crypto/modes/xts128.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 #include <string.h>
  11 #include <openssl/crypto.h>
  12 #include "internal/endian.h"
  13 #include "crypto/modes.h"
  14
  15 #ifndef STRICT_ALIGNMENT
  16 # ifdef __GNUC__
  17 typedef u64 u64_a1 __attribute((__aligned__(1)));
  18 # else
  19 typedef u64 u64_a1;
  20 # endif
  21 #endif
  22
  23 int CRYPTO_xts128_encrypt(const XTS128_CONTEXT *ctx,
  24                           const unsigned char iv[16],
  25                           const unsigned char *inp, unsigned char *out,
  26                           size_t len, int enc)
  27 {
  28     DECLARE_IS_ENDIAN;
  29     union {
  30         u64 u[2];
  31         u32 d[4];
  32         u8 c[16];
  33     } tweak, scratch;
  34     unsigned int i;
  35
  36     if (len < 16)
  37         return -1;
  38
  39     memcpy(tweak.c, iv, 16);
  40
  41     (*ctx->block2) (tweak.c, tweak.c, ctx->key2);
  42
  43     if (!enc && (len % 16))
  44         len -= 16;
  45
  46     while (len >= 16) {
  47 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
  48         memcpy(scratch.c, inp, 16);
  49         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  50         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  51 #else
  52         scratch.u[0] = ((u64_a1 *)inp)[0] ^ tweak.u[0];
  53         scratch.u[1] = ((u64_a1 *)inp)[1] ^ tweak.u[1];
  54 #endif
  55         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
  56 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
  57         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  58         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  59         memcpy(out, scratch.c, 16);
  60 #else
  61         ((u64_a1 *)out)[0] = scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  62         ((u64_a1 *)out)[1] = scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  63 #endif
  64         inp += 16;
  65         out += 16;
  66         len -= 16;
  67
  68         if (len == 0)
  69             return 0;
  70
  71         if (IS_LITTLE_ENDIAN) {
  72             unsigned int carry, res;
  73
  74             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
  75             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
  76             tweak.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
  77             tweak.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
  78         } else {
  79             size_t c;
  80
  81             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
  82                 /*
  83                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
  84                  */
  85                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
  86                 tweak.c[i] = (u8)c;
  87                 c = c >> 8;
  88             }
  89             tweak.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
  90         }
  91     }
  92     if (enc) {
  93         for (i = 0; i < len; ++i) {
  94             u8 c = inp[i];
  95             out[i] = scratch.c[i];
  96             scratch.c[i] = c;
  97         }
  98         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  99         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 100         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 101         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 102         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 103         memcpy(out - 16, scratch.c, 16);
 104     } else {
 105         union {
 106             u64 u[2];
 107             u8 c[16];
 108         } tweak1;
 109
 110         if (IS_LITTLE_ENDIAN) {
 111             unsigned int carry, res;
 112
 113             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
 114             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
 115             tweak1.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
 116             tweak1.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
 117         } else {
 118             size_t c;
 119
 120             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
 121                 /*
 122                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
 123                  */
 124                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
 125                 tweak1.c[i] = (u8)c;
 126                 c = c >> 8;
 127             }
 128             tweak1.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
 129         }
 130 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 131         memcpy(scratch.c, inp, 16);
 132         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 133         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 134 #else
 135         scratch.u[0] = ((u64_a1 *)inp)[0] ^ tweak1.u[0];
 136         scratch.u[1] = ((u64_a1 *)inp)[1] ^ tweak1.u[1];
 137 #endif
 138         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 139         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 140         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 141
 142         for (i = 0; i < len; ++i) {
 143             u8 c = inp[16 + i];
 144             out[16 + i] = scratch.c[i];
 145             scratch.c[i] = c;
 146         }
 147         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 148         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 149         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 150 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 151         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 152         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 153         memcpy(out, scratch.c, 16);
 154 #else
 155         ((u64_a1 *)out)[0] = scratch.u[0] ^ tweak.u[0];
 156         ((u64_a1 *)out)[1] = scratch.u[1] ^ tweak.u[1];
 157 #endif
 158     }
 159
 160     return 0;
 161 }