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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  32  *    must display the following acknowledgement:
  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 OPENSSL_GLOBAL int des_check_key=0;
  71
  72 void des_set_odd_parity(des_cblock *key)
  73         {
  74         int i;
  75
  76         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  77                 (*key)[i]=odd_parity[(*key)[i]];
  78         }
  79
  80 int des_check_key_parity(const_des_cblock *key)
  81         {
  82         int i;
  83
  84         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  85                 {
  86                 if ((*key)[i] != odd_parity[(*key)[i]])
  87                         return(0);
  88                 }
  89         return(1);
  90         }
  91
  92 /* Weak and semi week keys as take from
  93  * %A D.W. Davies
  94  * %A W.L. Price
  95  * %T Security for Computer Networks
  96  * %I John Wiley & Sons
  97  * %D 1984
  98  * Many thanks to smb@ulysses.att.com (Steven Bellovin) for the reference
  99  * (and actual cblock values).
 100  */
 101 #define NUM_WEAK_KEY    16
 102 static des_cblock weak_keys[NUM_WEAK_KEY]={
 103         /* weak keys */
 104         {0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01},
 105         {0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE},
 106         {0x1F,0x1F,0x1F,0x1F,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E},
 107         {0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xF1,0xF1,0xF1,0xF1},
 108         /* semi-weak keys */
 109         {0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE},
 110         {0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01},
 111         {0x1F,0xE0,0x1F,0xE0,0x0E,0xF1,0x0E,0xF1},
 112         {0xE0,0x1F,0xE0,0x1F,0xF1,0x0E,0xF1,0x0E},
 113         {0x01,0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1},
 114         {0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1,0x01},
 115         {0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E,0xFE},
 116         {0xFE,0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E},
 117         {0x01,0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E},
 118         {0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E,0x01},
 119         {0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1,0xFE},
 120         {0xFE,0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1}};
 121
 122 int des_is_weak_key(const_des_cblock *key)
 123         {
 124         int i;
 125
 126         for (i=0; i<NUM_WEAK_KEY; i++)
 127                 /* Added == 0 to comparison, I obviously don't run
 128                  * this section very often :-(, thanks to
 129                  * engineering@MorningStar.Com for the fix
 130                  * eay 93/06/29
 131                  * Another problem, I was comparing only the first 4
 132                  * bytes, 97/03/18 */
 133                 if (memcmp(weak_keys[i],key,sizeof(des_cblock)) == 0) return(1);
 134         return(0);
 135         }
 136
 137 /* NOW DEFINED IN des_local.h
 138  * See ecb_encrypt.c for a pseudo description of these macros.
 139  * #define PERM_OP(a,b,t,n,m) ((t)=((((a)>>(n))^(b))&(m)),\
 140  *      (b)^=(t),\
 141  *      (a)=((a)^((t)<<(n))))
 142  */
 143
 144 #define HPERM_OP(a,t,n,m) ((t)=((((a)<<(16-(n)))^(a))&(m)),\
 145         (a)=(a)^(t)^(t>>(16-(n))))
 146
 147 int des_set_key(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 148         {
 149         if (des_check_key)
 150                 {
 151                 return des_set_key_checked(key, schedule);
 152                 }
 153         else
 154                 {
 155                 des_set_key_unchecked(key, schedule);
 156                 return 0;
 157                 }
 158         }
 159
 160 /* return 0 if key parity is odd (correct),
 161  * return -1 if key parity error,
 162  * return -2 if illegal weak key.
 163  */
 164 int des_set_key_checked(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 165         {
 166         if (!des_check_key_parity(key))
 167                 return(-1);
 168         if (des_is_weak_key(key))
 169                 return(-2);
 170         des_set_key_unchecked(key, schedule);
 171         return 0;
 172         }
 173
 174 void des_set_key_unchecked(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 175         {
 176         static int shifts2[16]={0,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0};
 177         register DES_LONG c,d,t,s,t2;
 178         register const unsigned char *in;
 179         register DES_LONG *k;
 180         register int i;
 181
 182         k = &schedule->ks.deslong[0];
 183         in = &(*key)[0];
 184
 185         c2l(in,c);
 186         c2l(in,d);
 187
 188         /* do PC1 in 60 simple operations */
 189 /*      PERM_OP(d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
 190         HPERM_OP(c,t,-2, 0xcccc0000L);
 191         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
 192         HPERM_OP(c,t, 8, 0x00ff0000L);
 193         HPERM_OP(c,t,-1, 0xaaaa0000L);
 194         HPERM_OP(d,t,-8, 0xff000000L);
 195         HPERM_OP(d,t, 8, 0x00ff0000L);
 196         HPERM_OP(d,t, 2, 0x33330000L);
 197         d=((d&0x00aa00aaL)<<7L)|((d&0x55005500L)>>7L)|(d&0xaa55aa55L);
 198         d=(d>>8)|((c&0xf0000000L)>>4);
 199         c&=0x0fffffffL; */
 200
 201         /* I now do it in 47 simple operations :-)
 202          * Thanks to John Fletcher (john_fletcher@lccmail.ocf.llnl.gov)
 203          * for the inspiration. :-) */
 204         PERM_OP (d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
 205         HPERM_OP(c,t,-2,0xcccc0000L);
 206         HPERM_OP(d,t,-2,0xcccc0000L);
 207         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 208         PERM_OP (c,d,t,8,0x00ff00ffL);
 209         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 210         d=      (((d&0x000000ffL)<<16L)| (d&0x0000ff00L)     |
 211                  ((d&0x00ff0000L)>>16L)|((c&0xf0000000L)>>4L));
 212         c&=0x0fffffffL;
 213
 214         for (i=0; i<ITERATIONS; i++)
 215                 {
 216                 if (shifts2[i])
 217                         { c=((c>>2L)|(c<<26L)); d=((d>>2L)|(d<<26L)); }
 218                 else
 219                         { c=((c>>1L)|(c<<27L)); d=((d>>1L)|(d<<27L)); }
 220                 c&=0x0fffffffL;
 221                 d&=0x0fffffffL;
 222                 /* could be a few less shifts but I am to lazy at this
 223                  * point in time to investigate */
 224                 s=      des_skb[0][ (c    )&0x3f                ]|
 225                         des_skb[1][((c>> 6L)&0x03)|((c>> 7L)&0x3c)]|
 226                         des_skb[2][((c>>13L)&0x0f)|((c>>14L)&0x30)]|
 227                         des_skb[3][((c>>20L)&0x01)|((c>>21L)&0x06) |
 228                                                   ((c>>22L)&0x38)];
 229                 t=      des_skb[4][ (d    )&0x3f                ]|
 230                         des_skb[5][((d>> 7L)&0x03)|((d>> 8L)&0x3c)]|
 231                         des_skb[6][ (d>>15L)&0x3f                ]|
 232                         des_skb[7][((d>>21L)&0x0f)|((d>>22L)&0x30)];
 233
 234                 /* table contained 0213 4657 */
 235                 t2=((t<<16L)|(s&0x0000ffffL))&0xffffffffL;
 236                 *(k++)=ROTATE(t2,30)&0xffffffffL;
 237
 238                 t2=((s>>16L)|(t&0xffff0000L));
 239                 *(k++)=ROTATE(t2,26)&0xffffffffL;
 240                 }
 241         }
 242
 243 int des_key_sched(const_des_cblock *key, des_key_schedule schedule)
 244         {
 245         return(des_set_key(key,schedule));
 246         }
 247
 248 #undef des_fixup_key_parity
 249 void des_fixup_key_parity(des_cblock *key)
 250         {
 251         des_set_odd_parity(key);
 252         }