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