crypto/des/set_key.c

   1 /* crypto/des/set_key.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
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   4  *
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   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
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  15  *
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  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
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  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
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  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 /* set_key.c v 1.4 eay 24/9/91
  60  * 1.4 Speed up by 400% :-)
  61  * 1.3 added register declarations.
  62  * 1.2 unrolled make_key_sched a bit more
  63  * 1.1 added norm_expand_bits
  64  * 1.0 First working version
  65  */
  66 #include "des_locl.h"
  67 #include "podd.h"
  68 #include "sk.h"
  69
  70 static int check_parity(const_des_cblock *key);
  71 OPENSSL_GLOBAL int des_check_key=0;
  72
  73 void des_set_odd_parity(des_cblock *key)
  74         {
  75         int i;
  76
  77         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  78                 (*key)[i]=odd_parity[(*key)[i]];
  79         }
  80
  81 static int check_parity(const_des_cblock *key)
  82         {
  83         int i;
  84
  85         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  86                 {
  87                 if ((*key)[i] != odd_parity[(*key)[i]])
  88                         return(0);
  89                 }
  90         return(1);
  91         }
  92
  93 /* Weak and semi week keys as take from
  94  * %A D.W. Davies
  95  * %A W.L. Price
  96  * %T Security for Computer Networks
  97  * %I John Wiley & Sons
  98  * %D 1984
  99  * Many thanks to smb@ulysses.att.com (Steven Bellovin) for the reference
 100  * (and actual cblock values).
 101  */
 102 #define NUM_WEAK_KEY    16
 103 static des_cblock weak_keys[NUM_WEAK_KEY]={
 104         /* weak keys */
 105         {0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01},
 106         {0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE},
 107         {0x1F,0x1F,0x1F,0x1F,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E},
 108         {0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xF1,0xF1,0xF1,0xF1},
 109         /* semi-weak keys */
 110         {0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE},
 111         {0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01},
 112         {0x1F,0xE0,0x1F,0xE0,0x0E,0xF1,0x0E,0xF1},
 113         {0xE0,0x1F,0xE0,0x1F,0xF1,0x0E,0xF1,0x0E},
 114         {0x01,0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1},
 115         {0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1,0x01},
 116         {0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E,0xFE},
 117         {0xFE,0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E},
 118         {0x01,0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E},
 119         {0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E,0x01},
 120         {0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1,0xFE},
 121         {0xFE,0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1}};
 122
 123 int des_is_weak_key(const_des_cblock *key)
 124         {
 125         int i;
 126
 127         for (i=0; i<NUM_WEAK_KEY; i++)
 128                 /* Added == 0 to comparison, I obviously don't run
 129                  * this section very often :-(, thanks to
 130                  * engineering@MorningStar.Com for the fix
 131                  * eay 93/06/29
 132                  * Another problem, I was comparing only the first 4
 133                  * bytes, 97/03/18 */
 134                 if (memcmp(weak_keys[i],key,sizeof(des_cblock)) == 0) return(1);
 135         return(0);
 136         }
 137
 138 /* NOW DEFINED IN des_local.h
 139  * See ecb_encrypt.c for a pseudo description of these macros.
 140  * #define PERM_OP(a,b,t,n,m) ((t)=((((a)>>(n))^(b))&(m)),\
 141  *      (b)^=(t),\
 142  *      (a)=((a)^((t)<<(n))))
 143  */
 144
 145 #define HPERM_OP(a,t,n,m) ((t)=((((a)<<(16-(n)))^(a))&(m)),\
 146         (a)=(a)^(t)^(t>>(16-(n))))
 147
 148 int des_set_key(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 149         {
 150         if (des_check_key)
 151                 {
 152                 return des_set_key_checked(key, schedule);
 153                 }
 154         else
 155                 {
 156                 des_set_key_unchecked(key, schedule);
 157                 return 0;
 158                 }
 159         }
 160
 161 /* return 0 if key parity is odd (correct),
 162  * return -1 if key parity error,
 163  * return -2 if illegal weak key.
 164  */
 165 int des_set_key_checked(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 166         {
 167         if (!check_parity(key))
 168                 return(-1);
 169         if (des_is_weak_key(key))
 170                 return(-2);
 171         des_set_key_unchecked(key, schedule);
 172         return 0;
 173         }
 174
 175 void des_set_key_unchecked(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 176         {
 177         static int shifts2[16]={0,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0};
 178         register DES_LONG c,d,t,s,t2;
 179         register const unsigned char *in;
 180         register DES_LONG *k;
 181         register int i;
 182
 183         k = &schedule->ks.deslong[0];
 184         in = &(*key)[0];
 185
 186         c2l(in,c);
 187         c2l(in,d);
 188
 189         /* do PC1 in 60 simple operations */
 190 /*      PERM_OP(d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
 191         HPERM_OP(c,t,-2, 0xcccc0000L);
 192         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
 193         HPERM_OP(c,t, 8, 0x00ff0000L);
 194         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
 195         HPERM_OP(d,t,-8, 0xff000000L);
 196         HPERM_OP(d,t, 8, 0x00ff0000L);
 197         HPERM_OP(d,t, 2, 0x33330000L);
 198         d=((d&0x00aa00aaL)<<7L)|((d&0x55005500L)>>7L)|(d&0xaa55aa55L);
 199         d=(d>>8)|((c&0xf0000000L)>>4);
 200         c&=0x0fffffffL; */
 201
 202         /* I now do it in 47 simple operations :-)
 203          * Thanks to John Fletcher (john_fletcher@lccmail.ocf.llnl.gov)
 204          * for the inspiration. :-) */
 205         PERM_OP (d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
 206         HPERM_OP(c,t,-2,0xcccc0000L);
 207         HPERM_OP(d,t,-2,0xcccc0000L);
 208         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 209         PERM_OP (c,d,t,8,0x00ff00ffL);
 210         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 211         d=      (((d&0x000000ffL)<<16L)| (d&0x0000ff00L)     |
 212                  ((d&0x00ff0000L)>>16L)|((c&0xf0000000L)>>4L));
 213         c&=0x0fffffffL;
 214
 215         for (i=0; i<ITERATIONS; i++)
 216                 {
 217                 if (shifts2[i])
 218                         { c=((c>>2L)|(c<<26L)); d=((d>>2L)|(d<<26L)); }
 219                 else
 220                         { c=((c>>1L)|(c<<27L)); d=((d>>1L)|(d<<27L)); }
 221                 c&=0x0fffffffL;
 222                 d&=0x0fffffffL;
 223                 /* could be a few less shifts but I am to lazy at this
 224                  * point in time to investigate */
 225                 s=      des_skb[0][ (c    )&0x3f                ]|
 226                         des_skb[1][((c>> 6)&0x03)|((c>> 7L)&0x3c)]|
 227                         des_skb[2][((c>>13)&0x0f)|((c>>14L)&0x30)]|
 228                         des_skb[3][((c>>20)&0x01)|((c>>21L)&0x06) |
 229                                                   ((c>>22L)&0x38)];
 230                 t=      des_skb[4][ (d    )&0x3f                ]|
 231                         des_skb[5][((d>> 7L)&0x03)|((d>> 8L)&0x3c)]|
 232                         des_skb[6][ (d>>15L)&0x3f                ]|
 233                         des_skb[7][((d>>21L)&0x0f)|((d>>22L)&0x30)];
 234
 235                 /* table contained 0213 4657 */
 236                 t2=((t<<16L)|(s&0x0000ffffL))&0xffffffffL;
 237                 *(k++)=ROTATE(t2,30)&0xffffffffL;
 238
 239                 t2=((s>>16L)|(t&0xffff0000L));
 240                 *(k++)=ROTATE(t2,26)&0xffffffffL;
 241                 }
 242         }
 243
 244 int des_key_sched(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 245         {
 246         return(des_set_key(key,schedule));
 247         }