lib/silccrypt/twofish.c

   1 /* Modified for SILC. -Pekka */
   2
   3 /* This is an independent implementation of the encryption algorithm:   */
   4 /*                                                                      */
   5 /*         Twofish by Bruce Schneier and colleagues                     */
   6 /*                                                                      */
   7 /* which is a candidate algorithm in the Advanced Encryption Standard   */
   8 /* programme of the US National Institute of Standards and Technology.  */
   9 /*                                                                      */
  10 /* Copyright in this implementation is held by Dr B R Gladman but I     */
  11 /* hereby give permission for its free direct or derivative use subject */
  12 /* to acknowledgment of its origin and compliance with any conditions   */
  13 /* that the originators of t he algorithm place on its exploitation.     */
  14 /*                                                                      */
  15 /* My thanks to Doug Whiting and Niels Ferguson for comments that led   */
  16 /* to improvements in this implementation.                              */
  17 /*                                                                      */
  18 /* Dr Brian Gladman (gladman@seven77.demon.co.uk) 14th January 1999     */
  19
  20 /* Timing data for Twofish (twofish.c)
  21
  22 128 bit key:
  23 Key Setup:    8414 cycles
  24 Encrypt:       376 cycles =    68.1 mbits/sec
  25 Decrypt:       374 cycles =    68.4 mbits/sec
  26 Mean:          375 cycles =    68.3 mbits/sec
  27
  28 192 bit key:
  29 Key Setup:   11628 cycles
  30 Encrypt:       376 cycles =    68.1 mbits/sec
  31 Decrypt:       374 cycles =    68.4 mbits/sec
  32 Mean:          375 cycles =    68.3 mbits/sec
  33
  34 256 bit key:
  35 Key Setup:   15457 cycles
  36 Encrypt:       381 cycles =    67.2 mbits/sec
  37 Decrypt:       374 cycles =    68.4 mbits/sec
  38 Mean:          378 cycles =    67.8 mbits/sec
  39
  40 */
  41
  42 #include "silc.h"
  43 #include "twofish_internal.h"
  44 #include "twofish.h"
  45
  46 /*
  47  * SILC Crypto API for Twofish
  48  */
  49
  50 /* Sets the key for the cipher. */
  51
  52 SILC_CIPHER_API_SET_KEY(twofish)
  53 {
  54   SilcUInt32 k[8];
  55
  56   SILC_GET_WORD_KEY(key, k, keylen);
  57   twofish_set_key((TwofishContext *)context, k, keylen);
  58
  59   return TRUE;
  60 }
  61
  62 /* Sets IV for the cipher. */
  63
  64 SILC_CIPHER_API_SET_IV(twofish)
  65 {
  66   TwofishContext *twofish = context;
  67
  68   switch (cipher->mode) {
  69
  70   case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
  71     /* Starts new block. */
  72     twofish->padlen = 0;
  73     break;
  74
  75   case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
  76     /* Starts new block. */
  77     twofish->padlen = 16;
  78     break;
  79
  80   default:
  81     break;
  82   }
  83 }
  84
  85 /* Returns the size of the cipher context. */
  86
  87 SILC_CIPHER_API_CONTEXT_LEN(twofish)
  88 {
  89   return sizeof(TwofishContext);
  90 }
  91
  92 /* Encrypts with the cipher. Source and destination buffers maybe one
  93    and same. */
  94
  95 SILC_CIPHER_API_ENCRYPT(twofish)
  96 {
  97   TwofishContext *twofish = context;
  98   SilcUInt32 tmp[4], ctr[4];
  99   int i;
 100
 101   switch (cipher->mode) {
 102
 103   case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
 104     SILC_CBC_ENC_LSB_128_32(len, iv, tmp, src, dst, i,
 105                             twofish_encrypt(twofish, tmp, tmp));
 106     break;
 107
 108   case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
 109     SILC_CTR_LSB_128_32(iv, ctr, tmp, twofish->padlen, src, dst,
 110                         twofish_encrypt(twofish, tmp, tmp));
 111     break;
 112
 113   case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
 114     SILC_CFB_ENC_LSB_128_32(iv, tmp, twofish->padlen, src, dst,
 115                             twofish_encrypt(twofish, tmp, tmp));
 116     break;
 117
 118   default:
 119     return FALSE;
 120   }
 121
 122   return TRUE;
 123 }
 124
 125 /* Decrypts with the cipher. Source and destination buffers maybe one
 126    and same. */
 127
 128 SILC_CIPHER_API_DECRYPT(twofish)
 129 {
 130   TwofishContext *twofish = context;
 131   SilcUInt32 tmp[4], tmp2[4], tiv[4];
 132   int i;
 133
 134   switch (cipher->mode) {
 135
 136   case SILC_CIPHER_MODE_CBC:
 137     SILC_CBC_DEC_LSB_128_32(len, iv, tiv, tmp, tmp2, src, dst, i,
 138                             twofish_decrypt(twofish, tmp, tmp2));
 139
 140   case SILC_CIPHER_MODE_CTR:
 141     return silc_twofish_encrypt(cipher, context, src, dst, len, iv);
 142     break;
 143
 144   case SILC_CIPHER_MODE_CFB:
 145     SILC_CFB_DEC_LSB_128_32(iv, tmp, twofish->padlen, src, dst,
 146                             twofish_encrypt(twofish, tmp, tmp));
 147     break;
 148
 149   default:
 150     return FALSE;
 151   }
 152
 153   return TRUE;
 154 }
 155
 156 #if 0
 157 #define Q_TABLES
 158 #define M_TABLE
 159 #define MK_TABLE
 160 #define ONE_STEP
 161 #endif
 162
 163 /* finite field arithmetic for GF(2**8) with the modular    */
 164 /* polynomial x^8 + x^6 + x^5 + x^3 + 1 (0x169)             */
 165
 166 #define G_M 0x0169
 167
 168 u1byte  tab_5b[4] = { 0, G_M >> 2, G_M >> 1, (G_M >> 1) ^ (G_M >> 2) };
 169 u1byte  tab_ef[4] = { 0, (G_M >> 1) ^ (G_M >> 2), G_M >> 1, G_M >> 2 };
 170
 171 #define ffm_01(x)    (x)
 172 #define ffm_5b(x)   ((x) ^ ((x) >> 2) ^ tab_5b[(x) & 3])
 173 #define ffm_ef(x)   ((x) ^ ((x) >> 1) ^ ((x) >> 2) ^ tab_ef[(x) & 3])
 174
 175 u1byte ror4[16] = { 0, 8, 1, 9, 2, 10, 3, 11, 4, 12, 5, 13, 6, 14, 7, 15 };
 176 u1byte ashx[16] = { 0, 9, 2, 11, 4, 13, 6, 15, 8, 1, 10, 3, 12, 5, 14, 7 };
 177
 178 u1byte qt0[2][16] =
 179 {   { 8, 1, 7, 13, 6, 15, 3, 2, 0, 11, 5, 9, 14, 12, 10, 4 },
 180     { 2, 8, 11, 13, 15, 7, 6, 14, 3, 1, 9, 4, 0, 10, 12, 5 }
 181 };
 182
 183 u1byte qt1[2][16] =
 184 {   { 14, 12, 11, 8, 1, 2, 3, 5, 15, 4, 10, 6, 7, 0, 9, 13 },
 185     { 1, 14, 2, 11, 4, 12, 3, 7, 6, 13, 10, 5, 15, 9, 0, 8 }
 186 };
 187
 188 u1byte qt2[2][16] =
 189 {   { 11, 10, 5, 14, 6, 13, 9, 0, 12, 8, 15, 3, 2, 4, 7, 1 },
 190     { 4, 12, 7, 5, 1, 6, 9, 10, 0, 14, 13, 8, 2, 11, 3, 15 }
 191 };
 192
 193 u1byte qt3[2][16] =
 194 {   { 13, 7, 15, 4, 1, 2, 6, 14, 9, 11, 3, 0, 8, 5, 12, 10 },
 195     { 11, 9, 5, 1, 12, 3, 13, 14, 6, 4, 7, 15, 2, 0, 8, 10 }
 196 };
 197
 198 u1byte qp(const u4byte n, const u1byte x)
 199 {   u1byte  a0, a1, a2, a3, a4, b0, b1, b2, b3, b4;
 200
 201     a0 = x >> 4; b0 = x & 15;
 202     a1 = a0 ^ b0; b1 = ror4[b0] ^ ashx[a0];
 203     a2 = qt0[n][a1]; b2 = qt1[n][b1];
 204     a3 = a2 ^ b2; b3 = ror4[b2] ^ ashx[a2];
 205     a4 = qt2[n][a3]; b4 = qt3[n][b3];
 206     return (b4 << 4) | a4;
 207 }
 208
 209 #ifdef  Q_TABLES
 210
 211 u4byte  qt_gen = 0;
 212 u1byte  q_tab[2][256];
 213
 214 #define q(n,x)  q_tab[n][x]
 215
 216 void gen_qtab(void)
 217 {   u4byte  i;
 218
 219     for(i = 0; i < 256; ++i)
 220     {
 221         q(0,i) = qp(0, (u1byte)i);
 222         q(1,i) = qp(1, (u1byte)i);
 223     }
 224 }
 225
 226 #else
 227
 228 #define q(n,x)  qp(n, x)
 229
 230 #endif
 231
 232 #ifdef  M_TABLE
 233
 234 u4byte  mt_gen = 0;
 235 u4byte  m_tab[4][256];
 236
 237 void gen_mtab(void)
 238 {   u4byte  i, f01, f5b, fef;
 239
 240     for(i = 0; i < 256; ++i)
 241     {
 242         f01 = q(1,i); f5b = ffm_5b(f01); fef = ffm_ef(f01);
 243         m_tab[0][i] = f01 + (f5b << 8) + (fef << 16) + (fef << 24);
 244         m_tab[2][i] = f5b + (fef << 8) + (f01 << 16) + (fef << 24);
 245
 246         f01 = q(0,i); f5b = ffm_5b(f01); fef = ffm_ef(f01);
 247         m_tab[1][i] = fef + (fef << 8) + (f5b << 16) + (f01 << 24);
 248         m_tab[3][i] = f5b + (f01 << 8) + (fef << 16) + (f5b << 24);
 249     }
 250 }
 251
 252 #define mds(n,x)    m_tab[n][x]
 253
 254 #else
 255
 256 #define fm_00   ffm_01
 257 #define fm_10   ffm_5b
 258 #define fm_20   ffm_ef
 259 #define fm_30   ffm_ef
 260 #define q_0(x)  q(1,x)
 261
 262 #define fm_01   ffm_ef
 263 #define fm_11   ffm_ef
 264 #define fm_21   ffm_5b
 265 #define fm_31   ffm_01
 266 #define q_1(x)  q(0,x)
 267
 268 #define fm_02   ffm_5b
 269 #define fm_12   ffm_ef
 270 #define fm_22   ffm_01
 271 #define fm_32   ffm_ef
 272 #define q_2(x)  q(1,x)
 273
 274 #define fm_03   ffm_5b
 275 #define fm_13   ffm_01
 276 #define fm_23   ffm_ef
 277 #define fm_33   ffm_5b
 278 #define q_3(x)  q(0,x)
 279
 280 #define f_0(n,x)    ((u4byte)fm_0##n(x))
 281 #define f_1(n,x)    ((u4byte)fm_1##n(x) << 8)
 282 #define f_2(n,x)    ((u4byte)fm_2##n(x) << 16)
 283 #define f_3(n,x)    ((u4byte)fm_3##n(x) << 24)
 284
 285 #define mds(n,x)    f_0(n,q_##n(x)) ^ f_1(n,q_##n(x)) ^ f_2(n,q_##n(x)) ^ f_3(n,q_##n(x))
 286
 287 #endif
 288
 289 u4byte h_fun(TwofishContext *ctx, const u4byte x, const u4byte key[])
 290 {   u4byte  b0, b1, b2, b3;
 291
 292 #ifndef M_TABLE
 293     u4byte  m5b_b0, m5b_b1, m5b_b2, m5b_b3;
 294     u4byte  mef_b0, mef_b1, mef_b2, mef_b3;
 295 #endif
 296
 297     b0 = byte(x, 0); b1 = byte(x, 1); b2 = byte(x, 2); b3 = byte(x, 3);
 298
 299     switch(ctx->k_len)
 300     {
 301     case 4: b0 = q(1, b0) ^ byte(key[3],0);
 302             b1 = q(0, b1) ^ byte(key[3],1);
 303             b2 = q(0, b2) ^ byte(key[3],2);
 304             b3 = q(1, b3) ^ byte(key[3],3);
 305     case 3: b0 = q(1, b0) ^ byte(key[2],0);
 306             b1 = q(1, b1) ^ byte(key[2],1);
 307             b2 = q(0, b2) ^ byte(key[2],2);
 308             b3 = q(0, b3) ^ byte(key[2],3);
 309     case 2: b0 = q(0,q(0,b0) ^ byte(key[1],0)) ^ byte(key[0],0);
 310             b1 = q(0,q(1,b1) ^ byte(key[1],1)) ^ byte(key[0],1);
 311             b2 = q(1,q(0,b2) ^ byte(key[1],2)) ^ byte(key[0],2);
 312             b3 = q(1,q(1,b3) ^ byte(key[1],3)) ^ byte(key[0],3);
 313     }
 314 #ifdef  M_TABLE
 315
 316     return  mds(0, b0) ^ mds(1, b1) ^ mds(2, b2) ^ mds(3, b3);
 317
 318 #else
 319
 320     b0 = q(1, b0); b1 = q(0, b1); b2 = q(1, b2); b3 = q(0, b3);
 321     m5b_b0 = ffm_5b(b0); m5b_b1 = ffm_5b(b1); m5b_b2 = ffm_5b(b2); m5b_b3 = ffm_5b(b3);
 322     mef_b0 = ffm_ef(b0); mef_b1 = ffm_ef(b1); mef_b2 = ffm_ef(b2); mef_b3 = ffm_ef(b3);
 323     b0 ^= mef_b1 ^ m5b_b2 ^ m5b_b3; b3 ^= m5b_b0 ^ mef_b1 ^ mef_b2;
 324     b2 ^= mef_b0 ^ m5b_b1 ^ mef_b3; b1 ^= mef_b0 ^ mef_b2 ^ m5b_b3;
 325
 326     return b0 | (b3 << 8) | (b2 << 16) | (b1 << 24);
 327
 328 #endif
 329 }
 330
 331 #ifdef  MK_TABLE
 332
 333 #ifdef  ONE_STEP
 334 u4byte  mk_tab[4][256];
 335 #else
 336 u1byte  sb[4][256];
 337 #endif
 338
 339 #define q20(x)  q(0,q(0,x) ^ byte(key[1],0)) ^ byte(key[0],0)
 340 #define q21(x)  q(0,q(1,x) ^ byte(key[1],1)) ^ byte(key[0],1)
 341 #define q22(x)  q(1,q(0,x) ^ byte(key[1],2)) ^ byte(key[0],2)
 342 #define q23(x)  q(1,q(1,x) ^ byte(key[1],3)) ^ byte(key[0],3)
 343
 344 #define q30(x)  q(0,q(0,q(1, x) ^ byte(key[2],0)) ^ byte(key[1],0)) ^ byte(key[0],0)
 345 #define q31(x)  q(0,q(1,q(1, x) ^ byte(key[2],1)) ^ byte(key[1],1)) ^ byte(key[0],1)
 346 #define q32(x)  q(1,q(0,q(0, x) ^ byte(key[2],2)) ^ byte(key[1],2)) ^ byte(key[0],2)
 347 #define q33(x)  q(1,q(1,q(0, x) ^ byte(key[2],3)) ^ byte(key[1],3)) ^ byte(key[0],3)
 348
 349 #define q40(x)  q(0,q(0,q(1, q(1, x) ^ byte(key[3],0)) ^ byte(key[2],0)) ^ byte(key[1],0)) ^ byte(key[0],0)
 350 #define q41(x)  q(0,q(1,q(1, q(0, x) ^ byte(key[3],1)) ^ byte(key[2],1)) ^ byte(key[1],1)) ^ byte(key[0],1)
 351 #define q42(x)  q(1,q(0,q(0, q(0, x) ^ byte(key[3],2)) ^ byte(key[2],2)) ^ byte(key[1],2)) ^ byte(key[0],2)
 352 #define q43(x)  q(1,q(1,q(0, q(1, x) ^ byte(key[3],3)) ^ byte(key[2],3)) ^ byte(key[1],3)) ^ byte(key[0],3)
 353
 354 void gen_mk_tab(TwofishContext *ctx, u4byte key[])
 355 {   u4byte  i;
 356     u1byte  by;
 357
 358     switch(ctx->k_len)
 359     {
 360     case 2: for(i = 0; i < 256; ++i)
 361             {
 362                 by = (u1byte)i;
 363 #ifdef ONE_STEP
 364                 mk_tab[0][i] = mds(0, q20(by)); mk_tab[1][i] = mds(1, q21(by));
 365                 mk_tab[2][i] = mds(2, q22(by)); mk_tab[3][i] = mds(3, q23(by));
 366 #else
 367                 sb[0][i] = q20(by); sb[1][i] = q21(by);
 368                 sb[2][i] = q22(by); sb[3][i] = q23(by);
 369 #endif
 370             }
 371             break;
 372
 373     case 3: for(i = 0; i < 256; ++i)
 374             {
 375                 by = (u1byte)i;
 376 #ifdef ONE_STEP
 377                 mk_tab[0][i] = mds(0, q30(by)); mk_tab[1][i] = mds(1, q31(by));
 378                 mk_tab[2][i] = mds(2, q32(by)); mk_tab[3][i] = mds(3, q33(by));
 379 #else
 380                 sb[0][i] = q30(by); sb[1][i] = q31(by);
 381                 sb[2][i] = q32(by); sb[3][i] = q33(by);
 382 #endif
 383             }
 384             break;
 385
 386     case 4: for(i = 0; i < 256; ++i)
 387             {
 388                 by = (u1byte)i;
 389 #ifdef ONE_STEP
 390                 mk_tab[0][i] = mds(0, q40(by)); mk_tab[1][i] = mds(1, q41(by));
 391                 mk_tab[2][i] = mds(2, q42(by)); mk_tab[3][i] = mds(3, q43(by));
 392 #else
 393                 sb[0][i] = q40(by); sb[1][i] = q41(by);
 394                 sb[2][i] = q42(by); sb[3][i] = q43(by);
 395 #endif
 396             }
 397     }
 398 }
 399
 400 #  ifdef ONE_STEP
 401 #    define g0_fun(x) ( mk_tab[0][byte(x,0)] ^ mk_tab[1][byte(x,1)] \
 402                       ^ mk_tab[2][byte(x,2)] ^ mk_tab[3][byte(x,3)] )
 403 #    define g1_fun(x) ( mk_tab[0][byte(x,3)] ^ mk_tab[1][byte(x,0)] \
 404                       ^ mk_tab[2][byte(x,1)] ^ mk_tab[3][byte(x,2)] )
 405 #  else
 406 #    define g0_fun(x) ( mds(0, sb[0][byte(x,0)]) ^ mds(1, sb[1][byte(x,1)]) \
 407                       ^ mds(2, sb[2][byte(x,2)]) ^ mds(3, sb[3][byte(x,3)]) )
 408 #    define g1_fun(x) ( mds(0, sb[0][byte(x,3)]) ^ mds(1, sb[1][byte(x,0)]) \
 409                       ^ mds(2, sb[2][byte(x,1)]) ^ mds(3, sb[3][byte(x,2)]) )
 410 #  endif
 411
 412 #else
 413
 414 #define g0_fun(x)   h_fun(ctx,x,s_key)
 415 #define g1_fun(x)   h_fun(ctx,rotl(x,8),s_key)
 416
 417 #endif
 418
 419 /* The (12,8) Reed Soloman code has the generator polynomial
 420
 421   g(x) = x^4 + (a + 1/a) * x^3 + a * x^2 + (a + 1/a) * x + 1
 422
 423 where the coefficients are in the finite field GF(2^8) with a
 424 modular polynomial a^8 + a^6 + a^3 + a^2 + 1. To generate the
 425 remainder we have to start with a 12th order polynomial with our
 426 eight input bytes as the coefficients of the 4th to 11th terms.
 427 That is:
 428
 429   m[7] * x^11 + m[6] * x^10 ... + m[0] * x^4 + 0 * x^3 +... + 0
 430
 431 We then multiply the generator polynomial by m[7] * x^7 and subtract
 432 it - xor in GF(2^8) - from the above to eliminate the x^7 term (the
 433 artihmetic on the coefficients is done in GF(2^8). We then multiply
 434 the generator polynomial by x^6 * coeff(x^10) and use this to remove
 435 the x^10 term. We carry on in this way until the x^4 term is removed
 436 so that we are left with:
 437
 438   r[3] * x^3 + r[2] * x^2 + r[1] 8 x^1 + r[0]
 439
 440 which give the resulting 4 bytes of the remainder. This is equivalent
 441 to the matrix multiplication in the Twofish description but much faster
 442 to implement.
 443
 444 */
 445
 446 #define G_MOD   0x0000014d
 447
 448 u4byte mds_rem(u4byte p0, u4byte p1)
 449 {   u4byte  i, t, u;
 450
 451     for(i = 0; i < 8; ++i)
 452     {
 453         t = p1 >> 24;   /* get most significant coefficient */
 454
 455         p1 = (p1 << 8) | (p0 >> 24); p0 <<= 8;  /* shift others up */
 456
 457         /* multiply t by a (the primitive element - i.e. left shift) */
 458
 459         u = (t << 1);
 460
 461         if(t & 0x80)            /* subtract modular polynomial on overflow */
 462
 463             u ^= G_MOD;
 464
 465         p1 ^= t ^ (u << 16);    /* remove t * (a * x^2 + 1) */
 466
 467         u ^= (t >> 1);          /* form u = a * t + t / a = t * (a + 1 / a); */
 468
 469         if(t & 0x01)            /* add the modular polynomial on underflow */
 470
 471             u ^= G_MOD >> 1;
 472
 473         p1 ^= (u << 24) | (u << 8); /* remove t * (a + 1/a) * (x^3 + x) */
 474     }
 475
 476     return p1;
 477 }
 478
 479 /* initialise the key schedule from the user supplied key   */
 480
 481 u4byte *twofish_set_key(TwofishContext *ctx,
 482                         const u4byte in_key[], const u4byte key_len)
 483 {
 484     u4byte  i, a, b, me_key[4], mo_key[4];
 485     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 486     u4byte *s_key = ctx->s_key;
 487
 488 #ifdef Q_TABLES
 489     if(!qt_gen)
 490     {
 491         gen_qtab(); qt_gen = 1;
 492     }
 493 #endif
 494
 495 #ifdef M_TABLE
 496     if(!mt_gen)
 497     {
 498         gen_mtab(); mt_gen = 1;
 499     }
 500 #endif
 501
 502     ctx->k_len = ctx->k_len = key_len / 64;   /* 2, 3 or 4 */
 503
 504     for(i = 0; i < ctx->k_len; ++i)
 505     {
 506         a = in_key[i + i];     me_key[i] = a;
 507         b = in_key[i + i + 1]; mo_key[i] = b;
 508         s_key[ctx->k_len - i - 1] = mds_rem(a, b);
 509     }
 510
 511     for(i = 0; i < 40; i += 2)
 512     {
 513         a = 0x01010101 * i; b = a + 0x01010101;
 514         a = h_fun(ctx,a, me_key);
 515         b = rotl(h_fun(ctx,b, mo_key), 8);
 516         l_key[i] = a + b;
 517         l_key[i + 1] = rotl(a + 2 * b, 9);
 518     }
 519
 520 #ifdef MK_TABLE
 521     gen_mk_tab(ctx,s_key);
 522 #endif
 523
 524     return l_key;
 525 }
 526
 527 /* encrypt a block of text  */
 528
 529 #define f_rnd(i)                                                    \
 530     t1 = g1_fun(blk[1]); t0 = g0_fun(blk[0]);                       \
 531     blk[2] = rotr(blk[2] ^ (t0 + t1 + l_key[4 * (i) + 8]), 1);      \
 532     blk[3] = rotl(blk[3], 1) ^ (t0 + 2 * t1 + l_key[4 * (i) + 9]);  \
 533     t1 = g1_fun(blk[3]); t0 = g0_fun(blk[2]);                       \
 534     blk[0] = rotr(blk[0] ^ (t0 + t1 + l_key[4 * (i) + 10]), 1);     \
 535     blk[1] = rotl(blk[1], 1) ^ (t0 + 2 * t1 + l_key[4 * (i) + 11])
 536
 537 void twofish_encrypt(TwofishContext *ctx,
 538                      const u4byte in_blk[4], u4byte out_blk[])
 539 {
 540     u4byte  t0, t1, blk[4];
 541     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 542     u4byte *s_key = ctx->s_key;
 543
 544     blk[0] = in_blk[0] ^ l_key[0];
 545     blk[1] = in_blk[1] ^ l_key[1];
 546     blk[2] = in_blk[2] ^ l_key[2];
 547     blk[3] = in_blk[3] ^ l_key[3];
 548
 549     f_rnd(0); f_rnd(1); f_rnd(2); f_rnd(3);
 550     f_rnd(4); f_rnd(5); f_rnd(6); f_rnd(7);
 551
 552     out_blk[0] = blk[2] ^ l_key[4];
 553     out_blk[1] = blk[3] ^ l_key[5];
 554     out_blk[2] = blk[0] ^ l_key[6];
 555     out_blk[3] = blk[1] ^ l_key[7];
 556 }
 557
 558 /* decrypt a block of text  */
 559
 560 #define i_rnd(i)                                                        \
 561         t1 = g1_fun(blk[1]); t0 = g0_fun(blk[0]);                       \
 562         blk[2] = rotl(blk[2], 1) ^ (t0 + t1 + l_key[4 * (i) + 10]);     \
 563         blk[3] = rotr(blk[3] ^ (t0 + 2 * t1 + l_key[4 * (i) + 11]), 1); \
 564         t1 = g1_fun(blk[3]); t0 = g0_fun(blk[2]);                       \
 565         blk[0] = rotl(blk[0], 1) ^ (t0 + t1 + l_key[4 * (i) +  8]);     \
 566         blk[1] = rotr(blk[1] ^ (t0 + 2 * t1 + l_key[4 * (i) +  9]), 1)
 567
 568 void twofish_decrypt(TwofishContext *ctx,
 569                      const u4byte in_blk[4], u4byte out_blk[4])
 570 {
 571     u4byte  t0, t1, blk[4];
 572     u4byte *l_key = ctx->l_key;
 573     u4byte *s_key = ctx->s_key;
 574
 575     blk[0] = in_blk[0] ^ l_key[4];
 576     blk[1] = in_blk[1] ^ l_key[5];
 577     blk[2] = in_blk[2] ^ l_key[6];
 578     blk[3] = in_blk[3] ^ l_key[7];
 579
 580     i_rnd(7); i_rnd(6); i_rnd(5); i_rnd(4);
 581     i_rnd(3); i_rnd(2); i_rnd(1); i_rnd(0);
 582
 583     out_blk[0] = blk[2] ^ l_key[0];
 584     out_blk[1] = blk[3] ^ l_key[1];
 585     out_blk[2] = blk[0] ^ l_key[2];
 586     out_blk[3] = blk[1] ^ l_key[3];
 587 }