crypto/modes/xts128.c

   1 /* ====================================================================
   2  * Copyright (c) 2011 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the
  14  *    distribution.
  15  *
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  17  *    software must display the following acknowledgment:
  18  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  19  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  20  *
  21  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  22  *    endorse or promote products derived from this software without
  23  *    prior written permission. For written permission, please contact
  24  *    openssl-core@openssl.org.
  25  *
  26  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  27  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  28  *    permission of the OpenSSL Project.
  29  *
  30  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  31  *    acknowledgment:
  32  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  33  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  34  *
  35  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  36  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  37  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  38  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  39  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  41  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  42  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  43  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  44  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  45  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  46  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  * ====================================================================
  48  */
  49
  50 #include <openssl/crypto.h>
  51 #include "modes_lcl.h"
  52 #include <string.h>
  53
  54 int CRYPTO_xts128_encrypt(const XTS128_CONTEXT *ctx,
  55                           const unsigned char iv[16],
  56                           const unsigned char *inp, unsigned char *out,
  57                           size_t len, int enc)
  58 {
  59     const union {
  60         long one;
  61         char little;
  62     } is_endian = {
  63         1
  64     };
  65     union {
  66         u64 u[2];
  67         u32 d[4];
  68         u8 c[16];
  69     } tweak, scratch;
  70     unsigned int i;
  71
  72     if (len < 16)
  73         return -1;
  74
  75     memcpy(tweak.c, iv, 16);
  76
  77     (*ctx->block2) (tweak.c, tweak.c, ctx->key2);
  78
  79     if (!enc && (len % 16))
  80         len -= 16;
  81
  82     while (len >= 16) {
  83 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
  84         memcpy(scratch.c, inp, 16);
  85         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  86         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  87 #else
  88         scratch.u[0] = ((u64 *)inp)[0] ^ tweak.u[0];
  89         scratch.u[1] = ((u64 *)inp)[1] ^ tweak.u[1];
  90 #endif
  91         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
  92 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
  93         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  94         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  95         memcpy(out, scratch.c, 16);
  96 #else
  97         ((u64 *)out)[0] = scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
  98         ((u64 *)out)[1] = scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
  99 #endif
 100         inp += 16;
 101         out += 16;
 102         len -= 16;
 103
 104         if (len == 0)
 105             return 0;
 106
 107         if (is_endian.little) {
 108             unsigned int carry, res;
 109
 110             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
 111             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
 112             tweak.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
 113             tweak.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
 114         } else {
 115             size_t c;
 116
 117             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
 118                 /*
 119                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
 120                  */
 121                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
 122                 tweak.c[i] = (u8)c;
 123                 c = c >> 8;
 124             }
 125             tweak.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
 126         }
 127     }
 128     if (enc) {
 129         for (i = 0; i < len; ++i) {
 130             u8 c = inp[i];
 131             out[i] = scratch.c[i];
 132             scratch.c[i] = c;
 133         }
 134         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 135         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 136         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 137         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 138         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 139         memcpy(out - 16, scratch.c, 16);
 140     } else {
 141         union {
 142             u64 u[2];
 143             u8 c[16];
 144         } tweak1;
 145
 146         if (is_endian.little) {
 147             unsigned int carry, res;
 148
 149             res = 0x87 & (((int)tweak.d[3]) >> 31);
 150             carry = (unsigned int)(tweak.u[0] >> 63);
 151             tweak1.u[0] = (tweak.u[0] << 1) ^ res;
 152             tweak1.u[1] = (tweak.u[1] << 1) | carry;
 153         } else {
 154             size_t c;
 155
 156             for (c = 0, i = 0; i < 16; ++i) {
 157                 /*
 158                  * + substitutes for |, because c is 1 bit
 159                  */
 160                 c += ((size_t)tweak.c[i]) << 1;
 161                 tweak1.c[i] = (u8)c;
 162                 c = c >> 8;
 163             }
 164             tweak1.c[0] ^= (u8)(0x87 & (0 - c));
 165         }
 166 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 167         memcpy(scratch.c, inp, 16);
 168         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 169         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 170 #else
 171         scratch.u[0] = ((u64 *)inp)[0] ^ tweak1.u[0];
 172         scratch.u[1] = ((u64 *)inp)[1] ^ tweak1.u[1];
 173 #endif
 174         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 175         scratch.u[0] ^= tweak1.u[0];
 176         scratch.u[1] ^= tweak1.u[1];
 177
 178         for (i = 0; i < len; ++i) {
 179             u8 c = inp[16 + i];
 180             out[16 + i] = scratch.c[i];
 181             scratch.c[i] = c;
 182         }
 183         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 184         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 185         (*ctx->block1) (scratch.c, scratch.c, ctx->key1);
 186 #if defined(STRICT_ALIGNMENT)
 187         scratch.u[0] ^= tweak.u[0];
 188         scratch.u[1] ^= tweak.u[1];
 189         memcpy(out, scratch.c, 16);
 190 #else
 191         ((u64 *)out)[0] = scratch.u[0] ^ tweak.u[0];
 192         ((u64 *)out)[1] = scratch.u[1] ^ tweak.u[1];
 193 #endif
 194     }
 195
 196     return 0;
 197 }