src/rxkad/domestic/fcrypt.c

   1 /*
   2  * Copyright 2000, International Business Machines Corporation and others.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This software has been released under the terms of the IBM Public
   6  * License.  For details, see the LICENSE file in the top-level source
   7  * directory or online at http://www.openafs.org/dl/license10.html
   8  */
   9
  10 /* NOTE: fc_cbc_encrypt now modifies its 5th argument, to permit chaining over
  11  * scatter/gather vectors.
  12  */
  13
  14
  15 #include <afsconfig.h>
  16 #ifdef KERNEL
  17 #include "afs/param.h"
  18 #else
  19 #include <afs/param.h>
  20 #endif
  21
  22 RCSID
  23     ("$Header$");
  24
  25 #define DEBUG 0
  26 #ifdef KERNEL
  27 #ifndef UKERNEL
  28 #include "afs/stds.h"
  29 #include "h/types.h"
  30 #if !defined(AFS_LINUX20_ENV) && !defined(AFS_OBSD_ENV)
  31 #include "netinet/in.h"
  32 #endif
  33 #else /* UKERNEL */
  34 #include "afs/sysincludes.h"
  35 #include "afs/stds.h"
  36 #endif /* UKERNEL */
  37 #ifdef AFS_LINUX22_ENV
  38 #include <asm/byteorder.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "afs/longc_procs.h"
  42
  43 #else /* KERNEL */
  44
  45 #include <afs/stds.h>
  46 #include <sys/types.h>
  47 #ifdef AFS_NT40_ENV
  48 #include <winsock2.h>
  49 #else
  50 #include <netinet/in.h>
  51 #endif
  52 #include <rx/rx.h>
  53 #endif /* KERNEL */
  54
  55 #include "sboxes.h"
  56 #include "fcrypt.h"
  57 #include "rxkad.h"
  58 #include <des/stats.h>
  59
  60 #ifdef TCRYPT
  61 int ROUNDS = 16;
  62 #else
  63 #define ROUNDS 16
  64 #endif
  65
  66 #define XPRT_FCRYPT
  67
  68 int
  69 fc_keysched(struct ktc_encryptionKey *key, fc_KeySchedule schedule)
  70 {
  71     unsigned char *keychar = (unsigned char *)key;
  72     afs_uint32 kword[2];
  73
  74     unsigned int temp;
  75     int i;
  76
  77     /* first, flush the losing key parity bits. */
  78     kword[0] = (*keychar++) >> 1;
  79     kword[0] <<= 7;
  80     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  81     kword[0] <<= 7;
  82     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  83     kword[0] <<= 7;
  84     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  85     kword[1] = kword[0] >> 4;   /* get top 24 bits for hi word */
  86     kword[0] &= 0xf;
  87     kword[0] <<= 7;
  88     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  89     kword[0] <<= 7;
  90     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  91     kword[0] <<= 7;
  92     kword[0] += (*keychar++) >> 1;
  93     kword[0] <<= 7;
  94     kword[0] += (*keychar) >> 1;
  95
  96     schedule[0] = kword[0];
  97     for (i = 1; i < ROUNDS; i++) {
  98         /* rotate right 3 */
  99         temp = kword[0] & ((1 << 11) - 1);      /* get 11 lsb */
 100         kword[0] =
 101             (kword[0] >> 11) | ((kword[1] & ((1 << 11) - 1)) << (32 - 11));
 102         kword[1] = (kword[1] >> 11) | (temp << (56 - 32 - 11));
 103         schedule[i] = kword[0];
 104     }
 105     INC_RXKAD_STATS(fc_key_scheds);
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 /* IN int encrypt; * 0 ==> decrypt, else encrypt */
 110 afs_int32
 111 fc_ecb_encrypt(void * clear, void * cipher,
 112                fc_KeySchedule schedule, int encrypt)
 113 {
 114     afs_uint32 L, R;
 115     volatile afs_uint32 S, P;
 116     volatile unsigned char *Pchar = (unsigned char *)&P;
 117     volatile unsigned char *Schar = (unsigned char *)&S;
 118     int i;
 119
 120 #if defined(vax) || (defined(mips) && defined(MIPSEL)) || defined(AFSLITTLE_ENDIAN)
 121 #define Byte0 3
 122 #define Byte1 2
 123 #define Byte2 1
 124 #define Byte3 0
 125 #else
 126 #define Byte0 0
 127 #define Byte1 1
 128 #define Byte2 2
 129 #define Byte3 3
 130 #endif
 131
 132 #if 0
 133     memcpy(&L, clear, sizeof(afs_int32));
 134     memcpy(&R, clear + 1, sizeof(afs_int32));
 135 #else
 136     L = ntohl(*((afs_uint32 *)clear));
 137     R = ntohl(*((afs_uint32 *)clear + 1));
 138 #endif
 139
 140     if (encrypt) {
 141         INC_RXKAD_STATS(fc_encrypts[ENCRYPT]);
 142         for (i = 0; i < (ROUNDS / 2); i++) {
 143             S = *schedule++ ^ R;        /* xor R with key bits from schedule */
 144             Pchar[Byte2] = sbox0[Schar[Byte0]]; /* do 8-bit S Box subst. */
 145             Pchar[Byte3] = sbox1[Schar[Byte1]]; /* and permute the result */
 146             Pchar[Byte1] = sbox2[Schar[Byte2]];
 147             Pchar[Byte0] = sbox3[Schar[Byte3]];
 148             P = (P >> 5) | ((P & ((1 << 5) - 1)) << (32 - 5));  /* right rot 5 bits */
 149             L ^= P;             /* we're done with L, so save there */
 150             S = *schedule++ ^ L;        /* this time xor with L */
 151             Pchar[Byte2] = sbox0[Schar[Byte0]];
 152             Pchar[Byte3] = sbox1[Schar[Byte1]];
 153             Pchar[Byte1] = sbox2[Schar[Byte2]];
 154             Pchar[Byte0] = sbox3[Schar[Byte3]];
 155             P = (P >> 5) | ((P & ((1 << 5) - 1)) << (32 - 5));  /* right rot 5 bits */
 156             R ^= P;
 157         }
 158     } else {
 159         INC_RXKAD_STATS(fc_encrypts[DECRYPT]);
 160         schedule = &schedule[ROUNDS - 1];       /* start at end of key schedule */
 161         for (i = 0; i < (ROUNDS / 2); i++) {
 162             S = *schedule-- ^ L;        /* xor R with key bits from schedule */
 163             Pchar[Byte2] = sbox0[Schar[Byte0]]; /* do 8-bit S Box subst. and */
 164             Pchar[Byte3] = sbox1[Schar[Byte1]]; /* permute the result */
 165             Pchar[Byte1] = sbox2[Schar[Byte2]];
 166             Pchar[Byte0] = sbox3[Schar[Byte3]];
 167             P = (P >> 5) | ((P & ((1 << 5) - 1)) << (32 - 5));  /* right rot 5 bits */
 168             R ^= P;             /* we're done with L, so save there */
 169             S = *schedule-- ^ R;        /* this time xor with L */
 170             Pchar[Byte2] = sbox0[Schar[Byte0]];
 171             Pchar[Byte3] = sbox1[Schar[Byte1]];
 172             Pchar[Byte1] = sbox2[Schar[Byte2]];
 173             Pchar[Byte0] = sbox3[Schar[Byte3]];
 174             P = (P >> 5) | ((P & ((1 << 5) - 1)) << (32 - 5));  /* right rot 5 bits */
 175             L ^= P;
 176         }
 177     }
 178 #if 0
 179     memcpy(cipher, &L, sizeof(afs_int32));
 180     memcpy(cipher + 1, &R, sizeof(afs_int32));
 181 #else
 182     *((afs_int32 *)cipher) = htonl(L);
 183     *((afs_int32 *)cipher + 1) = htonl(R);
 184 #endif
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 /* Crypting can be done in segments by recycling xor.  All but the final segment must
 189  * be multiples of 8 bytes.
 190  * NOTE: fc_cbc_encrypt now modifies its 5th argument, to permit chaining over
 191  * scatter/gather vectors.
 192  */
 193 /*
 194   afs_int32 length; * in bytes *
 195   int encrypt; * 0 ==> decrypt, else encrypt *
 196   fc_KeySchedule key; * precomputed key schedule *
 197   afs_uint32 *xor; * 8 bytes of initialization vector *
 198 */
 199 afs_int32
 200 fc_cbc_encrypt(void *input, void *output, afs_int32 length,
 201                fc_KeySchedule key, afs_uint32 * xor, int encrypt)
 202 {
 203     afs_uint32 i, j;
 204     afs_uint32 t_input[2];
 205     afs_uint32 t_output[2];
 206     unsigned char *t_in_p = (unsigned char *)t_input;
 207
 208     if (encrypt) {
 209         for (i = 0; length > 0; i++, length -= 8) {
 210             /* get input */
 211             memcpy(t_input, input, sizeof(t_input));
 212             input=((char *)input) + sizeof(t_input);
 213
 214             /* zero pad */
 215             for (j = length; j <= 7; j++)
 216                 *(t_in_p + j) = 0;
 217
 218             /* do the xor for cbc into the temp */
 219             xor[0] ^= t_input[0];
 220             xor[1] ^= t_input[1];
 221             /* encrypt */
 222             fc_ecb_encrypt(xor, t_output, key, encrypt);
 223
 224             /* copy temp output and save it for cbc */
 225             memcpy(output, t_output, sizeof(t_output));
 226             output=(char *)output + sizeof(t_output);
 227
 228             /* calculate xor value for next round from plain & cipher text */
 229             xor[0] = t_input[0] ^ t_output[0];
 230             xor[1] = t_input[1] ^ t_output[1];
 231
 232
 233         }
 234         t_output[0] = 0;
 235         t_output[1] = 0;
 236     } else {
 237         /* decrypt */
 238         for (i = 0; length > 0; i++, length -= 8) {
 239             /* get input */
 240             memcpy(t_input, input, sizeof(t_input));
 241             input=((char *)input) + sizeof(t_input);
 242
 243             /* no padding for decrypt */
 244             fc_ecb_encrypt(t_input, t_output, key, encrypt);
 245
 246             /* do the xor for cbc into the output */
 247             t_output[0] ^= xor[0];
 248             t_output[1] ^= xor[1];
 249
 250             /* copy temp output */
 251             memcpy(output, t_output, sizeof(t_output));
 252             output=((char *)output) + sizeof(t_output);
 253
 254             /* calculate xor value for next round from plain & cipher text */
 255             xor[0] = t_input[0] ^ t_output[0];
 256             xor[1] = t_input[1] ^ t_output[1];
 257         }
 258     }
 259     return 0;
 260 }