lib/silccrypt/mars.c

   1 /* Modified for SILC. -Pekka */
   2
   3 /* This is an independent implementation of the encryption algorithm:   */
   4 /*                                                                      */
   5 /*         MARS by a team at IBM,                                        */
   6 /*                                                                      */
   7 /* which is a candidate algorithm in the Advanced Encryption Standard   */
   8 /* programme of the US National Institute of Standards and Technology.  */
   9 /* Copyright in this implementation is held by Dr B R Gladman. The MARS */
  10 /* algorithm is covered by a pending patent application owned by IBM,   */
  11 /* who intend to offer a royalty free license under any issued patent   */
  12 /* that results from such application if MARS is selected as the AES    */
  13 /* algorithm.  In the interim, you may evaluate the MARS algorithm for  */
  14 /* your personal, lawful, non-profit purposes as an end user.           */
  15 /*                                                                      */
  16 /* The header above modified on June 6th 1999.                          */
  17 /* Dr Brian Gladman (gladman@seven77.demon.co.uk) 14th January 1999     */
  18
  19 /* Timing data for MARS (mars.c)
  20
  21 128 bit key:
  22 Key Setup:    4316 cycles
  23 Encrypt:       369 cycles =    69.4 mbits/sec
  24 Decrypt:       376 cycles =    68.1 mbits/sec
  25 Mean:          373 cycles =    68.7 mbits/sec
  26
  27 192 bit key:
  28 Key Setup:    4377 cycles
  29 Encrypt:       373 cycles =    68.6 mbits/sec
  30 Decrypt:       379 cycles =    67.5 mbits/sec
  31 Mean:          376 cycles =    68.1 mbits/sec
  32
  33 256 bit key:
  34 Key Setup:    4340 cycles
  35 Encrypt:       369 cycles =    69.4 mbits/sec
  36 Decrypt:       376 cycles =    68.1 mbits/sec
  37 Mean:          373 cycles =    68.7 mbits/sec
  38
  39 */
  40
  41 #include "silcincludes.h"
  42 #include "mars_internal.h"
  43 #include "mars.h"
  44
  45 /*
  46  * SILC Crypto API for MARS
  47  */
  48
  49 /* Sets the key for cipher MARS. */
  50
  51 SILC_CIPHER_API_SET_KEY(mars)
  52 {
  53   SilcUInt32 k[8];
  54
  55   SILC_GET_WORD_KEY(key, k, keylen);
  56   mars_set_key((MarsContext *)context, k, keylen);
  57
  58   return TRUE;
  59 }
  60
  61 /* Sets the string as a new key for the cipher MARS. The string
  62    is first hashed and then used as a new key. */
  63
  64 SILC_CIPHER_API_SET_KEY_WITH_STRING(mars)
  65 {
  66   /*  unsigned char key[md5_hash_len];
  67   SilcMarsContext *ctx = (SilcMarsContext *)context;
  68
  69   make_md5_hash(string, &key);
  70   memcpy(&ctx->key, mars_set_key(&key, keylen), keylen);
  71   memset(&key, 'F', sizeoof(key));
  72   */
  73   return TRUE;
  74 }
  75
  76 /* Returns the size of the MARS cipher context. */
  77
  78 SILC_CIPHER_API_CONTEXT_LEN(mars)
  79 {
  80   return sizeof(MarsContext);
  81 }
  82
  83 /* Encrypts with MARS cipher in CBC mode.  Source and destination buffers
  84    maybe one and same. */
  85
  86 SILC_CIPHER_API_ENCRYPT_CBC(mars)
  87 {
  88   SilcUInt32 tiv[4];
  89   int i;
  90
  91   SILC_CBC_GET_IV(tiv, iv);
  92
  93   SILC_CBC_ENC_PRE(tiv, src);
  94   mars_encrypt((MarsContext *)context, tiv, tiv);
  95   SILC_CBC_ENC_POST(tiv, dst, src);
  96
  97   for (i = 16; i < len; i += 16) {
  98     SILC_CBC_ENC_PRE(tiv, src);
  99     mars_encrypt((MarsContext *)context, tiv, tiv);
 100     SILC_CBC_ENC_POST(tiv, dst, src);
 101   }
 102
 103   SILC_CBC_PUT_IV(tiv, iv);
 104
 105   return TRUE;
 106 }
 107
 108 /* Decrypts with MARS cipher in CBC mode.  Source and destination buffers
 109    maybe one and same. */
 110
 111 SILC_CIPHER_API_DECRYPT_CBC(mars)
 112 {
 113   SilcUInt32 tmp[4], tmp2[4], tiv[4];
 114   int i;
 115
 116   SILC_CBC_GET_IV(tiv, iv);
 117
 118   SILC_CBC_DEC_PRE(tmp, src);
 119   mars_decrypt((MarsContext *)context, tmp, tmp2);
 120   SILC_CBC_DEC_POST(tmp2, dst, src, tmp, tiv);
 121
 122   for (i = 16; i < len; i += 16) {
 123     SILC_CBC_DEC_PRE(tmp, src);
 124     mars_decrypt((MarsContext *)context, tmp, tmp2);
 125     SILC_CBC_DEC_POST(tmp2, dst, src, tmp, tiv);
 126   }
 127
 128   SILC_CBC_PUT_IV(tiv, iv);
 129
 130   return TRUE;
 131 }
 132
 133 static u4byte s_box[] =
 134 {
 135     0x09d0c479, 0x28c8ffe0, 0x84aa6c39, 0x9dad7287, /* 0x000    */
 136     0x7dff9be3, 0xd4268361, 0xc96da1d4, 0x7974cc93,
 137     0x85d0582e, 0x2a4b5705, 0x1ca16a62, 0xc3bd279d,
 138     0x0f1f25e5, 0x5160372f, 0xc695c1fb, 0x4d7ff1e4,
 139     0xae5f6bf4, 0x0d72ee46, 0xff23de8a, 0xb1cf8e83, /* 0x010    */
 140     0xf14902e2, 0x3e981e42, 0x8bf53eb6, 0x7f4bf8ac,
 141     0x83631f83, 0x25970205, 0x76afe784, 0x3a7931d4,
 142     0x4f846450, 0x5c64c3f6, 0x210a5f18, 0xc6986a26,
 143     0x28f4e826, 0x3a60a81c, 0xd340a664, 0x7ea820c4, /* 0x020    */
 144     0x526687c5, 0x7eddd12b, 0x32a11d1d, 0x9c9ef086,
 145     0x80f6e831, 0xab6f04ad, 0x56fb9b53, 0x8b2e095c,
 146     0xb68556ae, 0xd2250b0d, 0x294a7721, 0xe21fb253,
 147     0xae136749, 0xe82aae86, 0x93365104, 0x99404a66, /* 0x030    */
 148     0x78a784dc, 0xb69ba84b, 0x04046793, 0x23db5c1e,
 149     0x46cae1d6, 0x2fe28134, 0x5a223942, 0x1863cd5b,
 150     0xc190c6e3, 0x07dfb846, 0x6eb88816, 0x2d0dcc4a,
 151     0xa4ccae59, 0x3798670d, 0xcbfa9493, 0x4f481d45, /* 0x040    */
 152     0xeafc8ca8, 0xdb1129d6, 0xb0449e20, 0x0f5407fb,
 153     0x6167d9a8, 0xd1f45763, 0x4daa96c3, 0x3bec5958,
 154     0xababa014, 0xb6ccd201, 0x38d6279f, 0x02682215,
 155     0x8f376cd5, 0x092c237e, 0xbfc56593, 0x32889d2c, /* 0x050    */
 156     0x854b3e95, 0x05bb9b43, 0x7dcd5dcd, 0xa02e926c,
 157     0xfae527e5, 0x36a1c330, 0x3412e1ae, 0xf257f462,
 158     0x3c4f1d71, 0x30a2e809, 0x68e5f551, 0x9c61ba44,
 159     0x5ded0ab8, 0x75ce09c8, 0x9654f93e, 0x698c0cca, /* 0x060    */
 160     0x243cb3e4, 0x2b062b97, 0x0f3b8d9e, 0x00e050df,
 161     0xfc5d6166, 0xe35f9288, 0xc079550d, 0x0591aee8,
 162     0x8e531e74, 0x75fe3578, 0x2f6d829a, 0xf60b21ae,
 163     0x95e8eb8d, 0x6699486b, 0x901d7d9b, 0xfd6d6e31, /* 0x070    */
 164     0x1090acef, 0xe0670dd8, 0xdab2e692, 0xcd6d4365,
 165     0xe5393514, 0x3af345f0, 0x6241fc4d, 0x460da3a3,
 166     0x7bcf3729, 0x8bf1d1e0, 0x14aac070, 0x1587ed55,
 167     0x3afd7d3e, 0xd2f29e01, 0x29a9d1f6, 0xefb10c53, /* 0x080    */
 168     0xcf3b870f, 0xb414935c, 0x664465ed, 0x024acac7,
 169     0x59a744c1, 0x1d2936a7, 0xdc580aa6, 0xcf574ca8,
 170     0x040a7a10, 0x6cd81807, 0x8a98be4c, 0xaccea063,
 171     0xc33e92b5, 0xd1e0e03d, 0xb322517e, 0x2092bd13, /* 0x090    */
 172     0x386b2c4a, 0x52e8dd58, 0x58656dfb, 0x50820371,
 173     0x41811896, 0xe337ef7e, 0xd39fb119, 0xc97f0df6,
 174     0x68fea01b, 0xa150a6e5, 0x55258962, 0xeb6ff41b,
 175     0xd7c9cd7a, 0xa619cd9e, 0xbcf09576, 0x2672c073, /* 0x0a0    */
 176     0xf003fb3c, 0x4ab7a50b, 0x1484126a, 0x487ba9b1,
 177     0xa64fc9c6, 0xf6957d49, 0x38b06a75, 0xdd805fcd,
 178     0x63d094cf, 0xf51c999e, 0x1aa4d343, 0xb8495294,
 179     0xce9f8e99, 0xbffcd770, 0xc7c275cc, 0x378453a7, /* 0x0b0    */
 180     0x7b21be33, 0x397f41bd, 0x4e94d131, 0x92cc1f98,
 181     0x5915ea51, 0x99f861b7, 0xc9980a88, 0x1d74fd5f,
 182     0xb0a495f8, 0x614deed0, 0xb5778eea, 0x5941792d,
 183     0xfa90c1f8, 0x33f824b4, 0xc4965372, 0x3ff6d550, /* 0x0c0    */
 184     0x4ca5fec0, 0x8630e964, 0x5b3fbbd6, 0x7da26a48,
 185     0xb203231a, 0x04297514, 0x2d639306, 0x2eb13149,
 186     0x16a45272, 0x532459a0, 0x8e5f4872, 0xf966c7d9,
 187     0x07128dc0, 0x0d44db62, 0xafc8d52d, 0x06316131, /* 0x0d0    */
 188     0xd838e7ce, 0x1bc41d00, 0x3a2e8c0f, 0xea83837e,
 189     0xb984737d, 0x13ba4891, 0xc4f8b949, 0xa6d6acb3,
 190     0xa215cdce, 0x8359838b, 0x6bd1aa31, 0xf579dd52,
 191     0x21b93f93, 0xf5176781, 0x187dfdde, 0xe94aeb76, /* 0x0e0    */
 192     0x2b38fd54, 0x431de1da, 0xab394825, 0x9ad3048f,
 193     0xdfea32aa, 0x659473e3, 0x623f7863, 0xf3346c59,
 194     0xab3ab685, 0x3346a90b, 0x6b56443e, 0xc6de01f8,
 195     0x8d421fc0, 0x9b0ed10c, 0x88f1a1e9, 0x54c1f029, /* 0x0f0    */
 196     0x7dead57b, 0x8d7ba426, 0x4cf5178a, 0x551a7cca,
 197     0x1a9a5f08, 0xfcd651b9, 0x25605182, 0xe11fc6c3,
 198     0xb6fd9676, 0x337b3027, 0xb7c8eb14, 0x9e5fd030,
 199
 200     0x6b57e354, 0xad913cf7, 0x7e16688d, 0x58872a69, /* 0x100    */
 201     0x2c2fc7df, 0xe389ccc6, 0x30738df1, 0x0824a734,
 202     0xe1797a8b, 0xa4a8d57b, 0x5b5d193b, 0xc8a8309b,
 203     0x73f9a978, 0x73398d32, 0x0f59573e, 0xe9df2b03,
 204     0xe8a5b6c8, 0x848d0704, 0x98df93c2, 0x720a1dc3, /* 0x110    */
 205     0x684f259a, 0x943ba848, 0xa6370152, 0x863b5ea3,
 206     0xd17b978b, 0x6d9b58ef, 0x0a700dd4, 0xa73d36bf,
 207     0x8e6a0829, 0x8695bc14, 0xe35b3447, 0x933ac568,
 208     0x8894b022, 0x2f511c27, 0xddfbcc3c, 0x006662b6, /* 0x120    */
 209     0x117c83fe, 0x4e12b414, 0xc2bca766, 0x3a2fec10,
 210     0xf4562420, 0x55792e2a, 0x46f5d857, 0xceda25ce,
 211     0xc3601d3b, 0x6c00ab46, 0xefac9c28, 0xb3c35047,
 212     0x611dfee3, 0x257c3207, 0xfdd58482, 0x3b14d84f, /* 0x130    */
 213     0x23becb64, 0xa075f3a3, 0x088f8ead, 0x07adf158,
 214     0x7796943c, 0xfacabf3d, 0xc09730cd, 0xf7679969,
 215     0xda44e9ed, 0x2c854c12, 0x35935fa3, 0x2f057d9f,
 216     0x690624f8, 0x1cb0bafd, 0x7b0dbdc6, 0x810f23bb, /* 0x140    */
 217     0xfa929a1a, 0x6d969a17, 0x6742979b, 0x74ac7d05,
 218     0x010e65c4, 0x86a3d963, 0xf907b5a0, 0xd0042bd3,
 219     0x158d7d03, 0x287a8255, 0xbba8366f, 0x096edc33,
 220     0x21916a7b, 0x77b56b86, 0x951622f9, 0xa6c5e650, /* 0x150    */
 221     0x8cea17d1, 0xcd8c62bc, 0xa3d63433, 0x358a68fd,
 222     0x0f9b9d3c, 0xd6aa295b, 0xfe33384a, 0xc000738e,
 223     0xcd67eb2f, 0xe2eb6dc2, 0x97338b02, 0x06c9f246,
 224     0x419cf1ad, 0x2b83c045, 0x3723f18a, 0xcb5b3089, /* 0x160    */
 225     0x160bead7, 0x5d494656, 0x35f8a74b, 0x1e4e6c9e,
 226     0x000399bd, 0x67466880, 0xb4174831, 0xacf423b2,
 227     0xca815ab3, 0x5a6395e7, 0x302a67c5, 0x8bdb446b,
 228     0x108f8fa4, 0x10223eda, 0x92b8b48b, 0x7f38d0ee, /* 0x170    */
 229     0xab2701d4, 0x0262d415, 0xaf224a30, 0xb3d88aba,
 230     0xf8b2c3af, 0xdaf7ef70, 0xcc97d3b7, 0xe9614b6c,
 231     0x2baebff4, 0x70f687cf, 0x386c9156, 0xce092ee5,
 232     0x01e87da6, 0x6ce91e6a, 0xbb7bcc84, 0xc7922c20, /* 0x180    */
 233     0x9d3b71fd, 0x060e41c6, 0xd7590f15, 0x4e03bb47,
 234     0x183c198e, 0x63eeb240, 0x2ddbf49a, 0x6d5cba54,
 235     0x923750af, 0xf9e14236, 0x7838162b, 0x59726c72,
 236     0x81b66760, 0xbb2926c1, 0x48a0ce0d, 0xa6c0496d, /* 0x190    */
 237     0xad43507b, 0x718d496a, 0x9df057af, 0x44b1bde6,
 238     0x054356dc, 0xde7ced35, 0xd51a138b, 0x62088cc9,
 239     0x35830311, 0xc96efca2, 0x686f86ec, 0x8e77cb68,
 240     0x63e1d6b8, 0xc80f9778, 0x79c491fd, 0x1b4c67f2, /* 0x1a0    */
 241     0x72698d7d, 0x5e368c31, 0xf7d95e2e, 0xa1d3493f,
 242     0xdcd9433e, 0x896f1552, 0x4bc4ca7a, 0xa6d1baf4,
 243     0xa5a96dcc, 0x0bef8b46, 0xa169fda7, 0x74df40b7,
 244     0x4e208804, 0x9a756607, 0x038e87c8, 0x20211e44, /* 0x1b0    */
 245     0x8b7ad4bf, 0xc6403f35, 0x1848e36d, 0x80bdb038,
 246     0x1e62891c, 0x643d2107, 0xbf04d6f8, 0x21092c8c,
 247     0xf644f389, 0x0778404e, 0x7b78adb8, 0xa2c52d53,
 248     0x42157abe, 0xa2253e2e, 0x7bf3f4ae, 0x80f594f9, /* 0x1c0    */
 249     0x953194e7, 0x77eb92ed, 0xb3816930, 0xda8d9336,
 250     0xbf447469, 0xf26d9483, 0xee6faed5, 0x71371235,
 251     0xde425f73, 0xb4e59f43, 0x7dbe2d4e, 0x2d37b185,
 252     0x49dc9a63, 0x98c39d98, 0x1301c9a2, 0x389b1bbf, /* 0x1d0    */
 253     0x0c18588d, 0xa421c1ba, 0x7aa3865c, 0x71e08558,
 254     0x3c5cfcaa, 0x7d239ca4, 0x0297d9dd, 0xd7dc2830,
 255     0x4b37802b, 0x7428ab54, 0xaeee0347, 0x4b3fbb85,
 256     0x692f2f08, 0x134e578e, 0x36d9e0bf, 0xae8b5fcf, /* 0x1e0    */
 257     0xedb93ecf, 0x2b27248e, 0x170eb1ef, 0x7dc57fd6,
 258     0x1e760f16, 0xb1136601, 0x864e1b9b, 0xd7ea7319,
 259     0x3ab871bd, 0xcfa4d76f, 0xe31bd782, 0x0dbeb469,
 260     0xabb96061, 0x5370f85d, 0xffb07e37, 0xda30d0fb, /* 0x1f0    */
 261     0xebc977b6, 0x0b98b40f, 0x3a4d0fe6, 0xdf4fc26b,
 262     0x159cf22a, 0xc298d6e2, 0x2b78ef6a, 0x61a94ac0,
 263     0xab561187, 0x14eea0f0, 0xdf0d4164, 0x19af70ee
 264 };
 265
 266 static u4byte vk[47] =
 267 {
 268     0x09d0c479, 0x28c8ffe0, 0x84aa6c39, 0x9dad7287, 0x7dff9be3, 0xd4268361,
 269     0xc96da1d4
 270 };
 271
 272 #define f_mix(a,b,c,d)                  \
 273         r = rotr(a, 8);                 \
 274         b ^= s_box[a & 255];            \
 275         b += s_box[(r & 255) + 256];    \
 276         r = rotr(a, 16);                \
 277         a  = rotr(a, 24);               \
 278         c += s_box[r & 255];            \
 279         d ^= s_box[(a & 255) + 256]
 280
 281 #define b_mix(a,b,c,d)                  \
 282         r = rotl(a, 8);                 \
 283         b ^= s_box[(a & 255) + 256];    \
 284         c -= s_box[r & 255];            \
 285         r = rotl(a, 16);                \
 286         a  = rotl(a, 24);               \
 287         d -= s_box[(r & 255) + 256];    \
 288         d ^= s_box[a & 255]
 289
 290 #define f_ktr(a,b,c,d,i)    \
 291     m = a + l_key[i];  \
 292     a = rotl(a, 13);        \
 293     r = a * l_key[i + 1];   \
 294     l = s_box[m & 511];     \
 295     r = rotl(r, 5);         \
 296     c += rotl(m, r);        \
 297     l ^= r;                 \
 298     r = rotl(r, 5);         \
 299     l ^= r;                 \
 300     d ^= r;                 \
 301     b += rotl(l, r)
 302
 303 #define r_ktr(a,b,c,d,i)    \
 304     r = a * l_key[i + 1];   \
 305     a = rotr(a, 13);        \
 306     m = a + l_key[i];  \
 307     l = s_box[m & 511];     \
 308     r = rotl(r, 5);         \
 309     l ^= r;                 \
 310     c -= rotl(m, r);        \
 311     r = rotl(r, 5);         \
 312     l ^= r;                 \
 313     d ^= r;                 \
 314     b -= rotl(l, r)
 315
 316 /* For a 32 bit word (x) generate a mask (m) such that a bit in */
 317 /* m is set to 1 if and only if the corresponding bit in x is:  */
 318 /*                                                              */
 319 /* 1. in a sequence of 10 or more adjacent '0' bits             */
 320 /* 2. in a sequence of 10 or more adjacent '1' bits             */
 321 /* 3. but is not either endpoint of such a sequence unless such */
 322 /*    an endpoint is at the top bit (bit 31) of a word and is   */
 323 /*    in a sequence of '0' bits.                                */
 324 /*                                                              */
 325 /* The only situation in which a sequence endpoint is included  */
 326 /* in the mask is hence when the endpoint is at bit 31 and is   */
 327 /* the endpoint of a sequence of '0' bits. My thanks go to Shai */
 328 /* Halevi of IBM for the neat trick (which I missed) of finding */
 329 /* the '0' and '1' sequences at the same time.                  */
 330
 331 u4byte gen_mask(u4byte x)
 332 {   u4byte  m;
 333
 334     /* if m{bn} stands for bit number bn of m, set m{bn} = 1 if */
 335     /* x{bn} == x{bn+1} for 0 <= bn <= 30.  That is, set a bit  */
 336     /* in m if the corresponding bit and the next higher bit in */
 337     /* x are equal in value (set m{31} = 0).                    */
 338
 339     m = (~x ^ (x >> 1)) & 0x7fffffff;
 340
 341     /* Sequences of 9 '1' bits in m now correspond to sequences */
 342     /* of 10 '0's or 10 '1' bits in x.  Shift and 'and' bits in */
 343     /* m to find sequences of 9 or more '1' bits.   As a result */
 344     /* bits in m are set if they are at the bottom of sequences */
 345     /* of 10 adjacent '0's or 10 adjacent '1's in x.            */
 346
 347     m &= (m >> 1) & (m >> 2); m &= (m >> 3) & (m >> 6);
 348
 349     if(!m)  /* return if mask is empty - no key fixing needed   */
 350             /* is this early return worthwhile?                 */
 351         return 0;
 352
 353     /* We need the internal bits in each continuous sequence of */
 354     /* matching bits (that is the bits less the two endpoints). */
 355     /* We thus propagate each set bit into the 8 internal bits  */
 356     /* that it represents, starting 1 left and finsihing 8 left */
 357     /* of its position.                                         */
 358
 359     m <<= 1; m |= (m << 1); m |= (m << 2); m |= (m << 4);
 360
 361     /* m is now correct except for the odd behaviour of bit 31, */
 362     /* that is, it will be set if it is in a sequence of 10 or  */
 363     /* more '0's and clear otherwise.                           */
 364
 365     m |= (m << 1) & ~x & 0x80000000;
 366
 367     return m & 0xfffffffc;
 368 };
 369
 370 /* My thanks to Louis Granboulan for spotting an error in the   */
 371 /* previous version of set_key.                                 */
 372
 373 u4byte *mars_set_key(MarsContext *ctx,
 374                      const u4byte in_key[], const u4byte key_len)
 375 {
 376     u4byte  i, j, m, w;
 377     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 378
 379     m = key_len / 32 - 1;
 380
 381     for(i = j = 0; i < 39; ++i)
 382     {
 383       vk[i + 7] = rotl(vk[i] ^ vk[i + 5], 3) ^ in_key[j] ^ i;
 384
 385       j = (j == m ? 0 : j + 1);
 386     }
 387
 388     vk[46] = key_len / 32;
 389
 390     for(j = 0; j < 7; ++j)
 391     {
 392          for(i = 1; i < 40; ++i)
 393
 394             vk[i + 7] = rotl(vk[i + 7] + s_box[vk[i + 6] & 511], 9);
 395
 396         vk[7] = rotl(vk[7] + s_box[vk[46] & 511], 9);
 397     }
 398
 399     for(i = j = 0; i < 40; ++i)
 400     {
 401         l_key[j] = vk[i + 7];
 402
 403         j = (j < 33 ? j + 7 : j - 33);
 404     }
 405
 406     for(i = 5; i < 37; i += 2)
 407     {
 408         w = l_key[i] | 3;
 409
 410         if((m = gen_mask(w)))
 411
 412             w ^= (rotl(s_box[265 + (l_key[i] & 3)], l_key[i + 3] & 31) & m);
 413
 414         l_key[i] = w;
 415     }
 416
 417     return l_key;
 418 };
 419
 420 void mars_encrypt(MarsContext *ctx,
 421                   const u4byte in_blk[4], u4byte out_blk[4])
 422 {
 423     u4byte  a, b, c, d, l, m, r;
 424     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 425
 426     a = in_blk[0] + l_key[0]; b = in_blk[1] + l_key[1];
 427     c = in_blk[2] + l_key[2]; d = in_blk[3] + l_key[3];
 428
 429     f_mix(a,b,c,d); a += d;
 430     f_mix(b,c,d,a); b += c;
 431     f_mix(c,d,a,b);
 432     f_mix(d,a,b,c);
 433     f_mix(a,b,c,d); a += d;
 434     f_mix(b,c,d,a); b += c;
 435     f_mix(c,d,a,b);
 436     f_mix(d,a,b,c);
 437
 438     f_ktr(a,b,c,d, 4); f_ktr(b,c,d,a, 6); f_ktr(c,d,a,b, 8); f_ktr(d,a,b,c,10);
 439     f_ktr(a,b,c,d,12); f_ktr(b,c,d,a,14); f_ktr(c,d,a,b,16); f_ktr(d,a,b,c,18);
 440     f_ktr(a,d,c,b,20); f_ktr(b,a,d,c,22); f_ktr(c,b,a,d,24); f_ktr(d,c,b,a,26);
 441     f_ktr(a,d,c,b,28); f_ktr(b,a,d,c,30); f_ktr(c,b,a,d,32); f_ktr(d,c,b,a,34);
 442
 443     b_mix(a,b,c,d);
 444     b_mix(b,c,d,a); c -= b;
 445     b_mix(c,d,a,b); d -= a;
 446     b_mix(d,a,b,c);
 447     b_mix(a,b,c,d);
 448     b_mix(b,c,d,a); c -= b;
 449     b_mix(c,d,a,b); d -= a;
 450     b_mix(d,a,b,c);
 451
 452     out_blk[0] = a - l_key[36]; out_blk[1] = b - l_key[37];
 453     out_blk[2] = c - l_key[38]; out_blk[3] = d - l_key[39];
 454 };
 455
 456 void mars_decrypt(MarsContext *ctx,
 457                   const u4byte in_blk[4], u4byte out_blk[4])
 458 {
 459     u4byte  a, b, c, d, l, m, r;
 460     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 461
 462     d = in_blk[0] + l_key[36]; c = in_blk[1] + l_key[37];
 463     b = in_blk[2] + l_key[38]; a = in_blk[3] + l_key[39];
 464
 465     f_mix(a,b,c,d); a += d;
 466     f_mix(b,c,d,a); b += c;
 467     f_mix(c,d,a,b);
 468     f_mix(d,a,b,c);
 469     f_mix(a,b,c,d); a += d;
 470     f_mix(b,c,d,a); b += c;
 471     f_mix(c,d,a,b);
 472     f_mix(d,a,b,c);
 473
 474     r_ktr(a,b,c,d,34); r_ktr(b,c,d,a,32); r_ktr(c,d,a,b,30); r_ktr(d,a,b,c,28);
 475     r_ktr(a,b,c,d,26); r_ktr(b,c,d,a,24); r_ktr(c,d,a,b,22); r_ktr(d,a,b,c,20);
 476     r_ktr(a,d,c,b,18); r_ktr(b,a,d,c,16); r_ktr(c,b,a,d,14); r_ktr(d,c,b,a,12);
 477     r_ktr(a,d,c,b,10); r_ktr(b,a,d,c, 8); r_ktr(c,b,a,d, 6); r_ktr(d,c,b,a, 4);
 478
 479     b_mix(a,b,c,d);
 480     b_mix(b,c,d,a); c -= b;
 481     b_mix(c,d,a,b); d -= a;
 482     b_mix(d,a,b,c);
 483     b_mix(a,b,c,d);
 484     b_mix(b,c,d,a); c -= b;
 485     b_mix(c,d,a,b); d -= a;
 486     b_mix(d,a,b,c);
 487
 488     out_blk[0] = d - l_key[0]; out_blk[1] = c - l_key[1];
 489     out_blk[2] = b - l_key[2]; out_blk[3] = a - l_key[3];
 490 }