← Back to branch summary

~brian-thomason/+junk/bouncycastle

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/org/bouncycastle/crypto/engines/RC2Engine.java

  • Committer: Brian Thomason
  • Date: 2011-12-20 17:20:32 UTC
  • Revision ID: brian.thomason@canonical.com-20111220172032-rdtm13jgdxtksacr
Initial import

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/org/bouncycastle/crypto/engines/RC2Engine.java
 
1
package org.bouncycastle.crypto.engines;
 
2
 
 
3
import org.bouncycastle.crypto.BlockCipher;
 
4
import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
 
5
import org.bouncycastle.crypto.DataLengthException;
 
6
import org.bouncycastle.crypto.params.KeyParameter;
 
7
import org.bouncycastle.crypto.params.RC2Parameters;
 
8
 
 
9
/**
 
10
 * an implementation of RC2 as described in RFC 2268
 
11
 *      "A Description of the RC2(r) Encryption Algorithm" R. Rivest.
 
12
 */
 
13
public class RC2Engine
 
14
    implements BlockCipher
 
15
{
 
16
    //
 
17
    // the values we use for key expansion (based on the digits of PI)
 
18
    //
 
19
    private static byte[] piTable =
 
20
    {
 
21
        (byte)0xd9, (byte)0x78, (byte)0xf9, (byte)0xc4, (byte)0x19, (byte)0xdd, (byte)0xb5, (byte)0xed, 
 
22
        (byte)0x28, (byte)0xe9, (byte)0xfd, (byte)0x79, (byte)0x4a, (byte)0xa0, (byte)0xd8, (byte)0x9d, 
 
23
        (byte)0xc6, (byte)0x7e, (byte)0x37, (byte)0x83, (byte)0x2b, (byte)0x76, (byte)0x53, (byte)0x8e, 
 
24
        (byte)0x62, (byte)0x4c, (byte)0x64, (byte)0x88, (byte)0x44, (byte)0x8b, (byte)0xfb, (byte)0xa2, 
 
25
        (byte)0x17, (byte)0x9a, (byte)0x59, (byte)0xf5, (byte)0x87, (byte)0xb3, (byte)0x4f, (byte)0x13, 
 
26
        (byte)0x61, (byte)0x45, (byte)0x6d, (byte)0x8d, (byte)0x9, (byte)0x81, (byte)0x7d, (byte)0x32, 
 
27
        (byte)0xbd, (byte)0x8f, (byte)0x40, (byte)0xeb, (byte)0x86, (byte)0xb7, (byte)0x7b, (byte)0xb, 
 
28
        (byte)0xf0, (byte)0x95, (byte)0x21, (byte)0x22, (byte)0x5c, (byte)0x6b, (byte)0x4e, (byte)0x82, 
 
29
        (byte)0x54, (byte)0xd6, (byte)0x65, (byte)0x93, (byte)0xce, (byte)0x60, (byte)0xb2, (byte)0x1c, 
 
30
        (byte)0x73, (byte)0x56, (byte)0xc0, (byte)0x14, (byte)0xa7, (byte)0x8c, (byte)0xf1, (byte)0xdc, 
 
31
        (byte)0x12, (byte)0x75, (byte)0xca, (byte)0x1f, (byte)0x3b, (byte)0xbe, (byte)0xe4, (byte)0xd1, 
 
32
        (byte)0x42, (byte)0x3d, (byte)0xd4, (byte)0x30, (byte)0xa3, (byte)0x3c, (byte)0xb6, (byte)0x26, 
 
33
        (byte)0x6f, (byte)0xbf, (byte)0xe, (byte)0xda, (byte)0x46, (byte)0x69, (byte)0x7, (byte)0x57, 
 
34
        (byte)0x27, (byte)0xf2, (byte)0x1d, (byte)0x9b, (byte)0xbc, (byte)0x94, (byte)0x43, (byte)0x3, 
 
35
        (byte)0xf8, (byte)0x11, (byte)0xc7, (byte)0xf6, (byte)0x90, (byte)0xef, (byte)0x3e, (byte)0xe7, 
 
36
        (byte)0x6, (byte)0xc3, (byte)0xd5, (byte)0x2f, (byte)0xc8, (byte)0x66, (byte)0x1e, (byte)0xd7, 
 
37
        (byte)0x8, (byte)0xe8, (byte)0xea, (byte)0xde, (byte)0x80, (byte)0x52, (byte)0xee, (byte)0xf7, 
 
38
        (byte)0x84, (byte)0xaa, (byte)0x72, (byte)0xac, (byte)0x35, (byte)0x4d, (byte)0x6a, (byte)0x2a, 
 
39
        (byte)0x96, (byte)0x1a, (byte)0xd2, (byte)0x71, (byte)0x5a, (byte)0x15, (byte)0x49, (byte)0x74, 
 
40
        (byte)0x4b, (byte)0x9f, (byte)0xd0, (byte)0x5e, (byte)0x4, (byte)0x18, (byte)0xa4, (byte)0xec, 
 
41
        (byte)0xc2, (byte)0xe0, (byte)0x41, (byte)0x6e, (byte)0xf, (byte)0x51, (byte)0xcb, (byte)0xcc, 
 
42
        (byte)0x24, (byte)0x91, (byte)0xaf, (byte)0x50, (byte)0xa1, (byte)0xf4, (byte)0x70, (byte)0x39, 
 
43
        (byte)0x99, (byte)0x7c, (byte)0x3a, (byte)0x85, (byte)0x23, (byte)0xb8, (byte)0xb4, (byte)0x7a, 
 
44
        (byte)0xfc, (byte)0x2, (byte)0x36, (byte)0x5b, (byte)0x25, (byte)0x55, (byte)0x97, (byte)0x31, 
 
45
        (byte)0x2d, (byte)0x5d, (byte)0xfa, (byte)0x98, (byte)0xe3, (byte)0x8a, (byte)0x92, (byte)0xae, 
 
46
        (byte)0x5, (byte)0xdf, (byte)0x29, (byte)0x10, (byte)0x67, (byte)0x6c, (byte)0xba, (byte)0xc9, 
 
47
        (byte)0xd3, (byte)0x0, (byte)0xe6, (byte)0xcf, (byte)0xe1, (byte)0x9e, (byte)0xa8, (byte)0x2c, 
 
48
        (byte)0x63, (byte)0x16, (byte)0x1, (byte)0x3f, (byte)0x58, (byte)0xe2, (byte)0x89, (byte)0xa9, 
 
49
        (byte)0xd, (byte)0x38, (byte)0x34, (byte)0x1b, (byte)0xab, (byte)0x33, (byte)0xff, (byte)0xb0, 
 
50
        (byte)0xbb, (byte)0x48, (byte)0xc, (byte)0x5f, (byte)0xb9, (byte)0xb1, (byte)0xcd, (byte)0x2e, 
 
51
        (byte)0xc5, (byte)0xf3, (byte)0xdb, (byte)0x47, (byte)0xe5, (byte)0xa5, (byte)0x9c, (byte)0x77, 
 
52
        (byte)0xa, (byte)0xa6, (byte)0x20, (byte)0x68, (byte)0xfe, (byte)0x7f, (byte)0xc1, (byte)0xad 
 
53
    };
 
54
 
 
55
    private static final int BLOCK_SIZE = 8;
 
56
 
 
57
    private int[]   workingKey;
 
58
    private boolean encrypting;
 
59
 
 
60
    private int[] generateWorkingKey(
 
61
        byte[]      key,
 
62
        int         bits)
 
63
    {
 
64
        int     x;
 
65
        int[]   xKey = new int[128];
 
66
 
 
67
        for (int i = 0; i != key.length; i++)
 
68
        {
 
69
            xKey[i] = key[i] & 0xff;
 
70
        }
 
71
 
 
72
        // Phase 1: Expand input key to 128 bytes
 
73
        int len = key.length;
 
74
 
 
75
        if (len < 128)
 
76
        {
 
77
            int     index = 0;
 
78
 
 
79
            x = xKey[len - 1];
 
80
 
 
81
            do
 
82
            {
 
83
                x = piTable[(x + xKey[index++]) & 255] & 0xff;
 
84
                xKey[len++] = x;
 
85
            }
 
86
            while (len < 128);
 
87
        }
 
88
 
 
89
        // Phase 2 - reduce effective key size to "bits"
 
90
        len = (bits + 7) >> 3;
 
91
        x = piTable[xKey[128 - len] & (255 >> (7 & -bits))] & 0xff;
 
92
        xKey[128 - len] = x;
 
93
 
 
94
        for (int i = 128 - len - 1; i >= 0; i--)
 
95
        {
 
96
                x = piTable[x ^ xKey[i + len]] & 0xff;
 
97
                xKey[i] = x;
 
98
        }
 
99
 
 
100
        // Phase 3 - copy to newKey in little-endian order 
 
101
        int[] newKey = new int[64];
 
102
 
 
103
        for (int i = 0; i != newKey.length; i++)
 
104
        {
 
105
            newKey[i] = (xKey[2 * i] + (xKey[2 * i + 1] << 8));
 
106
        }
 
107
 
 
108
        return newKey;
 
109
    }
 
110
 
 
111
    /**
 
112
     * initialise a RC2 cipher.
 
113
     *
 
114
     * @param encrypting whether or not we are for encryption.
 
115
     * @param params the parameters required to set up the cipher.
 
116
     * @exception IllegalArgumentException if the params argument is
 
117
     * inappropriate.
 
118
     */
 
119
    public void init(
 
120
        boolean           encrypting,
 
121
        CipherParameters  params)
 
122
    {
 
123
        this.encrypting = encrypting;
 
124
 
 
125
        if (params instanceof RC2Parameters)
 
126
        {
 
127
            RC2Parameters   param = (RC2Parameters)params;
 
128
 
 
129
            workingKey = generateWorkingKey(param.getKey(),
 
130
                                            param.getEffectiveKeyBits());
 
131
        }
 
132
        else if (params instanceof KeyParameter)
 
133
        {
 
134
            byte[]    key = ((KeyParameter)params).getKey();
 
135
 
 
136
            workingKey = generateWorkingKey(key, key.length * 8);
 
137
        }
 
138
        else
 
139
        {
 
140
            throw new IllegalArgumentException("invalid parameter passed to RC2 init - " + params.getClass().getName());
 
141
        }
 
142
 
 
143
    }
 
144
 
 
145
    public void reset()
 
146
    {
 
147
    }
 
148
 
 
149
    public String getAlgorithmName()
 
150
    {
 
151
        return "RC2";
 
152
    }
 
153
 
 
154
    public int getBlockSize()
 
155
    {
 
156
        return BLOCK_SIZE;
 
157
    }
 
158
 
 
159
    public final int processBlock(
 
160
        byte[] in,
 
161
        int inOff,
 
162
        byte[] out,
 
163
        int outOff)
 
164
    {
 
165
        if (workingKey == null)
 
166
        {
 
167
            throw new IllegalStateException("RC2 engine not initialised");
 
168
        }
 
169
 
 
170
        if ((inOff + BLOCK_SIZE) > in.length)
 
171
        {
 
172
            throw new DataLengthException("input buffer too short");
 
173
        }
 
174
 
 
175
        if ((outOff + BLOCK_SIZE) > out.length)
 
176
        {
 
177
            throw new DataLengthException("output buffer too short");
 
178
        }
 
179
 
 
180
        if (encrypting)
 
181
        {
 
182
            encryptBlock(in, inOff, out, outOff);
 
183
        }
 
184
        else
 
185
        {
 
186
            decryptBlock(in, inOff, out, outOff);
 
187
        }
 
188
 
 
189
        return BLOCK_SIZE;
 
190
    }
 
191
 
 
192
    /**
 
193
     * return the result rotating the 16 bit number in x left by y
 
194
     */
 
195
    private int rotateWordLeft(
 
196
        int x,
 
197
        int y)
 
198
    {
 
199
        x &= 0xffff;
 
200
        return (x << y) | (x >> (16 - y));
 
201
    }
 
202
 
 
203
    private void encryptBlock(
 
204
        byte[]  in,
 
205
        int     inOff,
 
206
        byte[]  out,
 
207
        int     outOff)
 
208
    {
 
209
        int x76, x54, x32, x10;
 
210
 
 
211
        x76 = ((in[inOff + 7] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 6] & 0xff);
 
212
        x54 = ((in[inOff + 5] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 4] & 0xff);
 
213
        x32 = ((in[inOff + 3] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 2] & 0xff);
 
214
        x10 = ((in[inOff + 1] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 0] & 0xff);
 
215
 
 
216
        for (int i = 0; i <= 16; i += 4)
 
217
        {
 
218
                x10 = rotateWordLeft(x10 + (x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ], 1);
 
219
                x32 = rotateWordLeft(x32 + (x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1], 2);
 
220
                x54 = rotateWordLeft(x54 + (x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2], 3);
 
221
                x76 = rotateWordLeft(x76 + (x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3], 5);
 
222
        }
 
223
 
 
224
        x10 += workingKey[x76 & 63];
 
225
        x32 += workingKey[x10 & 63];
 
226
        x54 += workingKey[x32 & 63];
 
227
        x76 += workingKey[x54 & 63];
 
228
 
 
229
        for (int i = 20; i <= 40; i += 4)
 
230
        {
 
231
                x10 = rotateWordLeft(x10 + (x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ], 1);
 
232
                x32 = rotateWordLeft(x32 + (x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1], 2);
 
233
                x54 = rotateWordLeft(x54 + (x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2], 3);
 
234
                x76 = rotateWordLeft(x76 + (x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3], 5);
 
235
        }
 
236
 
 
237
        x10 += workingKey[x76 & 63];
 
238
        x32 += workingKey[x10 & 63];
 
239
        x54 += workingKey[x32 & 63];
 
240
        x76 += workingKey[x54 & 63];
 
241
 
 
242
        for (int i = 44; i < 64; i += 4)
 
243
        {
 
244
                x10 = rotateWordLeft(x10 + (x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ], 1);
 
245
                x32 = rotateWordLeft(x32 + (x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1], 2);
 
246
                x54 = rotateWordLeft(x54 + (x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2], 3);
 
247
                x76 = rotateWordLeft(x76 + (x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3], 5);
 
248
        }
 
249
 
 
250
        out[outOff + 0] = (byte)x10;
 
251
        out[outOff + 1] = (byte)(x10 >> 8);
 
252
        out[outOff + 2] = (byte)x32;
 
253
        out[outOff + 3] = (byte)(x32 >> 8);
 
254
        out[outOff + 4] = (byte)x54;
 
255
        out[outOff + 5] = (byte)(x54 >> 8);
 
256
        out[outOff + 6] = (byte)x76;
 
257
        out[outOff + 7] = (byte)(x76 >> 8);
 
258
    }
 
259
 
 
260
    private void decryptBlock(
 
261
        byte[]  in,
 
262
        int     inOff,
 
263
        byte[]  out,
 
264
        int     outOff)
 
265
    {
 
266
        int x76, x54, x32, x10;
 
267
 
 
268
        x76 = ((in[inOff + 7] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 6] & 0xff);
 
269
        x54 = ((in[inOff + 5] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 4] & 0xff);
 
270
        x32 = ((in[inOff + 3] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 2] & 0xff);
 
271
        x10 = ((in[inOff + 1] & 0xff) << 8) + (in[inOff + 0] & 0xff);
 
272
 
 
273
        for (int i = 60; i >= 44; i -= 4)
 
274
        {
 
275
            x76 = rotateWordLeft(x76, 11) - ((x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3]);
 
276
            x54 = rotateWordLeft(x54, 13) - ((x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2]);
 
277
            x32 = rotateWordLeft(x32, 14) - ((x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1]);
 
278
            x10 = rotateWordLeft(x10, 15) - ((x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ]);
 
279
        }
 
280
 
 
281
        x76 -= workingKey[x54 & 63];
 
282
        x54 -= workingKey[x32 & 63];
 
283
        x32 -= workingKey[x10 & 63];
 
284
        x10 -= workingKey[x76 & 63];
 
285
 
 
286
        for (int i = 40; i >= 20; i -= 4)
 
287
        {
 
288
            x76 = rotateWordLeft(x76, 11) - ((x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3]);
 
289
            x54 = rotateWordLeft(x54, 13) - ((x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2]);
 
290
            x32 = rotateWordLeft(x32, 14) - ((x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1]);
 
291
            x10 = rotateWordLeft(x10, 15) - ((x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ]);
 
292
        }
 
293
 
 
294
        x76 -= workingKey[x54 & 63];
 
295
        x54 -= workingKey[x32 & 63];
 
296
        x32 -= workingKey[x10 & 63];
 
297
        x10 -= workingKey[x76 & 63];
 
298
 
 
299
        for (int i = 16; i >= 0; i -= 4)
 
300
        {
 
301
            x76 = rotateWordLeft(x76, 11) - ((x10 & ~x54) + (x32 & x54) + workingKey[i+3]);
 
302
            x54 = rotateWordLeft(x54, 13) - ((x76 & ~x32) + (x10 & x32) + workingKey[i+2]);
 
303
            x32 = rotateWordLeft(x32, 14) - ((x54 & ~x10) + (x76 & x10) + workingKey[i+1]);
 
304
            x10 = rotateWordLeft(x10, 15) - ((x32 & ~x76) + (x54 & x76) + workingKey[i  ]);
 
305
        }
 
306
 
 
307
        out[outOff + 0] = (byte)x10;
 
308
        out[outOff + 1] = (byte)(x10 >> 8);
 
309
        out[outOff + 2] = (byte)x32;
 
310
        out[outOff + 3] = (byte)(x32 >> 8);
 
311
        out[outOff + 4] = (byte)x54;
 
312
        out[outOff + 5] = (byte)(x54 >> 8);
 
313
        out[outOff + 6] = (byte)x76;
 
314
        out[outOff + 7] = (byte)(x76 >> 8);
 
315
    }
 
316
}