src/des/pcbc_encrypt.c

   1 /*
   2  * Copyright 1985, 1986, 1987, 1988 by the Massachusetts Institute
   3  * of Technology.
   4  *
   5  * For copying and distribution information, please see the file
   6  * <mit-cpyright.h>.
   7  *
   8  * These routines perform encryption and decryption using the DES
   9  * private key algorithm, or else a subset of it-- fewer inner loops.
  10  * ( AUTH_DES_ITER defaults to 16, may be less)
  11  *
  12  * Under U.S. law, this software may not be exported outside the US
  13  * without license from the U.S. Commerce department.
  14  *
  15  * The key schedule is passed as an arg, as well as the cleartext or
  16  * ciphertext.   The cleartext and ciphertext should be in host order.
  17  *
  18  * These routines form the library interface to the des facilities.
  19  *
  20  * spm 8/85     MIT project athena
  21  */
  22
  23 #include <mit-cpyright.h>
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <des.h>
  26 #include <afs/param.h>
  27 #include "des_internal.h"
  28
  29 #define XPRT_PCBC_ENCRYPT
  30
  31 extern int des_debug;
  32 extern int des_debug_print();
  33
  34 /*
  35  * pcbc_encrypt is an "error propagation chaining" encrypt operation
  36  * for DES, similar to CBC, but that, on encryption, "xor"s the
  37  * plaintext of block N with the ciphertext resulting from block N,
  38  * then "xor"s that result with the plaintext of block N+1 prior to
  39  * encrypting block N+1. (decryption the appropriate inverse.  This
  40  * "pcbc" mode propagates a single bit error anywhere in either the
  41  * cleartext or ciphertext chain all the way through to the end. In
  42  * contrast, CBC mode limits a single bit error in the ciphertext to
  43  * affect only the current (8byte) block and the subsequent block.
  44  *
  45  * performs pcbc error-propagation chaining operation by xor-ing block
  46  * N+1 with both the plaintext (block N) and the ciphertext from block
  47  * N.  Either encrypts from cleartext to ciphertext, if encrypt != 0
  48  * or decrypts from ciphertext to cleartext, if encrypt == 0
  49  *
  50  * NOTE-- the output is ALWAYS an multiple of 8 bytes long.  If not
  51  * enough space was provided, your program will get trashed.
  52  *
  53  * For encryption, the cleartext string is null padded, at the end, to
  54  * an integral multiple of eight bytes.
  55  *
  56  * For decryption, the ciphertext will be used in integral multiples
  57  * of 8 bytes, but only the first "length" bytes returned into the
  58  * cleartext.
  59  *
  60  * This is NOT a standard mode of operation.
  61  *
  62  */
  63
  64 afs_int32
  65 des_pcbc_encrypt(in,out,length,key,iv,encrypt)
  66     des_cblock *in;             /* >= length bytes of inputtext */
  67     des_cblock *out;            /* >= length bytes of outputtext */
  68     register afs_int32 length;  /* in bytes */
  69     int encrypt;                /* 0 ==> decrypt, else encrypt */
  70     des_key_schedule key;               /* precomputed key schedule */
  71     des_cblock *iv;             /* 8 bytes of ivec */
  72 {
  73     register afs_uint32 *input = (afs_uint32 *) in;
  74     register afs_uint32 *output = (afs_uint32 *) out;
  75     register afs_uint32 *ivec = (afs_uint32 *) iv;
  76
  77     afs_uint32 i,j;
  78     afs_uint32 t_input[2];
  79     afs_uint32 t_output[2];
  80     unsigned char *t_in_p = (unsigned char *) t_input;
  81     afs_uint32 xor_0, xor_1;
  82
  83     if (encrypt) {
  84 #ifdef MUSTALIGN
  85         if ((afs_int32) ivec & 3) {
  86             bcopy((char *)ivec++,(char *)&xor_0,sizeof(xor_0));
  87             bcopy((char *)ivec,(char *)&xor_1,sizeof(xor_1));
  88         }
  89         else
  90 #endif
  91         {
  92             xor_0 = *ivec++;
  93             xor_1 = *ivec;
  94         }
  95
  96         for (i = 0; length > 0; i++, length -= 8) {
  97             /* get input */
  98 #ifdef MUSTALIGN
  99             if ((afs_int32) input & 3) {
 100                 bcopy((char *)input,(char *)&t_input[0],sizeof(t_input[0]));
 101                 bcopy((char *)(input+1),(char *)&t_input[1],sizeof(t_input[1]));
 102             }
 103             else
 104 #endif
 105             {
 106                 t_input[0] = *input;
 107                 t_input[1] = *(input+1);
 108             }
 109
 110             /* zero pad */
 111             if (length < 8) {
 112                 for (j = length; j <= 7; j++)
 113                     *(t_in_p+j)= 0;
 114             }
 115
 116 #ifdef DEBUG
 117             if (des_debug)
 118                 des_debug_print("clear",length,t_input[0],t_input[1]);
 119 #endif
 120             /* do the xor for cbc into the temp */
 121             t_input[0] ^= xor_0 ;
 122             t_input[1] ^= xor_1 ;
 123             /* encrypt */
 124             (void) des_ecb_encrypt(t_input,t_output,key,encrypt);
 125
 126             /*
 127              * We want to XOR with both the plaintext and ciphertext
 128              * of the previous block, before we write the output, in
 129              * case both input and output are the same space.
 130              */
 131 #ifdef MUSTALIGN
 132             if ((afs_int32) input & 3) {
 133                 bcopy((char *)input++,(char *)&xor_0,sizeof(xor_0));
 134                 xor_0 ^= t_output[0];
 135                 bcopy((char *)input++,(char *)&xor_1,sizeof(xor_1));
 136                 xor_1 ^= t_output[1];
 137             }
 138             else
 139 #endif
 140             {
 141                 xor_0 = *input++ ^ t_output[0];
 142                 xor_1 = *input++ ^ t_output[1];
 143             }
 144
 145
 146             /* copy temp output and save it for cbc */
 147 #ifdef MUSTALIGN
 148             if ((afs_int32) output & 3) {
 149                 bcopy((char *)&t_output[0],(char *)output++,
 150                       sizeof(t_output[0]));
 151                 bcopy((char *)&t_output[1],(char *)output++,
 152                       sizeof(t_output[1]));
 153             }
 154             else
 155 #endif
 156             {
 157                 *output++ = t_output[0];
 158                 *output++ = t_output[1];
 159             }
 160
 161 #ifdef DEBUG
 162             if (des_debug) {
 163                 des_debug_print("xor'ed",i,t_input[0],t_input[1]);
 164                 des_debug_print("cipher",i,t_output[0],t_output[1]);
 165             }
 166 #endif
 167         }
 168         t_output[0] = 0;
 169         t_output[1] = 0;
 170         xor_0 = 0;
 171         xor_1 = 0;
 172         return 0;
 173     }
 174
 175     else {
 176         /* decrypt */
 177 #ifdef MUSTALIGN
 178         if ((afs_int32) ivec & 3) {
 179             bcopy((char *)ivec++,(char *)&xor_0,sizeof(xor_0));
 180             bcopy((char *)ivec,(char *)&xor_1,sizeof(xor_1));
 181         }
 182         else
 183 #endif
 184         {
 185             xor_0 = *ivec++;
 186             xor_1 = *ivec;
 187         }
 188
 189         for (i = 0; length > 0; i++, length -= 8) {
 190             /* get input */
 191 #ifdef MUSTALIGN
 192             if ((afs_int32) input & 3) {
 193                 bcopy((char *)input++,(char *)&t_input[0],sizeof(t_input[0]));
 194                 bcopy((char *)input++,(char *)&t_input[1],sizeof(t_input[1]));
 195             }
 196             else
 197 #endif
 198             {
 199                 t_input[0] = *input++;
 200                 t_input[1] = *input++;
 201             }
 202
 203             /* no padding for decrypt */
 204 #ifdef DEBUG
 205             if (des_debug)
 206                 des_debug_print("cipher",i,t_input[0],t_input[1]);
 207 #else
 208 #ifdef lint
 209             i = i;
 210 #endif
 211 #endif
 212             /* encrypt */
 213             (void) des_ecb_encrypt(t_input,t_output,key,encrypt);
 214 #ifdef DEBUG
 215             if (des_debug)
 216                 des_debug_print("out pre xor",i,t_output[0],t_output[1]);
 217 #endif
 218             /* do the xor for cbc into the output */
 219             t_output[0] ^= xor_0 ;
 220             t_output[1] ^= xor_1 ;
 221             /* copy temp output */
 222 #ifdef MUSTALIGN
 223             if ((afs_int32) output & 3) {
 224                 bcopy((char *)&t_output[0],(char *)output++,
 225                       sizeof(t_output[0]));
 226                 bcopy((char *)&t_output[1],(char *)output++,
 227                       sizeof(t_output[1]));
 228             }
 229             else
 230 #endif
 231             {
 232                 *output++ = t_output[0];
 233                 *output++ = t_output[1];
 234             }
 235
 236             /* save xor value for next round */
 237             xor_0 = t_output[0] ^ t_input[0];
 238             xor_1 = t_output[1] ^ t_input[1];
 239
 240 #ifdef DEBUG
 241             if (des_debug)
 242                 des_debug_print("clear",i,t_output[0],t_output[1]);
 243 #endif
 244         }
 245         return 0;
 246     }
 247 }