  95         scratch.u[0] = ((u64 *)inp)[0] ^ tweak.u[0];
  96         scratch.u[1] = ((u64 *)inp)[1] ^ tweak.u[1];
  97 #endif
  98         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
  99 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 100         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 101         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 102         memcpy(out, scratch.c, 16);
 103 #else
 104         ((u64 *)out)[0] = scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 105         ((u64 *)out)[1] = scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 106 #endif
 107         inp += 16;
 108         out += 16;
 109         len -= 16;
 110
 111         if (len == 0)
 112             return 0;
 113
 114         if (is_endian.little) {
 115             unsigned int carry, res;
 116
 117             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
 118             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
 119             tweak.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
 120             tweak.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
 121         } else {
 122             size_t c;
 123
 124             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
 125                 /*
 126                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
 127                  */
 128                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
 129                 tweak.c[i] = (u8)c;
 130                 c = c >> 8;
 131             }
 132             tweak.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
 133         }
 134     }
 135     if (enc) {
 136         for (i = 0; i < len; ++i) {
 137             u8 c = inp[i];
 138             out[i] = scratch.c[i];
 139             scratch.c[i] = c;
 140         }
 141         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 142         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 143         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 144         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 145         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 146         memcpy(out - 16, scratch.c, 16);
 147     } else {
 148         union {
 149             u64 u[2];
 150             u8 c[16];
 151         } tweak1;
 152
 153         if (is_endian.little) {
 154             unsigned int carry, res;
 155
 156             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
 157             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
 158             tweak1.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
 159             tweak1.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
 160         } else {
 161             size_t c;
 162
 163             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
 164                 /*
 165                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
 166                  */
 167                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
 168                 tweak1.c[i] = (u8)c;
 169                 c = c >> 8;
 170             }
 171             tweak1.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
 172         }
 173 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 174         memcpy(scratch.c, inp, 16);
 175         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 176         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 177 #else
 178         scratch.u[0] = ((u64 *)inp)[0] ^ tweak1.u[0];
 179         scratch.u[1] = ((u64 *)inp)[1] ^ tweak1.u[1];
 180 #endif
 181         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 182         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 183         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 184
 185         for (i = 0; i < len; ++i) {
 186             u8 c = inp[16 + i];
 187             out[16 + i] = scratch.c[i];
 188             scratch.c[i] = c;
 189         }
 190         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 191         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 192         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 193 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 194         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 195         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 196         memcpy(out, scratch.c, 16);
 197 #else
 198         ((u64 *)out)[0] = scratch.u[0] ^ tweak.u[0];
 199         ((u64 *)out)[1] = scratch.u[1] ^ tweak.u[1];
 200 #endif
 201     }
 202
 203     return 0;
 204 }