crypto/aes/aes_ige.c

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  47  * ====================================================================
  48  *
  49  */
  50
  51 #include "internal/cryptlib.h"
  52
  53 #include <openssl/aes.h>
  54 #include "aes_locl.h"
  55
  56 #define N_WORDS (AES_BLOCK_SIZE / sizeof(unsigned long))
  57 typedef struct {
  58     unsigned long data[N_WORDS];
  59 } aes_block_t;
  60
  61 /* XXX: probably some better way to do this */
  62 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  63 # define UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST 1
  64 #else
  65 # define UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST 0
  66 #endif
  67
  68 #if UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
  69 # define load_block(d, s)        (d) = *(const aes_block_t *)(s)
  70 # define store_block(d, s)       *(aes_block_t *)(d) = (s)
  71 #else
  72 # define load_block(d, s)        memcpy((d).data, (s), AES_BLOCK_SIZE)
  73 # define store_block(d, s)       memcpy((d), (s).data, AES_BLOCK_SIZE)
  74 #endif
  75
  76 /* N.B. The IV for this mode is _twice_ the block size */
  77
  78 void AES_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
  79                      size_t length, const AES_KEY *key,
  80                      unsigned char *ivec, const int enc)
  81 {
  82     size_t n;
  83     size_t len = length;
  84
  85     OPENSSL_assert(in && out && key && ivec);
  86     OPENSSL_assert((AES_ENCRYPT == enc) || (AES_DECRYPT == enc));
  87     OPENSSL_assert((length % AES_BLOCK_SIZE) == 0);
  88
  89     len = length / AES_BLOCK_SIZE;
  90
  91     if (AES_ENCRYPT == enc) {
  92         if (in != out &&
  93             (UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
  94              || ((size_t)in | (size_t)out | (size_t)ivec) % sizeof(long) ==
  95              0)) {
  96             aes_block_t *ivp = (aes_block_t *) ivec;
  97             aes_block_t *iv2p = (aes_block_t *) (ivec + AES_BLOCK_SIZE);
  98
  99             while (len) {
 100                 aes_block_t *inp = (aes_block_t *) in;
 101                 aes_block_t *outp = (aes_block_t *) out;
 102
 103                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 104                     outp->data[n] = inp->data[n] ^ ivp->data[n];
 105                 AES_encrypt((unsigned char *)outp->data,
 106                             (unsigned char *)outp->data, key);
 107                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 108                     outp->data[n] ^= iv2p->data[n];
 109                 ivp = outp;
 110                 iv2p = inp;
 111                 --len;
 112                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 113                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 114             }
 115             memcpy(ivec, ivp->data, AES_BLOCK_SIZE);
 116             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2p->data, AES_BLOCK_SIZE);
 117         } else {
 118             aes_block_t tmp, tmp2;
 119             aes_block_t iv;
 120             aes_block_t iv2;
 121
 122             load_block(iv, ivec);
 123             load_block(iv2, ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 124
 125             while (len) {
 126                 load_block(tmp, in);
 127                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 128                     tmp2.data[n] = tmp.data[n] ^ iv.data[n];
 129                 AES_encrypt((unsigned char *)tmp2.data,
 130                             (unsigned char *)tmp2.data, key);
 131                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 132                     tmp2.data[n] ^= iv2.data[n];
 133                 store_block(out, tmp2);
 134                 iv = tmp2;
 135                 iv2 = tmp;
 136                 --len;
 137                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 138                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 139             }
 140             memcpy(ivec, iv.data, AES_BLOCK_SIZE);
 141             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2.data, AES_BLOCK_SIZE);
 142         }
 143     } else {
 144         if (in != out &&
 145             (UNALIGNED_MEMOPS_ARE_FAST
 146              || ((size_t)in | (size_t)out | (size_t)ivec) % sizeof(long) ==
 147              0)) {
 148             aes_block_t *ivp = (aes_block_t *) ivec;
 149             aes_block_t *iv2p = (aes_block_t *) (ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 150
 151             while (len) {
 152                 aes_block_t tmp;
 153                 aes_block_t *inp = (aes_block_t *) in;
 154                 aes_block_t *outp = (aes_block_t *) out;
 155
 156                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 157                     tmp.data[n] = inp->data[n] ^ iv2p->data[n];
 158                 AES_decrypt((unsigned char *)tmp.data,
 159                             (unsigned char *)outp->data, key);
 160                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 161                     outp->data[n] ^= ivp->data[n];
 162                 ivp = inp;
 163                 iv2p = outp;
 164                 --len;
 165                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 166                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 167             }
 168             memcpy(ivec, ivp->data, AES_BLOCK_SIZE);
 169             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2p->data, AES_BLOCK_SIZE);
 170         } else {
 171             aes_block_t tmp, tmp2;
 172             aes_block_t iv;
 173             aes_block_t iv2;
 174
 175             load_block(iv, ivec);
 176             load_block(iv2, ivec + AES_BLOCK_SIZE);
 177
 178             while (len) {
 179                 load_block(tmp, in);
 180                 tmp2 = tmp;
 181                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 182                     tmp.data[n] ^= iv2.data[n];
 183                 AES_decrypt((unsigned char *)tmp.data,
 184                             (unsigned char *)tmp.data, key);
 185                 for (n = 0; n < N_WORDS; ++n)
 186                     tmp.data[n] ^= iv.data[n];
 187                 store_block(out, tmp);
 188                 iv = tmp2;
 189                 iv2 = tmp;
 190                 --len;
 191                 in += AES_BLOCK_SIZE;
 192                 out += AES_BLOCK_SIZE;
 193             }
 194             memcpy(ivec, iv.data, AES_BLOCK_SIZE);
 195             memcpy(ivec + AES_BLOCK_SIZE, iv2.data, AES_BLOCK_SIZE);
 196         }
 197     }
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Note that its effectively impossible to do biIGE in anything other
 202  * than a single pass, so no provision is made for chaining.
 203  */
 204
 205 /* N.B. The IV for this mode is _four times_ the block size */
 206
 207 void AES_bi_ige_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 208                         size_t length, const AES_KEY *key,
 209                         const AES_KEY *key2, const unsigned char *ivec,
 210                         const int enc)
 211 {
 212     size_t n;
 213     size_t len = length;
 214     unsigned char tmp[AES_BLOCK_SIZE];
 215     unsigned char tmp2[AES_BLOCK_SIZE];
 216     unsigned char tmp3[AES_BLOCK_SIZE];
 217     unsigned char prev[AES_BLOCK_SIZE];
 218     const unsigned char *iv;
 219     const unsigned char *iv2;
 220
 221     OPENSSL_assert(in && out && key && ivec);
 222     OPENSSL_assert((AES_ENCRYPT == enc) || (AES_DECRYPT == enc));
 223     OPENSSL_assert((length % AES_BLOCK_SIZE) == 0);
 224
 225     if (AES_ENCRYPT == enc) {
 226         /*
 227          * XXX: Do a separate case for when in != out (strictly should check
 228          * for overlap, too)
 229          */
 230
 231         /* First the forward pass */
 232         iv = ivec;
 233         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE;
 234         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 235             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 236                 out[n] = in[n] ^ iv[n];
 237             AES_encrypt(out, out, key);
 238             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 239                 out[n] ^= iv2[n];
 240             iv = out;
 241             memcpy(prev, in, AES_BLOCK_SIZE);
 242             iv2 = prev;
 243             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 244             in += AES_BLOCK_SIZE;
 245             out += AES_BLOCK_SIZE;
 246         }
 247
 248         /* And now backwards */
 249         iv = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 2;
 250         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 3;
 251         len = length;
 252         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 253             out -= AES_BLOCK_SIZE;
 254             /*
 255              * XXX: reduce copies by alternating between buffers
 256              */
 257             memcpy(tmp, out, AES_BLOCK_SIZE);
 258             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 259                 out[n] ^= iv[n];
 260             /*
 261              * hexdump(stdout, "out ^ iv", out, AES_BLOCK_SIZE);
 262              */
 263             AES_encrypt(out, out, key);
 264             /*
 265              * hexdump(stdout,"enc", out, AES_BLOCK_SIZE);
 266              */
 267             /*
 268              * hexdump(stdout,"iv2", iv2, AES_BLOCK_SIZE);
 269              */
 270             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 271                 out[n] ^= iv2[n];
 272             /*
 273              * hexdump(stdout,"out", out, AES_BLOCK_SIZE);
 274              */
 275             iv = out;
 276             memcpy(prev, tmp, AES_BLOCK_SIZE);
 277             iv2 = prev;
 278             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 279         }
 280     } else {
 281         /* First backwards */
 282         iv = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 2;
 283         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE * 3;
 284         in += length;
 285         out += length;
 286         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 287             in -= AES_BLOCK_SIZE;
 288             out -= AES_BLOCK_SIZE;
 289             memcpy(tmp, in, AES_BLOCK_SIZE);
 290             memcpy(tmp2, in, AES_BLOCK_SIZE);
 291             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 292                 tmp[n] ^= iv2[n];
 293             AES_decrypt(tmp, out, key);
 294             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 295                 out[n] ^= iv[n];
 296             memcpy(tmp3, tmp2, AES_BLOCK_SIZE);
 297             iv = tmp3;
 298             iv2 = out;
 299             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 300         }
 301
 302         /* And now forwards */
 303         iv = ivec;
 304         iv2 = ivec + AES_BLOCK_SIZE;
 305         len = length;
 306         while (len >= AES_BLOCK_SIZE) {
 307             memcpy(tmp, out, AES_BLOCK_SIZE);
 308             memcpy(tmp2, out, AES_BLOCK_SIZE);
 309             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 310                 tmp[n] ^= iv2[n];
 311             AES_decrypt(tmp, out, key);
 312             for (n = 0; n < AES_BLOCK_SIZE; ++n)
 313                 out[n] ^= iv[n];
 314             memcpy(tmp3, tmp2, AES_BLOCK_SIZE);
 315             iv = tmp3;
 316             iv2 = out;
 317             len -= AES_BLOCK_SIZE;
 318             in += AES_BLOCK_SIZE;
 319             out += AES_BLOCK_SIZE;
 320         }
 321     }
 322 }