crypto/aes/aes_ige.c

   1 /* crypto/aes/aes_ige.c */
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  48  * ====================================================================
  49  *
  50  */
  51
  52 #include "cryptlib.h"
  53
  54 #include <openssl/aes.h>
  55 #include "aes_locl.h"
  56
  57 #define N_WORDS (AES_BLOCK_SIZE / sizeof(unsigned long))
  58 typedef struct {
  59     unsigned long data[N_WORDS];
  60 } aes_block_t;
  61
  62 /* XXX: probably some better way to do this */
  63 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  64 # define UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST 1
  65 #else
  66 # define UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST 0
  67 #endif
  68
  69 #if UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
  70 # define load_block(d, s)        (d) = *(const aes_block_t *)(s)
  71 # define store_block(d, s)       *(aes_block_t *)(d) = (s)
  72 #else
  73 # define load_block(d, s)        memcpy((d).data, (s), AES_BLOCK_SIZE)
  74 # define store_block(d, s)       memcpy((d), (s).data, AES_BLOCK_SIZE)
  75 #endif
  76
  77 /* N.B. The IV for this mode is _twice_ the block size */
  78
  79 void AES_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
  80                      size_t length, const AES_KEY *key,
  81                      unsigned char *ivec, const int enc)
  82 {
  83     size_t n;
  84     size_t len = length;
  85
  86     OPENSSL_assert(in && out && key && ivec);
  87     OPENSSL_assert((AES_ENCRYPT == enc) || (AES_DECRYPT == enc));
  88     OPENSSL_assert((length % AES_BLOCK_SIZE) == 0);
  89
  90     len = length / AES_BLOCK_SIZE;
  91
  92     if (AES_ENCRYPT == enc) {
  93         if (in != out &&
  94             (UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
  95              || ((size_t)in | (size_t)out | (size_t)ivec) % sizeof(long) ==
  96              0)) {
  97             aes_block_t *ivp = (aes_block_t *) ivec;
  98             aes_block_t *iv2p = (aes_block_t *) (ivec + AES_BLOCK_SIZE);
  99
 100             while (len) {
 101                 aes_block_t *inp = (aes_block_t *) in;
 102                 aes_block_t *outp = (aes_block_t *) out;
 103
 104                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 105                     outp->data[n] = inp->data[n] ^ ivp->data[n];
 106                 AES_encrypt((unsigned char *)outp->data,
 107                             (unsigned char *)outp->data, key);
 108                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 109                     outp->data[n] ^= iv2p->data[n];
 110                 ivp = outp;
 111                 iv2p = inp;
 112                 --len;
 113                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 114                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 115             }
 116             memcpy(ivec, ivp->data, AES_BLOCK_SIZE);
 117             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2p->data, AES_BLOCK_SIZE);
 118         } else {
 119             aes_block_t tmp, tmp2;
 120             aes_block_t iv;
 121             aes_block_t iv2;
 122
 123             load_block(iv, ivec);
 124             load_block(iv2, ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 125
 126             while (len) {
 127                 load_block(tmp, in);
 128                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 129                     tmp2.data[n] = tmp.data[n] ^ iv.data[n];
 130                 AES_encrypt((unsigned char *)tmp2.data,
 131                             (unsigned char *)tmp2.data, key);
 132                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 133                     tmp2.data[n] ^= iv2.data[n];
 134                 store_block(out, tmp2);
 135                 iv = tmp2;
 136                 iv2 = tmp;
 137                 --len;
 138                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 139                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 140             }
 141             memcpy(ivec, iv.data, AES_BLOCK_SIZE);
 142             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2.data, AES_BLOCK_SIZE);
 143         }
 144     } else {
 145         if (in != out &&
 146             (UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
 147              || ((size_t)in | (size_t)out | (size_t)ivec) % sizeof(long) ==
 148              0)) {
 149             aes_block_t *ivp = (aes_block_t *) ivec;
 150             aes_block_t *iv2p = (aes_block_t *) (ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 151
 152             while (len) {
 153                 aes_block_t tmp;
 154                 aes_block_t *inp = (aes_block_t *) in;
 155                 aes_block_t *outp = (aes_block_t *) out;
 156
 157                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 158                     tmp.data[n] = inp->data[n] ^ iv2p->data[n];
 159                 AES_decrypt((unsigned char *)tmp.data,
 160                             (unsigned char *)outp->data, key);
 161                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 162                     outp->data[n] ^= ivp->data[n];
 163                 ivp = inp;
 164                 iv2p = outp;
 165                 --len;
 166                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 167                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 168             }
 169             memcpy(ivec, ivp->data, AES_BLOCK_SIZE);
 170             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2p->data, AES_BLOCK_SIZE);
 171         } else {
 172             aes_block_t tmp, tmp2;
 173             aes_block_t iv;
 174             aes_block_t iv2;
 175
 176             load_block(iv, ivec);
 177             load_block(iv2, ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 178
 179             while (len) {
 180                 load_block(tmp, in);
 181                 tmp2 = tmp;
 182                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 183                     tmp.data[n] ^= iv2.data[n];
 184                 AES_decrypt((unsigned char *)tmp.data,
 185                             (unsigned char *)tmp.data, key);
 186                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 187                     tmp.data[n] ^= iv.data[n];
 188                 store_block(out, tmp);
 189                 iv = tmp2;
 190                 iv2 = tmp;
 191                 --len;
 192                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 193                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 194             }
 195             memcpy(ivec, iv.data, AES_BLOCK_SIZE);
 196             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2.data, AES_BLOCK_SIZE);
 197         }
 198     }
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Note that its effectively impossible to do biIGE in anything other
 203  * than a single pass, so no provision is made for chaining.
 204  */
 205
 206 /* N.B. The IV for this mode is _four times_ the block size */
 207
 208 void AES_bi_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 209                         size_t length, const AES_KEY *key,
 210                         const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec,
 211                         const int enc)
 212 {
 213     size_t n;
 214     size_t len = length;
 215     unsigned char tmp[AES_BLOCK_SIZE];
 216     unsigned char tmp2[AES_BLOCK_SIZE];
 217     unsigned char tmp3[AES_BLOCK_SIZE];
 218     unsigned char prev[AES_BLOCK_SIZE];
 219     const unsigned char *iv;
 220     const unsigned char *iv2;
 221
 222     OPENSSL_assert(in && out && key && ivec);
 223     OPENSSL_assert((AES_ENCRYPT == enc) || (AES_DECRYPT == enc));
 224     OPENSSL_assert((length % AES_BLOCK_SIZE) == 0);
 225
 226     if (AES_ENCRYPT == enc) {
 227         /*
 228          * XXX: Do a separate case for when in != out (strictly should check
 229          * for overlap, too)
 230          */
 231
 232         /* First the forward pass */
 233         iv = ivec;
 234         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE;
 235         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 236             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 237                 out[n] = in[n] ^ iv[n];
 238             AES_encrypt(out, out, key);
 239             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 240                 out[n] ^= iv2[n];
 241             iv = out;
 242             memcpy(prev, in, AES_BLOCK_SIZE);
 243             iv2 = prev;
 244             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 245             in += AES_BLOCK_SIZE;
 246             out += AES_BLOCK_SIZE;
 247         }
 248
 249         /* And now backwards */
 250         iv = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 2;
 251         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 3;
 252         len = length;
 253         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 254             out -= AES_BLOCK_SIZE;
 255             /*
 256              * XXX: reduce copies by alternating between buffers
 257              */
 258             memcpy(tmp, out, AES_BLOCK_SIZE);
 259             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 260                 out[n] ^= iv[n];
 261             /*
 262              * hexdump(stdout, "out ^ iv", out, AES_BLOCK_SIZE);
 263              */
 264             AES_encrypt(out, out, key);
 265             /*
 266              * hexdump(stdout,"enc", out, AES_BLOCK_SIZE);
 267              */
 268             /*
 269              * hexdump(stdout,"iv2", iv2, AES_BLOCK_SIZE);
 270              */
 271             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 272                 out[n] ^= iv2[n];
 273             /*
 274              * hexdump(stdout,"out", out, AES_BLOCK_SIZE);
 275              */
 276             iv = out;
 277             memcpy(prev, tmp, AES_BLOCK_SIZE);
 278             iv2 = prev;
 279             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 280         }
 281     } else {
 282         /* First backwards */
 283         iv = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 2;
 284         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 3;
 285         in += length;
 286         out += length;
 287         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 288             in -= AES_BLOCK_SIZE;
 289             out -= AES_BLOCK_SIZE;
 290             memcpy(tmp, in, AES_BLOCK_SIZE);
 291             memcpy(tmp2, in, AES_BLOCK_SIZE);
 292             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 293                 tmp[n] ^= iv2[n];
 294             AES_decrypt(tmp, out, key);
 295             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 296                 out[n] ^= iv[n];
 297             memcpy(tmp3, tmp2, AES_BLOCK_SIZE);
 298             iv = tmp3;
 299             iv2 = out;
 300             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 301         }
 302
 303         /* And now forwards */
 304         iv = ivec;
 305         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE;
 306         len = length;
 307         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 308             memcpy(tmp, out, AES_BLOCK_SIZE);
 309             memcpy(tmp2, out, AES_BLOCK_SIZE);
 310             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 311                 tmp[n] ^= iv2[n];
 312             AES_decrypt(tmp, out, key);
 313             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 314                 out[n] ^= iv[n];
 315             memcpy(tmp3, tmp2, AES_BLOCK_SIZE);
 316             iv = tmp3;
 317             iv2 = out;
 318             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 319             in += AES_BLOCK_SIZE;
 320             out += AES_BLOCK_SIZE;
 321         }
 322     }
 323 }