pd.if.org Git - zpackage/blob - libtomcrypt/src/encauth/ocb3/ocb3_init.c

   1 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis
   2  *
   3  * LibTomCrypt is a library that provides various cryptographic
   4  * algorithms in a highly modular and flexible manner.
   5  *
   6  * The library is free for all purposes without any express
   7  * guarantee it works.
   8  */
   9
  10 /**
  11    @file ocb3_init.c
  12    OCB implementation, initialize state, by Tom St Denis
  13 */
  14 #include "tomcrypt.h"
  15
  16 #ifdef LTC_OCB3_MODE
  17
  18 static void _ocb3_int_calc_offset_zero(ocb3_state *ocb, const unsigned char *nonce, unsigned long noncelen, unsigned long taglen)
  19 {
  20    int x, y, bottom;
  21    int idx, shift;
  22    unsigned char iNonce[MAXBLOCKSIZE];
  23    unsigned char iKtop[MAXBLOCKSIZE];
  24    unsigned char iStretch[MAXBLOCKSIZE+8];
  25
  26    /* Nonce = zeros(127-bitlen(N)) || 1 || N          */
  27    zeromem(iNonce, sizeof(iNonce));
  28    for (x = ocb->block_len-1, y=0; y<(int)noncelen; x--, y++) {
  29      iNonce[x] = nonce[noncelen-y-1];
  30    }
  31    iNonce[x] = 0x01;
  32    iNonce[0] |= ((taglen*8) % 128) << 1;
  33
  34    /* bottom = str2num(Nonce[123..128])               */
  35    bottom = iNonce[ocb->block_len-1] & 0x3F;
  36
  37    /* Ktop = ENCIPHER(K, Nonce[1..122] || zeros(6))   */
  38    iNonce[ocb->block_len-1] = iNonce[ocb->block_len-1] & 0xC0;
  39    if ((cipher_descriptor[ocb->cipher].ecb_encrypt(iNonce, iKtop, &ocb->key)) != CRYPT_OK) {
  40       zeromem(ocb->Offset_current, ocb->block_len);
  41       return;
  42    }
  43
  44    /* Stretch = Ktop || (Ktop[1..64] xor Ktop[9..72]) */
  45    for (x = 0; x < ocb->block_len; x++) {
  46      iStretch[x] = iKtop[x];
  47    }
  48    for (y = 0; y < 8; y++) {
  49      iStretch[x+y] = iKtop[y] ^ iKtop[y+1];
  50    }
  51
  52    /* Offset_0 = Stretch[1+bottom..128+bottom]        */
  53    idx = bottom / 8;
  54    shift = (bottom % 8);
  55    for (x = 0; x < ocb->block_len; x++) {
  56       ocb->Offset_current[x] = iStretch[idx+x] << shift;
  57       if (shift > 0) {
  58         ocb->Offset_current[x] |= iStretch[idx+x+1] >> (8-shift);
  59       }
  60    }
  61 }
  62
  63 static const struct {
  64     int           len;
  65     unsigned char poly_mul[MAXBLOCKSIZE];
  66 } polys[] = {
  67 {
  68     8,
  69     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x1B }
  70 }, {
  71     16,
  72     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
  73       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x87 }
  74 }
  75 };
  76
  77 /**
  78    Initialize an OCB context
  79    @param ocb       [out] The destination of the OCB state
  80    @param cipher    The index of the desired cipher
  81    @param key       The secret key
  82    @param keylen    The length of the secret key (octets)
  83    @param nonce     The session nonce
  84    @param noncelen  The length of the session nonce (octets, up to 15)
  85    @param taglen    The length of the tag (octets, up to 16)
  86    @return CRYPT_OK if successful
  87 */
  88 int ocb3_init(ocb3_state *ocb, int cipher,
  89              const unsigned char *key, unsigned long keylen,
  90              const unsigned char *nonce, unsigned long noncelen,
  91              unsigned long taglen)
  92 {
  93    int poly, x, y, m, err;
  94    unsigned char *previous, *current;
  95
  96    LTC_ARGCHK(ocb   != NULL);
  97    LTC_ARGCHK(key   != NULL);
  98    LTC_ARGCHK(nonce != NULL);
  99
 100    /* valid cipher? */
 101    if ((err = cipher_is_valid(cipher)) != CRYPT_OK) {
 102       return err;
 103    }
 104    ocb->cipher = cipher;
 105
 106    /* Valid Nonce?
 107     * As of RFC7253: "string of no more than 120 bits" */
 108    if (noncelen > (120/8)) {
 109       return CRYPT_INVALID_ARG;
 110    }
 111
 112    /* The blockcipher must have a 128-bit blocksize */
 113    if (cipher_descriptor[cipher].block_length != 16) {
 114       return CRYPT_INVALID_ARG;
 115    }
 116
 117    /* The TAGLEN may be any value up to 128 (bits) */
 118    if (taglen > 16) {
 119       return CRYPT_INVALID_ARG;
 120    }
 121    ocb->tag_len = taglen;
 122
 123    /* determine which polys to use */
 124    ocb->block_len = cipher_descriptor[cipher].block_length;
 125    x = (int)(sizeof(polys)/sizeof(polys[0]));
 126    for (poly = 0; poly < x; poly++) {
 127        if (polys[poly].len == ocb->block_len) {
 128           break;
 129        }
 130    }
 131    if (poly == x) {
 132       return CRYPT_INVALID_ARG; /* block_len not found in polys */
 133    }
 134    if (polys[poly].len != ocb->block_len) {
 135       return CRYPT_INVALID_ARG;
 136    }
 137
 138    /* schedule the key */
 139    if ((err = cipher_descriptor[cipher].setup(key, keylen, 0, &ocb->key)) != CRYPT_OK) {
 140       return err;
 141    }
 142
 143    /* L_* = ENCIPHER(K, zeros(128)) */
 144    zeromem(ocb->L_star, ocb->block_len);
 145    if ((err = cipher_descriptor[cipher].ecb_encrypt(ocb->L_star, ocb->L_star, &ocb->key)) != CRYPT_OK) {
 146       return err;
 147    }
 148
 149    /* compute L_$, L_0, L_1, ... */
 150    for (x = -1; x < 32; x++) {
 151       if (x == -1) {                /* gonna compute: L_$ = double(L_*) */
 152          current  = ocb->L_dollar;
 153          previous = ocb->L_star;
 154       }
 155       else if (x == 0) {            /* gonna compute: L_0 = double(L_$) */
 156          current  = ocb->L_[0];
 157          previous = ocb->L_dollar;
 158       }
 159       else {                        /* gonna compute: L_i = double(L_{i-1}) for every integer i > 0 */
 160          current  = ocb->L_[x];
 161          previous = ocb->L_[x-1];
 162       }
 163       m = previous[0] >> 7;
 164       for (y = 0; y < ocb->block_len-1; y++) {
 165          current[y] = ((previous[y] << 1) | (previous[y+1] >> 7)) & 255;
 166       }
 167       current[ocb->block_len-1] = (previous[ocb->block_len-1] << 1) & 255;
 168       if (m == 1) {
 169          /* current[] = current[] XOR polys[poly].poly_mul[]*/
 170          ocb3_int_xor_blocks(current, current, polys[poly].poly_mul, ocb->block_len);
 171       }
 172    }
 173
 174    /* initialize ocb->Offset_current = Offset_0 */
 175    _ocb3_int_calc_offset_zero(ocb, nonce, noncelen, taglen);
 176
 177    /* initialize checksum to all zeros */
 178    zeromem(ocb->checksum, ocb->block_len);
 179
 180    /* set block index */
 181    ocb->block_index = 1;
 182
 183    /* initialize AAD related stuff */
 184    ocb->ablock_index = 1;
 185    ocb->adata_buffer_bytes = 0;
 186    zeromem(ocb->aOffset_current, ocb->block_len);
 187    zeromem(ocb->aSum_current, ocb->block_len);
 188
 189    return CRYPT_OK;
 190 }
 191
 192 #endif
 193
 194 /* ref:         $Format:%D$ */
 195 /* git commit:  $Format:%H$ */
 196 /* commit time: $Format:%ai$ */