← Back to branch summary

~zooko/cryptopp/trunk

« back to all changes in this revision

Viewing changes to haval.cpp

  • Committer: weidai
  • Date: 2006-12-09 17:18:13 UTC
  • Revision ID: svn-v4:57ff6487-cd31-0410-9ec3-f628ee90f5f0:trunk/c5:247
add Salsa20 cipher

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
haval.cpp
 
1
// haval.cpp - written and placed in the public domain by Wei Dai
 
2
 
 
3
#include "pch.h"
 
4
#include "haval.h"
 
5
#include "misc.h"
 
6
 
 
7
NAMESPACE_BEGIN(CryptoPP)
 
8
 
 
9
HAVAL::HAVAL(unsigned int digestSize, unsigned int pass)
 
10
        : digestSize(digestSize), pass(pass)
 
11
{
 
12
        SetStateSize(DIGESTSIZE);
 
13
 
 
14
        if (!(digestSize >= 16 && digestSize <= 32 && digestSize%4==0))
 
15
                throw InvalidArgument("HAVAL: invalid digest size");
 
16
 
 
17
        if (!(pass >= 3 && pass <= 5))
 
18
                throw InvalidArgument("HAVAL: invalid number of passes");
 
19
 
 
20
        Init();
 
21
}
 
22
 
 
23
void HAVAL::Init()
 
24
{
 
25
        m_digest[0] = 0x243F6A88;
 
26
        m_digest[1] = 0x85A308D3;
 
27
        m_digest[2] = 0x13198A2E;
 
28
        m_digest[3] = 0x03707344;
 
29
        m_digest[4] = 0xA4093822;
 
30
        m_digest[5] = 0x299F31D0;
 
31
        m_digest[6] = 0x082EFA98;
 
32
        m_digest[7] = 0xEC4E6C89;
 
33
}
 
34
 
 
35
void HAVAL::HashEndianCorrectedBlock(const word32 *in)
 
36
{
 
37
        if (pass==3)
 
38
                HAVAL3::Transform(m_digest, in);
 
39
        else if (pass==4)
 
40
                HAVAL4::Transform(m_digest, in);
 
41
        else
 
42
                HAVAL5::Transform(m_digest, in);
 
43
}
 
44
 
 
45
void HAVAL::TruncatedFinal(byte *hash, size_t size)
 
46
{
 
47
        ThrowIfInvalidTruncatedSize(size);
 
48
 
 
49
        PadLastBlock(118, 1);   // first byte of padding for HAVAL is 1 instead of 0x80
 
50
        CorrectEndianess(m_data, m_data, 120);
 
51
 
 
52
        m_data[29] &= 0xffff;
 
53
        m_data[29] |= ((word32)digestSize<<25) | ((word32)pass<<19) | ((word32)HAVAL_VERSION<<16);
 
54
        m_data[30] = GetBitCountLo();
 
55
        m_data[31] = GetBitCountHi();
 
56
 
 
57
        HashEndianCorrectedBlock(m_data);
 
58
        Tailor(digestSize*8);
 
59
        CorrectEndianess(m_digest, m_digest, digestSize);
 
60
        memcpy(hash, m_digest, size);
 
61
 
 
62
        Restart();              // reinit for next use
 
63
}
 
64
 
 
65
#define ROTR(x, y) rotrFixed(x, y##u)
 
66
 
 
67
// fold digest down to desired size
 
68
void HAVAL::Tailor(unsigned int bitlen)
 
69
{
 
70
#define EB(a, b, c) (m_digest[a] & (((~(word32)0) << b) & ((~(word32)0) >> (8*sizeof(word32)-b-c))))
 
71
#define S(a, b) (a > b ? a - b : 32 + a - b)
 
72
#define T128(a, b, c, d, e) ROTR(EB(7, b, S(a,b)) | EB(6, c, S(b,c)) | EB(5, d, S(c,d)) | EB(4, e, S(d,e)), e)
 
73
#define T160(a, b, c, d) ROTR(EB(7, b, S(a,b)) | EB(6, c, S(b,c)) | EB(5, d, S(c,d)), d)
 
74
#define T192(a, b, c) ROTR(EB(7, b, S(a,b)) | EB(6, c, S(b,c)), c)
 
75
#define T224(a, b) ROTR(EB(7, b, S(a,b)), b)
 
76
 
 
77
        switch (bitlen)
 
78
        {
 
79
        case 128:
 
80
                m_digest[0] += T128(8, 0, 24, 16, 8);
 
81
                m_digest[1] += T128(16, 8, 0, 24, 16);
 
82
                m_digest[2] += T128(24, 16, 8, 0, 24);
 
83
                m_digest[3] += T128(0, 24, 16, 8, 0);
 
84
                break;
 
85
 
 
86
        case 160:
 
87
                m_digest[0] += T160(6, 0, 25, 19);
 
88
                m_digest[1] += T160(12, 6, 0, 25);
 
89
                m_digest[2] += T160(19, 12, 6, 0);
 
90
                m_digest[3] += T160(25, 19, 12, 6);
 
91
                m_digest[4] += T160(0, 25, 19, 12);
 
92
                break;
 
93
 
 
94
        case 192:
 
95
                m_digest[0] += T192(5, 0, 26);
 
96
                m_digest[1] += T192(10, 5, 0);
 
97
                m_digest[2] += T192(16, 10, 5);
 
98
                m_digest[3] += T192(21, 16, 10);
 
99
                m_digest[4] += T192(26, 21, 16);
 
100
                m_digest[5] += T192(0, 26, 21);
 
101
                break;
 
102
 
 
103
        case 224:
 
104
                m_digest[0] += T224(0, 27);
 
105
                m_digest[1] += T224(27, 22);
 
106
                m_digest[2] += T224(22, 18);
 
107
                m_digest[3] += T224(18, 13);
 
108
                m_digest[4] += T224(13, 9);
 
109
                m_digest[5] += T224(9, 4);
 
110
                m_digest[6] += T224(4, 0);
 
111
                break;
 
112
 
 
113
        case 256:
 
114
                break;
 
115
 
 
116
        default:
 
117
                assert(false);
 
118
        }
 
119
}
 
120
 
 
121
/* Nonlinear F functions */
 
122
 
 
123
/* #define F1(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
124
        ((X1) & (X4) ^ (X2) & (X5) ^ (X3) & (X6) ^ (X0) & (X1) ^ (X0))*/
 
125
#define F1(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
126
        (((X1) & ((X4) ^ (X0))) ^ ((X2) & (X5)) ^ ((X3) & (X6)) ^ (X0))
 
127
 
 
128
/* #define F2(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
129
        ((X1) & (X2) & (X3) ^ (X2) & (X4) & (X5) ^ \
 
130
        (X1) & (X2) ^ (X1) & (X4) ^ (X2) & (X6) ^ (X3) & (X5) ^ \
 
131
        (X4) & (X5) ^ (X0) & (X2) ^ (X0))*/
 
132
#define F2(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
133
        (((X2) & (((X1) & (~(X3))) ^ ((X4) & (X5)) ^ (X6) ^ (X0))) ^ \
 
134
        (((X4) & ((X1) ^ (X5))) ^ ((X3) & (X5)) ^ (X0)))
 
135
 
 
136
/* #define F3(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
137
        ((X1) & (X2) & (X3) ^ (X1) & (X4) ^ (X2) & (X5) ^ (X3) & (X6) ^ (X0) &
 
138
(X3) ^ (X0))*/
 
139
#define F3(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
140
        (((X3) & (((X1) & (X2)) ^ (X6) ^ (X0))) ^ ((X1) & (X4)) ^ \
 
141
        ((X2) & (X5)) ^ (X0))
 
142
 
 
143
/* #define F4(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
144
        ((X1) & (X2) & (X3) ^ (X2) & (X4) & (X5) ^ (X3) & (X4) & (X6) ^ \
 
145
        (X1) & (X4) ^ (X2) & (X6) ^ (X3) & (X4) ^ (X3) & (X5) ^ \
 
146
        (X3) & (X6) ^ (X4) & (X5) ^ (X4) & (X6) ^ (X0) & (X4) ^(X0))*/
 
147
#define F4(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
148
        (((X4) & (((~(X2)) & (X5)) ^ ((X3) | (X6)) ^ (X1) ^ (X0))) ^ \
 
149
        ((X3) & (((X1) & (X2)) ^ (X5) ^ (X6))) ^ ((X2) & (X6)) ^ (X0))
 
150
 
 
151
/* #define F5(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
152
        ((X1) & (X4) ^ (X2) & (X5) ^ (X3) & (X6) ^ \
 
153
        (X0) & (X1) & (X2) & (X3) ^ (X0) & (X5) ^ (X0))*/
 
154
#define F5(X6, X5, X4, X3, X2, X1, X0) \
 
155
        (((X1) & ((X4) ^ ((X0) & (X2) & (X3)))) ^ \
 
156
        (((X2) ^ (X0)) & (X5)) ^ ((X3) & (X6)) ^ (X0))
 
157
 
 
158
#define p31(x) (x==0 ? 1 : (x==1 ? 0 : (x==2 ? 3 : (x==3 ? 5 : (x==4 ? 6 : (x==5 ? 2 : (x==6 ? 4 : 7)))))))
 
159
#define p41(x) (x==0 ? 2 : (x==1 ? 6 : (x==2 ? 1 : (x==3 ? 4 : (x==4 ? 5 : (x==5 ? 3 : (x==6 ? 0 : 7)))))))
 
160
#define p51(x) (x==0 ? 3 : (x==1 ? 4 : (x==2 ? 1 : (x==3 ? 0 : (x==4 ? 5 : (x==5 ? 2 : (x==6 ? 6 : 7)))))))
 
161
#define p32(x) (x==0 ? 4 : (x==1 ? 2 : (x==2 ? 1 : (x==3 ? 0 : (x==4 ? 5 : (x==5 ? 3 : (x==6 ? 6 : 7)))))))
 
162
#define p42(x) (x==0 ? 3 : (x==1 ? 5 : (x==2 ? 2 : (x==3 ? 0 : (x==4 ? 1 : (x==5 ? 6 : (x==6 ? 4 : 7)))))))
 
163
#define p52(x) (x==0 ? 6 : (x==1 ? 2 : (x==2 ? 1 : (x==3 ? 0 : (x==4 ? 3 : (x==5 ? 4 : (x==6 ? 5 : 7)))))))
 
164
#define p33(x) (x==0 ? 6 : (x==1 ? 1 : (x==2 ? 2 : (x==3 ? 3 : (x==4 ? 4 : (x==5 ? 5 : (x==6 ? 0 : 7)))))))
 
165
#define p43(x) (x==0 ? 1 : (x==1 ? 4 : (x==2 ? 3 : (x==3 ? 6 : (x==4 ? 0 : (x==5 ? 2 : (x==6 ? 5 : 7)))))))
 
166
#define p53(x) (x==0 ? 2 : (x==1 ? 6 : (x==2 ? 0 : (x==3 ? 4 : (x==4 ? 3 : (x==5 ? 1 : (x==6 ? 5 : 7)))))))
 
167
#define p44(x) (x==0 ? 6 : (x==1 ? 4 : (x==2 ? 0 : (x==3 ? 5 : (x==4 ? 2 : (x==5 ? 1 : (x==6 ? 3 : 7)))))))
 
168
#define p54(x) (x==0 ? 1 : (x==1 ? 5 : (x==2 ? 3 : (x==3 ? 2 : (x==4 ? 0 : (x==5 ? 4 : (x==6 ? 6 : 7)))))))
 
169
#define p55(x) (x==0 ? 2 : (x==1 ? 5 : (x==2 ? 0 : (x==3 ? 6 : (x==4 ? 4 : (x==5 ? 3 : (x==6 ? 1 : 7)))))))
 
170
 
 
171
#define t(b,p,x,j) ((b&&((p(x)+8-j)%8<(8-j)))?E:T)[(p(x)+8-j)%8]
 
172
 
 
173
#define FF(b, e, F, p, j, w, c) \
 
174
        T[7-j] = rotrFixed(F(t(b,p,0,j), t(b,p,1,j), t(b,p,2,j), t(b,p,3,j), t(b,p,4,j), t(b,p,5,j), t(b,p,6,j)), 7U) + rotrFixed(t(b,p,7,j), 11U) + w + c;     \
 
175
        if (e) E[7-j] += T[7-j];
 
176
 
 
177
#ifdef CRYPTOPP_DOXYGEN_PROCESSING
 
178
// Doxygen can't handle these macros
 
179
#define Round1(t)
 
180
#define Round(t, n)
 
181
#else
 
182
#define Round1(t)                                       \
 
183
        for (i=0; i<4; i++)                             \
 
184
        {                                                               \
 
185
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 0, W[8*i+0], 0);       \
 
186
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 1, W[8*i+1], 0);       \
 
187
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 2, W[8*i+2], 0);       \
 
188
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 3, W[8*i+3], 0);       \
 
189
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 4, W[8*i+4], 0);       \
 
190
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 5, W[8*i+5], 0);       \
 
191
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 6, W[8*i+6], 0);       \
 
192
                FF(i==0, 0, F1, p##t##1, 7, W[8*i+7], 0);       \
 
193
        }
 
194
#define Round(t, n)                                     \
 
195
        for (i=0; i<4; i++)                             \
 
196
        {                                                               \
 
197
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 0, W[wi##n[8*i+0]], mc##n[8*i+0]);   \
 
198
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 1, W[wi##n[8*i+1]], mc##n[8*i+1]);   \
 
199
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 2, W[wi##n[8*i+2]], mc##n[8*i+2]);   \
 
200
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 3, W[wi##n[8*i+3]], mc##n[8*i+3]);   \
 
201
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 4, W[wi##n[8*i+4]], mc##n[8*i+4]);   \
 
202
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 5, W[wi##n[8*i+5]], mc##n[8*i+5]);   \
 
203
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 6, W[wi##n[8*i+6]], mc##n[8*i+6]);   \
 
204
                FF(0, t==n && i==3, F##n, p##t##n, 7, W[wi##n[8*i+7]], mc##n[8*i+7]);   \
 
205
        }
 
206
#endif
 
207
 
 
208
const unsigned int HAVAL::wi2[32] = { 5,14,26,18,11,28, 7,16, 0,23,20,22, 1,10, 4, 8,30, 3,21, 9,17,24,29, 6,19,12,15,13, 2,25,31,27};
 
209
const unsigned int HAVAL::wi3[32] = {19, 9, 4,20,28,17, 8,22,29,14,25,12,24,30,16,26,31,15, 7, 3, 1, 0,18,27,13, 6,21,10,23,11, 5, 2};
 
210
const unsigned int HAVAL::wi4[32] = {24, 4, 0,14, 2, 7,28,23,26, 6,30,20,18,25,19, 3,22,11,31,21, 8,27,12, 9, 1,29, 5,15,17,10,16,13};
 
211
const unsigned int HAVAL::wi5[32] = {27, 3,21,26,17,11,20,29,19, 0,12, 7,13, 8,31,10, 5, 9,14,30,18, 6,28,24, 2,23,16,22, 4, 1,25,15};
 
212
 
 
213
const word32 HAVAL::mc2[32] = {
 
214
  0x452821E6, 0x38D01377, 0xBE5466CF, 0x34E90C6C, 0xC0AC29B7, 0xC97C50DD, 0x3F84D5B5, 0xB5470917
 
215
, 0x9216D5D9, 0x8979FB1B, 0xD1310BA6, 0x98DFB5AC, 0x2FFD72DB, 0xD01ADFB7, 0xB8E1AFED, 0x6A267E96
 
216
, 0xBA7C9045, 0xF12C7F99, 0x24A19947, 0xB3916CF7, 0x0801F2E2, 0x858EFC16, 0x636920D8, 0x71574E69
 
217
, 0xA458FEA3, 0xF4933D7E, 0x0D95748F, 0x728EB658, 0x718BCD58, 0x82154AEE, 0x7B54A41D, 0xC25A59B5};
 
218
 
 
219
const word32 HAVAL::mc3[32] = {
 
220
0x9C30D539,0x2AF26013,0xC5D1B023,0x286085F0,0xCA417918,0xB8DB38EF,0x8E79DCB0,0x603A180E,
 
221
0x6C9E0E8B,0xB01E8A3E,0xD71577C1,0xBD314B27,0x78AF2FDA,0x55605C60,0xE65525F3,0xAA55AB94,
 
222
0x57489862,0x63E81440,0x55CA396A,0x2AAB10B6,0xB4CC5C34,0x1141E8CE,0xA15486AF,0x7C72E993,
 
223
0xB3EE1411,0x636FBC2A,0x2BA9C55D,0x741831F6,0xCE5C3E16,0x9B87931E,0xAFD6BA33,0x6C24CF5C};
 
224
 
 
225
const word32 HAVAL::mc4[32] = {
 
226
0x7A325381,0x28958677,0x3B8F4898,0x6B4BB9AF,0xC4BFE81B,0x66282193,0x61D809CC,0xFB21A991,
 
227
0x487CAC60,0x5DEC8032,0xEF845D5D,0xE98575B1,0xDC262302,0xEB651B88,0x23893E81,0xD396ACC5,
 
228
0x0F6D6FF3,0x83F44239,0x2E0B4482,0xA4842004,0x69C8F04A,0x9E1F9B5E,0x21C66842,0xF6E96C9A,
 
229
0x670C9C61,0xABD388F0,0x6A51A0D2,0xD8542F68,0x960FA728,0xAB5133A3,0x6EEF0B6C,0x137A3BE4};
 
230
 
 
231
const word32 HAVAL::mc5[32] = {
 
232
0xBA3BF050,0x7EFB2A98,0xA1F1651D,0x39AF0176,0x66CA593E,0x82430E88,0x8CEE8619,0x456F9FB4,
 
233
0x7D84A5C3,0x3B8B5EBE,0xE06F75D8,0x85C12073,0x401A449F,0x56C16AA6,0x4ED3AA62,0x363F7706,
 
234
0x1BFEDF72,0x429B023D,0x37D0D724,0xD00A1248,0xDB0FEAD3,0x49F1C09B,0x075372C9,0x80991B7B,
 
235
0x25D479D8,0xF6E8DEF7,0xE3FE501A,0xB6794C3B,0x976CE0BD,0x04C006BA,0xC1A94FB6,0x409F60C4};
 
236
 
 
237
void HAVAL3::Transform(word32 *E, const word32 *W)
 
238
{
 
239
        word32 T[8];
 
240
        unsigned int i;
 
241
 
 
242
        Round1(3);
 
243
        Round(3, 2);
 
244
        Round(3, 3);
 
245
 
 
246
        memset(T, 0, sizeof(T));
 
247
}
 
248
 
 
249
void HAVAL4::Transform(word32 *E, const word32 *W)
 
250
{
 
251
        word32 T[8];
 
252
        unsigned int i;
 
253
 
 
254
        Round1(4);
 
255
        Round(4, 2);
 
256
        Round(4, 3);
 
257
        Round(4, 4);
 
258
 
 
259
        memset(T, 0, sizeof(T));
 
260
}
 
261
 
 
262
void HAVAL5::Transform(word32 *E, const word32 *W)
 
263
{
 
264
        word32 T[8];
 
265
        unsigned int i;
 
266
 
 
267
        Round1(5);
 
268
        Round(5, 2);
 
269
        Round(5, 3);
 
270
        Round(5, 4);
 
271
        Round(5, 5);
 
272
 
 
273
        memset(T, 0, sizeof(T));
 
274
}
 
275
 
 
276
NAMESPACE_END