source: trunk/src-cryptopp/serpentp.h

Last change on this file was e230cb0, checked in by David Stainton <dstainton415@…>, at 2016-10-12T13:27:29Z

Add cryptopp from tag CRYPTOPP_5_6_5
  • Property mode set to 100644
File size: 8.7 KB
Line 
1// private header for Serpent and Sosemanuk
2
3NAMESPACE_BEGIN(CryptoPP)
4
5// linear transformation
6#define LT(i,a,b,c,d,e) {\
7        a = rotlFixed(a, 13);   \
8        c = rotlFixed(c, 3);    \
9        d = rotlFixed(d ^ c ^ (a << 3), 7);     \
10        b = rotlFixed(b ^ a ^ c, 1);    \
11        a = rotlFixed(a ^ b ^ d, 5);            \
12        c = rotlFixed(c ^ d ^ (b << 7), 22);}
13
14// inverse linear transformation
15#define ILT(i,a,b,c,d,e)        {\
16        c = rotrFixed(c, 22);   \
17        a = rotrFixed(a, 5);    \
18        c ^= d ^ (b << 7);      \
19        a ^= b ^ d;             \
20        b = rotrFixed(b, 1);    \
21        d = rotrFixed(d, 7) ^ c ^ (a << 3);     \
22        b ^= a ^ c;             \
23        c = rotrFixed(c, 3);    \
24        a = rotrFixed(a, 13);}
25
26// order of output from S-box functions
27#define beforeS0(f) f(0,a,b,c,d,e)
28#define afterS0(f) f(1,b,e,c,a,d)
29#define afterS1(f) f(2,c,b,a,e,d)
30#define afterS2(f) f(3,a,e,b,d,c)
31#define afterS3(f) f(4,e,b,d,c,a)
32#define afterS4(f) f(5,b,a,e,c,d)
33#define afterS5(f) f(6,a,c,b,e,d)
34#define afterS6(f) f(7,a,c,d,b,e)
35#define afterS7(f) f(8,d,e,b,a,c)
36
37// order of output from inverse S-box functions
38#define beforeI7(f) f(8,a,b,c,d,e)
39#define afterI7(f) f(7,d,a,b,e,c)
40#define afterI6(f) f(6,a,b,c,e,d)
41#define afterI5(f) f(5,b,d,e,c,a)
42#define afterI4(f) f(4,b,c,e,a,d)
43#define afterI3(f) f(3,a,b,e,c,d)
44#define afterI2(f) f(2,b,d,e,c,a)
45#define afterI1(f) f(1,a,b,c,e,d)
46#define afterI0(f) f(0,a,d,b,e,c)
47
48// The instruction sequences for the S-box functions
49// come from Dag Arne Osvik's paper "Speeding up Serpent".
50
51#define S0(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
52       {           \
53    r3 ^= r0;   \
54    r4 = r1;   \
55    r1 &= r3;   \
56    r4 ^= r2;   \
57    r1 ^= r0;   \
58    r0 |= r3;   \
59    r0 ^= r4;   \
60    r4 ^= r3;   \
61    r3 ^= r2;   \
62    r2 |= r1;   \
63    r2 ^= r4;   \
64    r4 = ~r4;      \
65    r4 |= r1;   \
66    r1 ^= r3;   \
67    r1 ^= r4;   \
68    r3 |= r0;   \
69    r1 ^= r3;   \
70    r4 ^= r3;   \
71            }
72
73#define I0(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
74       {           \
75    r2 = ~r2;      \
76    r4 = r1;   \
77    r1 |= r0;   \
78    r4 = ~r4;      \
79    r1 ^= r2;   \
80    r2 |= r4;   \
81    r1 ^= r3;   \
82    r0 ^= r4;   \
83    r2 ^= r0;   \
84    r0 &= r3;   \
85    r4 ^= r0;   \
86    r0 |= r1;   \
87    r0 ^= r2;   \
88    r3 ^= r4;   \
89    r2 ^= r1;   \
90    r3 ^= r0;   \
91    r3 ^= r1;   \
92    r2 &= r3;   \
93    r4 ^= r2;   \
94            }
95
96#define S1(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
97       {           \
98    r0 = ~r0;      \
99    r2 = ~r2;      \
100    r4 = r0;   \
101    r0 &= r1;   \
102    r2 ^= r0;   \
103    r0 |= r3;   \
104    r3 ^= r2;   \
105    r1 ^= r0;   \
106    r0 ^= r4;   \
107    r4 |= r1;   \
108    r1 ^= r3;   \
109    r2 |= r0;   \
110    r2 &= r4;   \
111    r0 ^= r1;   \
112    r1 &= r2;   \
113    r1 ^= r0;   \
114    r0 &= r2;   \
115    r0 ^= r4;   \
116            }
117
118#define I1(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
119       {           \
120    r4 = r1;   \
121    r1 ^= r3;   \
122    r3 &= r1;   \
123    r4 ^= r2;   \
124    r3 ^= r0;   \
125    r0 |= r1;   \
126    r2 ^= r3;   \
127    r0 ^= r4;   \
128    r0 |= r2;   \
129    r1 ^= r3;   \
130    r0 ^= r1;   \
131    r1 |= r3;   \
132    r1 ^= r0;   \
133    r4 = ~r4;      \
134    r4 ^= r1;   \
135    r1 |= r0;   \
136    r1 ^= r0;   \
137    r1 |= r4;   \
138    r3 ^= r1;   \
139            }
140
141#define S2(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
142       {           \
143    r4 = r0;   \
144    r0 &= r2;   \
145    r0 ^= r3;   \
146    r2 ^= r1;   \
147    r2 ^= r0;   \
148    r3 |= r4;   \
149    r3 ^= r1;   \
150    r4 ^= r2;   \
151    r1 = r3;   \
152    r3 |= r4;   \
153    r3 ^= r0;   \
154    r0 &= r1;   \
155    r4 ^= r0;   \
156    r1 ^= r3;   \
157    r1 ^= r4;   \
158    r4 = ~r4;      \
159            }
160
161#define I2(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
162       {           \
163    r2 ^= r3;   \
164    r3 ^= r0;   \
165    r4 = r3;   \
166    r3 &= r2;   \
167    r3 ^= r1;   \
168    r1 |= r2;   \
169    r1 ^= r4;   \
170    r4 &= r3;   \
171    r2 ^= r3;   \
172    r4 &= r0;   \
173    r4 ^= r2;   \
174    r2 &= r1;   \
175    r2 |= r0;   \
176    r3 = ~r3;      \
177    r2 ^= r3;   \
178    r0 ^= r3;   \
179    r0 &= r1;   \
180    r3 ^= r4;   \
181    r3 ^= r0;   \
182            }
183
184#define S3(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
185       {           \
186    r4 = r0;   \
187    r0 |= r3;   \
188    r3 ^= r1;   \
189    r1 &= r4;   \
190    r4 ^= r2;   \
191    r2 ^= r3;   \
192    r3 &= r0;   \
193    r4 |= r1;   \
194    r3 ^= r4;   \
195    r0 ^= r1;   \
196    r4 &= r0;   \
197    r1 ^= r3;   \
198    r4 ^= r2;   \
199    r1 |= r0;   \
200    r1 ^= r2;   \
201    r0 ^= r3;   \
202    r2 = r1;   \
203    r1 |= r3;   \
204    r1 ^= r0;   \
205            }
206
207#define I3(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
208       {           \
209    r4 = r2;   \
210    r2 ^= r1;   \
211    r1 &= r2;   \
212    r1 ^= r0;   \
213    r0 &= r4;   \
214    r4 ^= r3;   \
215    r3 |= r1;   \
216    r3 ^= r2;   \
217    r0 ^= r4;   \
218    r2 ^= r0;   \
219    r0 |= r3;   \
220    r0 ^= r1;   \
221    r4 ^= r2;   \
222    r2 &= r3;   \
223    r1 |= r3;   \
224    r1 ^= r2;   \
225    r4 ^= r0;   \
226    r2 ^= r4;   \
227            }
228
229#define S4(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
230       {           \
231    r1 ^= r3;   \
232    r3 = ~r3;      \
233    r2 ^= r3;   \
234    r3 ^= r0;   \
235    r4 = r1;   \
236    r1 &= r3;   \
237    r1 ^= r2;   \
238    r4 ^= r3;   \
239    r0 ^= r4;   \
240    r2 &= r4;   \
241    r2 ^= r0;   \
242    r0 &= r1;   \
243    r3 ^= r0;   \
244    r4 |= r1;   \
245    r4 ^= r0;   \
246    r0 |= r3;   \
247    r0 ^= r2;   \
248    r2 &= r3;   \
249    r0 = ~r0;      \
250    r4 ^= r2;   \
251            }
252
253#define I4(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
254       {           \
255    r4 = r2;   \
256    r2 &= r3;   \
257    r2 ^= r1;   \
258    r1 |= r3;   \
259    r1 &= r0;   \
260    r4 ^= r2;   \
261    r4 ^= r1;   \
262    r1 &= r2;   \
263    r0 = ~r0;      \
264    r3 ^= r4;   \
265    r1 ^= r3;   \
266    r3 &= r0;   \
267    r3 ^= r2;   \
268    r0 ^= r1;   \
269    r2 &= r0;   \
270    r3 ^= r0;   \
271    r2 ^= r4;   \
272    r2 |= r3;   \
273    r3 ^= r0;   \
274    r2 ^= r1;   \
275            }
276
277#define S5(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
278       {           \
279    r0 ^= r1;   \
280    r1 ^= r3;   \
281    r3 = ~r3;      \
282    r4 = r1;   \
283    r1 &= r0;   \
284    r2 ^= r3;   \
285    r1 ^= r2;   \
286    r2 |= r4;   \
287    r4 ^= r3;   \
288    r3 &= r1;   \
289    r3 ^= r0;   \
290    r4 ^= r1;   \
291    r4 ^= r2;   \
292    r2 ^= r0;   \
293    r0 &= r3;   \
294    r2 = ~r2;      \
295    r0 ^= r4;   \
296    r4 |= r3;   \
297    r2 ^= r4;   \
298            }
299
300#define I5(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
301       {           \
302    r1 = ~r1;      \
303    r4 = r3;   \
304    r2 ^= r1;   \
305    r3 |= r0;   \
306    r3 ^= r2;   \
307    r2 |= r1;   \
308    r2 &= r0;   \
309    r4 ^= r3;   \
310    r2 ^= r4;   \
311    r4 |= r0;   \
312    r4 ^= r1;   \
313    r1 &= r2;   \
314    r1 ^= r3;   \
315    r4 ^= r2;   \
316    r3 &= r4;   \
317    r4 ^= r1;   \
318    r3 ^= r0;   \
319    r3 ^= r4;   \
320    r4 = ~r4;      \
321            }
322
323#define S6(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
324       {           \
325    r2 = ~r2;      \
326    r4 = r3;   \
327    r3 &= r0;   \
328    r0 ^= r4;   \
329    r3 ^= r2;   \
330    r2 |= r4;   \
331    r1 ^= r3;   \
332    r2 ^= r0;   \
333    r0 |= r1;   \
334    r2 ^= r1;   \
335    r4 ^= r0;   \
336    r0 |= r3;   \
337    r0 ^= r2;   \
338    r4 ^= r3;   \
339    r4 ^= r0;   \
340    r3 = ~r3;      \
341    r2 &= r4;   \
342    r2 ^= r3;   \
343            }
344
345#define I6(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
346       {           \
347    r0 ^= r2;   \
348    r4 = r2;   \
349    r2 &= r0;   \
350    r4 ^= r3;   \
351    r2 = ~r2;      \
352    r3 ^= r1;   \
353    r2 ^= r3;   \
354    r4 |= r0;   \
355    r0 ^= r2;   \
356    r3 ^= r4;   \
357    r4 ^= r1;   \
358    r1 &= r3;   \
359    r1 ^= r0;   \
360    r0 ^= r3;   \
361    r0 |= r2;   \
362    r3 ^= r1;   \
363    r4 ^= r0;   \
364            }
365
366#define S7(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
367       {           \
368    r4 = r2;   \
369    r2 &= r1;   \
370    r2 ^= r3;   \
371    r3 &= r1;   \
372    r4 ^= r2;   \
373    r2 ^= r1;   \
374    r1 ^= r0;   \
375    r0 |= r4;   \
376    r0 ^= r2;   \
377    r3 ^= r1;   \
378    r2 ^= r3;   \
379    r3 &= r0;   \
380    r3 ^= r4;   \
381    r4 ^= r2;   \
382    r2 &= r0;   \
383    r4 = ~r4;      \
384    r2 ^= r4;   \
385    r4 &= r0;   \
386    r1 ^= r3;   \
387    r4 ^= r1;   \
388            }
389
390#define I7(i, r0, r1, r2, r3, r4) \
391       {           \
392    r4 = r2;   \
393    r2 ^= r0;   \
394    r0 &= r3;   \
395    r2 = ~r2;      \
396    r4 |= r3;   \
397    r3 ^= r1;   \
398    r1 |= r0;   \
399    r0 ^= r2;   \
400    r2 &= r4;   \
401    r1 ^= r2;   \
402    r2 ^= r0;   \
403    r0 |= r2;   \
404    r3 &= r4;   \
405    r0 ^= r3;   \
406    r4 ^= r1;   \
407    r3 ^= r4;   \
408    r4 |= r0;   \
409    r3 ^= r2;   \
410    r4 ^= r2;   \
411            }
412
413// key xor
414#define KX(r, a, b, c, d, e)    {\
415        a ^= k[4 * r + 0]; \
416        b ^= k[4 * r + 1]; \
417        c ^= k[4 * r + 2]; \
418        d ^= k[4 * r + 3];}
419
420#define LK(r, a, b, c, d, e)    {\
421        a = k[(8-r)*4 + 0];             \
422        b = k[(8-r)*4 + 1];             \
423        c = k[(8-r)*4 + 2];             \
424        d = k[(8-r)*4 + 3];}
425
426#define SK(r, a, b, c, d, e)    {\
427        k[(8-r)*4 + 4] = a;             \
428        k[(8-r)*4 + 5] = b;             \
429        k[(8-r)*4 + 6] = c;             \
430        k[(8-r)*4 + 7] = d;}
431
432void Serpent_KeySchedule(word32 *k, unsigned int rounds, const byte *userKey, size_t keylen);
433
434NAMESPACE_END
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.