1 /* Taken from public domain libtomcrypt library and the code and all changes
2 to it are in public domain. -Pekka */
4 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis */
7 #include "des_internal.h"
11 * SILC Crypto API for DES and 3DES
14 /* Sets the key for the cipher. */
16 SILC_CIPHER_API_SET_KEY(des)
18 return des_setup(key, keylen, 0, (des_key *)context);
21 /* Sets IV for the cipher. */
23 SILC_CIPHER_API_SET_IV(des)
25 des_key *des = context;
27 switch (cipher->mode) {
29 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
30 /* Starts new block. */
34 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
35 /* Starts new block. */
44 /* Returns the size of the cipher context. */
46 SILC_CIPHER_API_CONTEXT_LEN(des)
48 return sizeof(des_key);
51 SILC_CIPHER_API_ENCRYPT(des)
53 des_key *des = context;
54 SilcUInt32 tmp[2], ctr[2];
57 switch (cipher->mode) {
59 case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
60 SILC_CBC_ENC_MSB_64_32(len, iv, tmp, src, dst, i,
61 des_encrypt(des, tmp, tmp));
64 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
65 SILC_CTR_MSB_64_32(iv, ctr, tmp, des->padlen, src, dst,
66 des_encrypt(des, ctr, tmp));
69 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
70 SILC_CFB_ENC_MSB_64_32(iv, tmp, des->padlen, src, dst,
71 des_encrypt(des, tmp, tmp));
81 SILC_CIPHER_API_DECRYPT(des)
83 des_key *des = context;
84 SilcUInt32 tmp[2], tmp2[2], tiv[2];
87 switch (cipher->mode) {
89 case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
90 SILC_CBC_DEC_MSB_64_32(len, iv, tiv, tmp, tmp2, src, dst, i,
91 des_decrypt(des, tmp, tmp2));
94 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
95 return silc_des_encrypt(cipher, context, src, dst, len, iv);
98 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
99 SILC_CFB_DEC_MSB_64_32(iv, tmp, des->padlen, src, dst,
100 des_encrypt(des, tmp, tmp));
110 /* Sets the key for the cipher. */
112 SILC_CIPHER_API_SET_KEY(3des)
114 return des3_setup(key, keylen, 0, (des3_key *)context);
117 /* Sets IV for the cipher. */
119 SILC_CIPHER_API_SET_IV(3des)
121 des3_key *des = context;
123 switch (cipher->mode) {
125 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
126 /* Starts new block. */
130 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
131 /* Starts new block. */
140 /* Returns the size of the cipher context. */
142 SILC_CIPHER_API_CONTEXT_LEN(3des)
144 return sizeof(des3_key);
147 SILC_CIPHER_API_ENCRYPT(3des)
149 des3_key *des = context;
150 SilcUInt32 tmp[2], ctr[2];
153 switch (cipher->mode) {
155 case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
156 SILC_CBC_ENC_MSB_64_32(len, iv, tmp, src, dst, i,
157 des3_encrypt(des, tmp, tmp));
160 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
161 SILC_CTR_MSB_64_32(iv, ctr, tmp, des->padlen, src, dst,
162 des3_encrypt(des, ctr, tmp));
165 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
166 SILC_CFB_ENC_MSB_64_32(iv, tmp, des->padlen, src, dst,
167 des3_encrypt(des, tmp, tmp));
177 SILC_CIPHER_API_DECRYPT(3des)
179 des3_key *des = context;
180 SilcUInt32 tmp[2], tmp2[2], tiv[2];
183 switch (cipher->mode) {
185 case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
186 SILC_CBC_DEC_MSB_64_32(len, iv, tiv, tmp, tmp2, src, dst, i,
187 des3_decrypt(des, tmp, tmp2));
190 case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
191 return silc_3des_encrypt(cipher, context, src, dst, len, iv);
194 case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
195 SILC_CFB_DEC_MSB_64_32(iv, tmp, des->padlen, src, dst,
196 des3_encrypt(des, tmp, tmp));
206 /****************************************************************************/
211 #if defined(_MSC_VER)
212 #pragma intrinsic(_lrotr,_lrotl)
213 #define RORc(x,n) _lrotr(x,n)
215 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__x86_64__)) && !defined(INTEL_CC)
217 static inline unsigned RORc(unsigned word, int i)
221 :"0" (word),"c" (i));
226 #define RORc(x, y) ( ((((unsigned long)(x)&0xFFFFFFFFUL)>>(unsigned long)((y)&31)) | ((unsigned long)(x)<<(unsigned long)(32-((y)&31)))) &0xFFFFFFFFUL)
227 #endif /* _MSC_VER */
229 static const SilcUInt32 bytebit[8] =
231 0200, 0100, 040, 020, 010, 04, 02, 01
234 static const SilcUInt32 bigbyte[24] =
236 0x800000UL, 0x400000UL, 0x200000UL, 0x100000UL,
237 0x80000UL, 0x40000UL, 0x20000UL, 0x10000UL,
238 0x8000UL, 0x4000UL, 0x2000UL, 0x1000UL,
239 0x800UL, 0x400UL, 0x200UL, 0x100UL,
240 0x80UL, 0x40UL, 0x20UL, 0x10UL,
241 0x8UL, 0x4UL, 0x2UL, 0x1L
244 /* Use the key schedule specific in the standard (ANSI X3.92-1981) */
246 static const unsigned char pc1[56] = {
247 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 0, 57, 49, 41, 33, 25, 17,
248 9, 1, 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2, 59, 51, 43, 35,
249 62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 61, 53, 45, 37, 29, 21,
250 13, 5, 60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4, 27, 19, 11, 3
253 static const unsigned char totrot[16] = {
260 static const unsigned char pc2[48] = {
261 13, 16, 10, 23, 0, 4, 2, 27, 14, 5, 20, 9,
262 22, 18, 11, 3, 25, 7, 15, 6, 26, 19, 12, 1,
263 40, 51, 30, 36, 46, 54, 29, 39, 50, 44, 32, 47,
264 43, 48, 38, 55, 33, 52, 45, 41, 49, 35, 28, 31
267 static const SilcUInt32 SP1[64] =
269 0x01010400UL, 0x00000000UL, 0x00010000UL, 0x01010404UL,
270 0x01010004UL, 0x00010404UL, 0x00000004UL, 0x00010000UL,
271 0x00000400UL, 0x01010400UL, 0x01010404UL, 0x00000400UL,
272 0x01000404UL, 0x01010004UL, 0x01000000UL, 0x00000004UL,
273 0x00000404UL, 0x01000400UL, 0x01000400UL, 0x00010400UL,
274 0x00010400UL, 0x01010000UL, 0x01010000UL, 0x01000404UL,
275 0x00010004UL, 0x01000004UL, 0x01000004UL, 0x00010004UL,
276 0x00000000UL, 0x00000404UL, 0x00010404UL, 0x01000000UL,
277 0x00010000UL, 0x01010404UL, 0x00000004UL, 0x01010000UL,
278 0x01010400UL, 0x01000000UL, 0x01000000UL, 0x00000400UL,
279 0x01010004UL, 0x00010000UL, 0x00010400UL, 0x01000004UL,
280 0x00000400UL, 0x00000004UL, 0x01000404UL, 0x00010404UL,
281 0x01010404UL, 0x00010004UL, 0x01010000UL, 0x01000404UL,
282 0x01000004UL, 0x00000404UL, 0x00010404UL, 0x01010400UL,
283 0x00000404UL, 0x01000400UL, 0x01000400UL, 0x00000000UL,
284 0x00010004UL, 0x00010400UL, 0x00000000UL, 0x01010004UL
287 static const SilcUInt32 SP2[64] =
289 0x80108020UL, 0x80008000UL, 0x00008000UL, 0x00108020UL,
290 0x00100000UL, 0x00000020UL, 0x80100020UL, 0x80008020UL,
291 0x80000020UL, 0x80108020UL, 0x80108000UL, 0x80000000UL,
292 0x80008000UL, 0x00100000UL, 0x00000020UL, 0x80100020UL,
293 0x00108000UL, 0x00100020UL, 0x80008020UL, 0x00000000UL,
294 0x80000000UL, 0x00008000UL, 0x00108020UL, 0x80100000UL,
295 0x00100020UL, 0x80000020UL, 0x00000000UL, 0x00108000UL,
296 0x00008020UL, 0x80108000UL, 0x80100000UL, 0x00008020UL,
297 0x00000000UL, 0x00108020UL, 0x80100020UL, 0x00100000UL,
298 0x80008020UL, 0x80100000UL, 0x80108000UL, 0x00008000UL,
299 0x80100000UL, 0x80008000UL, 0x00000020UL, 0x80108020UL,
300 0x00108020UL, 0x00000020UL, 0x00008000UL, 0x80000000UL,
301 0x00008020UL, 0x80108000UL, 0x00100000UL, 0x80000020UL,
302 0x00100020UL, 0x80008020UL, 0x80000020UL, 0x00100020UL,
303 0x00108000UL, 0x00000000UL, 0x80008000UL, 0x00008020UL,
304 0x80000000UL, 0x80100020UL, 0x80108020UL, 0x00108000UL
307 static const SilcUInt32 SP3[64] =
309 0x00000208UL, 0x08020200UL, 0x00000000UL, 0x08020008UL,
310 0x08000200UL, 0x00000000UL, 0x00020208UL, 0x08000200UL,
311 0x00020008UL, 0x08000008UL, 0x08000008UL, 0x00020000UL,
312 0x08020208UL, 0x00020008UL, 0x08020000UL, 0x00000208UL,
313 0x08000000UL, 0x00000008UL, 0x08020200UL, 0x00000200UL,
314 0x00020200UL, 0x08020000UL, 0x08020008UL, 0x00020208UL,
315 0x08000208UL, 0x00020200UL, 0x00020000UL, 0x08000208UL,
316 0x00000008UL, 0x08020208UL, 0x00000200UL, 0x08000000UL,
317 0x08020200UL, 0x08000000UL, 0x00020008UL, 0x00000208UL,
318 0x00020000UL, 0x08020200UL, 0x08000200UL, 0x00000000UL,
319 0x00000200UL, 0x00020008UL, 0x08020208UL, 0x08000200UL,
320 0x08000008UL, 0x00000200UL, 0x00000000UL, 0x08020008UL,
321 0x08000208UL, 0x00020000UL, 0x08000000UL, 0x08020208UL,
322 0x00000008UL, 0x00020208UL, 0x00020200UL, 0x08000008UL,
323 0x08020000UL, 0x08000208UL, 0x00000208UL, 0x08020000UL,
324 0x00020208UL, 0x00000008UL, 0x08020008UL, 0x00020200UL
327 static const SilcUInt32 SP4[64] =
329 0x00802001UL, 0x00002081UL, 0x00002081UL, 0x00000080UL,
330 0x00802080UL, 0x00800081UL, 0x00800001UL, 0x00002001UL,
331 0x00000000UL, 0x00802000UL, 0x00802000UL, 0x00802081UL,
332 0x00000081UL, 0x00000000UL, 0x00800080UL, 0x00800001UL,
333 0x00000001UL, 0x00002000UL, 0x00800000UL, 0x00802001UL,
334 0x00000080UL, 0x00800000UL, 0x00002001UL, 0x00002080UL,
335 0x00800081UL, 0x00000001UL, 0x00002080UL, 0x00800080UL,
336 0x00002000UL, 0x00802080UL, 0x00802081UL, 0x00000081UL,
337 0x00800080UL, 0x00800001UL, 0x00802000UL, 0x00802081UL,
338 0x00000081UL, 0x00000000UL, 0x00000000UL, 0x00802000UL,
339 0x00002080UL, 0x00800080UL, 0x00800081UL, 0x00000001UL,
340 0x00802001UL, 0x00002081UL, 0x00002081UL, 0x00000080UL,
341 0x00802081UL, 0x00000081UL, 0x00000001UL, 0x00002000UL,
342 0x00800001UL, 0x00002001UL, 0x00802080UL, 0x00800081UL,
343 0x00002001UL, 0x00002080UL, 0x00800000UL, 0x00802001UL,
344 0x00000080UL, 0x00800000UL, 0x00002000UL, 0x00802080UL
347 static const SilcUInt32 SP5[64] =
349 0x00000100UL, 0x02080100UL, 0x02080000UL, 0x42000100UL,
350 0x00080000UL, 0x00000100UL, 0x40000000UL, 0x02080000UL,
351 0x40080100UL, 0x00080000UL, 0x02000100UL, 0x40080100UL,
352 0x42000100UL, 0x42080000UL, 0x00080100UL, 0x40000000UL,
353 0x02000000UL, 0x40080000UL, 0x40080000UL, 0x00000000UL,
354 0x40000100UL, 0x42080100UL, 0x42080100UL, 0x02000100UL,
355 0x42080000UL, 0x40000100UL, 0x00000000UL, 0x42000000UL,
356 0x02080100UL, 0x02000000UL, 0x42000000UL, 0x00080100UL,
357 0x00080000UL, 0x42000100UL, 0x00000100UL, 0x02000000UL,
358 0x40000000UL, 0x02080000UL, 0x42000100UL, 0x40080100UL,
359 0x02000100UL, 0x40000000UL, 0x42080000UL, 0x02080100UL,
360 0x40080100UL, 0x00000100UL, 0x02000000UL, 0x42080000UL,
361 0x42080100UL, 0x00080100UL, 0x42000000UL, 0x42080100UL,
362 0x02080000UL, 0x00000000UL, 0x40080000UL, 0x42000000UL,
363 0x00080100UL, 0x02000100UL, 0x40000100UL, 0x00080000UL,
364 0x00000000UL, 0x40080000UL, 0x02080100UL, 0x40000100UL
367 static const SilcUInt32 SP6[64] =
369 0x20000010UL, 0x20400000UL, 0x00004000UL, 0x20404010UL,
370 0x20400000UL, 0x00000010UL, 0x20404010UL, 0x00400000UL,
371 0x20004000UL, 0x00404010UL, 0x00400000UL, 0x20000010UL,
372 0x00400010UL, 0x20004000UL, 0x20000000UL, 0x00004010UL,
373 0x00000000UL, 0x00400010UL, 0x20004010UL, 0x00004000UL,
374 0x00404000UL, 0x20004010UL, 0x00000010UL, 0x20400010UL,
375 0x20400010UL, 0x00000000UL, 0x00404010UL, 0x20404000UL,
376 0x00004010UL, 0x00404000UL, 0x20404000UL, 0x20000000UL,
377 0x20004000UL, 0x00000010UL, 0x20400010UL, 0x00404000UL,
378 0x20404010UL, 0x00400000UL, 0x00004010UL, 0x20000010UL,
379 0x00400000UL, 0x20004000UL, 0x20000000UL, 0x00004010UL,
380 0x20000010UL, 0x20404010UL, 0x00404000UL, 0x20400000UL,
381 0x00404010UL, 0x20404000UL, 0x00000000UL, 0x20400010UL,
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1475 static void cookey(const SilcUInt32 *raw1, SilcUInt32 *keyout);
1477 static void deskey(const unsigned char *key, short edf, SilcUInt32 *keyout)
1479 SilcUInt32 i, j, l, m, n, kn[32];
1480 unsigned char pc1m[56], pcr[56];
1482 for (j=0; j < 56; j++) {
1483 l = (SilcUInt32)pc1[j];
1485 pc1m[j] = (unsigned char)((key[l >> 3U] & bytebit[m]) == bytebit[m] ? 1 : 0);
1488 for (i=0; i < 16; i++) {
1496 for (j=0; j < 28; j++) {
1497 l = j + (SilcUInt32)totrot[i];
1501 pcr[j] = pc1m[l - 28];
1504 for (/*j = 28*/; j < 56; j++) {
1505 l = j + (SilcUInt32)totrot[i];
1509 pcr[j] = pc1m[l - 28];
1512 for (j=0; j < 24; j++) {
1513 if ((int)pcr[(int)pc2[j]] != 0) {
1514 kn[m] |= bigbyte[j];
1516 if ((int)pcr[(int)pc2[j+24]] != 0) {
1517 kn[n] |= bigbyte[j];
1525 static void cookey(const SilcUInt32 *raw1, SilcUInt32 *keyout)
1528 const SilcUInt32 *raw0;
1529 SilcUInt32 dough[32];
1533 for(i=0; i < 16; i++, raw1++)
1536 *cook = (*raw0 & 0x00fc0000L) << 6;
1537 *cook |= (*raw0 & 0x00000fc0L) << 10;
1538 *cook |= (*raw1 & 0x00fc0000L) >> 10;
1539 *cook++ |= (*raw1 & 0x00000fc0L) >> 6;
1540 *cook = (*raw0 & 0x0003f000L) << 12;
1541 *cook |= (*raw0 & 0x0000003fL) << 16;
1542 *cook |= (*raw1 & 0x0003f000L) >> 4;
1543 *cook++ |= (*raw1 & 0x0000003fL);
1546 memcpy(keyout, dough, sizeof dough);
1549 static void desfunc(SilcUInt32 *block, const SilcUInt32 *keys)
1551 SilcUInt32 work, right, leftt;
1559 tmp = des_ip[0][byte(leftt, 0)] ^
1560 des_ip[1][byte(leftt, 1)] ^
1561 des_ip[2][byte(leftt, 2)] ^
1562 des_ip[3][byte(leftt, 3)] ^
1563 des_ip[4][byte(right, 0)] ^
1564 des_ip[5][byte(right, 1)] ^
1565 des_ip[6][byte(right, 2)] ^
1566 des_ip[7][byte(right, 3)];
1567 leftt = (SilcUInt32)(tmp >> 32);
1568 right = (SilcUInt32)(tmp & 0xFFFFFFFFUL);
1571 for (cur_round = 0; cur_round < 8; cur_round++) {
1572 work = RORc(right, 4) ^ *keys++;
1573 leftt ^= SP7[work & 0x3fL]
1574 ^ SP5[(work >> 8) & 0x3fL]
1575 ^ SP3[(work >> 16) & 0x3fL]
1576 ^ SP1[(work >> 24) & 0x3fL];
1577 work = right ^ *keys++;
1578 leftt ^= SP8[ work & 0x3fL]
1579 ^ SP6[(work >> 8) & 0x3fL]
1580 ^ SP4[(work >> 16) & 0x3fL]
1581 ^ SP2[(work >> 24) & 0x3fL];
1583 work = RORc(leftt, 4) ^ *keys++;
1584 right ^= SP7[ work & 0x3fL]
1585 ^ SP5[(work >> 8) & 0x3fL]
1586 ^ SP3[(work >> 16) & 0x3fL]
1587 ^ SP1[(work >> 24) & 0x3fL];
1588 work = leftt ^ *keys++;
1589 right ^= SP8[ work & 0x3fL]
1590 ^ SP6[(work >> 8) & 0x3fL]
1591 ^ SP4[(work >> 16) & 0x3fL]
1592 ^ SP2[(work >> 24) & 0x3fL];
1597 tmp = des_fp[0][byte(leftt, 0)] ^
1598 des_fp[1][byte(leftt, 1)] ^
1599 des_fp[2][byte(leftt, 2)] ^
1600 des_fp[3][byte(leftt, 3)] ^
1601 des_fp[4][byte(right, 0)] ^
1602 des_fp[5][byte(right, 1)] ^
1603 des_fp[6][byte(right, 2)] ^
1604 des_fp[7][byte(right, 3)];
1605 leftt = (SilcUInt32)(tmp >> 32);
1606 right = (SilcUInt32)(tmp & 0xFFFFFFFFUL);
1613 int des_setup(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds,
1616 if (num_rounds != 0 && num_rounds != 16)
1619 deskey(key, EN0, skey->ek);
1620 deskey(key, DE1, skey->dk);
1625 int des3_setup(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds,
1628 if (num_rounds != 0 && num_rounds != 16)
1631 deskey(key, EN0, skey->ek[0]);
1632 deskey(key+8, DE1, skey->ek[1]);
1633 deskey(key+16, EN0, skey->ek[2]);
1635 deskey(key, DE1, skey->dk[2]);
1636 deskey(key+8, EN0, skey->dk[1]);
1637 deskey(key+16, DE1, skey->dk[0]);
1642 int des_encrypt(des_key *skey, const SilcUInt32 pt[2],
1650 desfunc(work, skey->ek);
1658 int des_decrypt(des_key *skey, const SilcUInt32 ct[2],
1666 desfunc(work, skey->dk);
1674 int des3_encrypt(des3_key *skey, const SilcUInt32 pt[2],
1682 desfunc(work, skey->ek[0]);
1683 desfunc(work, skey->ek[1]);
1684 desfunc(work, skey->ek[2]);
1692 int des3_decrypt(des3_key *skey, const SilcUInt32 ct[2],
1700 desfunc(work, skey->dk[0]);
1701 desfunc(work, skey->dk[1]);
1702 desfunc(work, skey->dk[2]);