xref: /optee_os/core/lib/libtomcrypt/src/ciphers/des.c (revision bc420748bfc44a9e09000a3966fc59e9e0219df4)
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2  * Copyright (c) 2001-2007, Tom St Denis
3  * All rights reserved.
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25  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26  */
27 
28 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis
29  *
30  * LibTomCrypt is a library that provides various cryptographic
31  * algorithms in a highly modular and flexible manner.
32  *
33  * The library is free for all purposes without any express
34  * guarantee it works.
35  *
36  * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com, http://libtom.org
37  */
38 #include "tomcrypt.h"
39 
40 /**
41   @file des.c
42   LTC_DES code submitted by Dobes Vandermeer
43 */
44 
45 #ifdef LTC_DES
46 
47 #define EN0 0
48 #define DE1 1
49 
50 const struct ltc_cipher_descriptor des_desc =
51 {
52     "des",
53     13,
54     8, 8, 8, 16,
55     &des_setup,
56     &des_ecb_encrypt,
57     &des_ecb_decrypt,
58     &des_test,
59     &des_done,
60     &des_keysize,
61     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL
62 };
63 
64 const struct ltc_cipher_descriptor des3_desc =
65 {
66     "3des",
67     14,
68     24, 24, 8, 16,
69     &des3_setup,
70     &des3_ecb_encrypt,
71     &des3_ecb_decrypt,
72     &des3_test,
73     &des3_done,
74     &des3_keysize,
75     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL
76 };
77 
78 static const ulong32 bytebit[8] =
79 {
80     0200, 0100, 040, 020, 010, 04, 02, 01
81 };
82 
83 static const ulong32 bigbyte[24] =
84 {
85     0x800000UL,  0x400000UL,  0x200000UL,  0x100000UL,
86     0x80000UL,   0x40000UL,   0x20000UL,   0x10000UL,
87     0x8000UL,    0x4000UL,    0x2000UL,    0x1000UL,
88     0x800UL,     0x400UL,     0x200UL,     0x100UL,
89     0x80UL,      0x40UL,      0x20UL,      0x10UL,
90     0x8UL,       0x4UL,       0x2UL,       0x1L
91 };
92 
93 /* Use the key schedule specific in the standard (ANSI X3.92-1981) */
94 
95 static const unsigned char pc1[56] = {
96     56, 48, 40, 32, 24, 16,  8,  0, 57, 49, 41, 33, 25, 17,
97      9,  1, 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10,  2, 59, 51, 43, 35,
98     62, 54, 46, 38, 30, 22, 14,  6, 61, 53, 45, 37, 29, 21,
99     13,  5, 60, 52, 44, 36, 28, 20, 12,  4, 27, 19, 11,  3
100 };
101 
102 static const unsigned char totrot[16] = {
103     1,   2,  4,  6,
104     8,  10, 12, 14,
105     15, 17, 19, 21,
106     23, 25, 27, 28
107 };
108 
109 static const unsigned char pc2[48] = {
110     13, 16, 10, 23,  0,  4,      2, 27, 14,  5, 20,  9,
111     22, 18, 11,  3, 25,  7,     15,  6, 26, 19, 12,  1,
112     40, 51, 30, 36, 46, 54,     29, 39, 50, 44, 32, 47,
113     43, 48, 38, 55, 33, 52,     45, 41, 49, 35, 28, 31
114 };
115 
116 
117 static const ulong32 SP1[64] =
118 {
119     0x01010400UL, 0x00000000UL, 0x00010000UL, 0x01010404UL,
120     0x01010004UL, 0x00010404UL, 0x00000004UL, 0x00010000UL,
121     0x00000400UL, 0x01010400UL, 0x01010404UL, 0x00000400UL,
122     0x01000404UL, 0x01010004UL, 0x01000000UL, 0x00000004UL,
123     0x00000404UL, 0x01000400UL, 0x01000400UL, 0x00010400UL,
124     0x00010400UL, 0x01010000UL, 0x01010000UL, 0x01000404UL,
125     0x00010004UL, 0x01000004UL, 0x01000004UL, 0x00010004UL,
126     0x00000000UL, 0x00000404UL, 0x00010404UL, 0x01000000UL,
127     0x00010000UL, 0x01010404UL, 0x00000004UL, 0x01010000UL,
128     0x01010400UL, 0x01000000UL, 0x01000000UL, 0x00000400UL,
129     0x01010004UL, 0x00010000UL, 0x00010400UL, 0x01000004UL,
130     0x00000400UL, 0x00000004UL, 0x01000404UL, 0x00010404UL,
131     0x01010404UL, 0x00010004UL, 0x01010000UL, 0x01000404UL,
132     0x01000004UL, 0x00000404UL, 0x00010404UL, 0x01010400UL,
133     0x00000404UL, 0x01000400UL, 0x01000400UL, 0x00000000UL,
134     0x00010004UL, 0x00010400UL, 0x00000000UL, 0x01010004UL
135 };
136 
137 static const ulong32 SP2[64] =
138 {
139     0x80108020UL, 0x80008000UL, 0x00008000UL, 0x00108020UL,
140     0x00100000UL, 0x00000020UL, 0x80100020UL, 0x80008020UL,
141     0x80000020UL, 0x80108020UL, 0x80108000UL, 0x80000000UL,
142     0x80008000UL, 0x00100000UL, 0x00000020UL, 0x80100020UL,
143     0x00108000UL, 0x00100020UL, 0x80008020UL, 0x00000000UL,
144     0x80000000UL, 0x00008000UL, 0x00108020UL, 0x80100000UL,
145     0x00100020UL, 0x80000020UL, 0x00000000UL, 0x00108000UL,
146     0x00008020UL, 0x80108000UL, 0x80100000UL, 0x00008020UL,
147     0x00000000UL, 0x00108020UL, 0x80100020UL, 0x00100000UL,
148     0x80008020UL, 0x80100000UL, 0x80108000UL, 0x00008000UL,
149     0x80100000UL, 0x80008000UL, 0x00000020UL, 0x80108020UL,
150     0x00108020UL, 0x00000020UL, 0x00008000UL, 0x80000000UL,
151     0x00008020UL, 0x80108000UL, 0x00100000UL, 0x80000020UL,
152     0x00100020UL, 0x80008020UL, 0x80000020UL, 0x00100020UL,
153     0x00108000UL, 0x00000000UL, 0x80008000UL, 0x00008020UL,
154     0x80000000UL, 0x80100020UL, 0x80108020UL, 0x00108000UL
155 };
156 
157 static const ulong32 SP3[64] =
158 {
159     0x00000208UL, 0x08020200UL, 0x00000000UL, 0x08020008UL,
160     0x08000200UL, 0x00000000UL, 0x00020208UL, 0x08000200UL,
161     0x00020008UL, 0x08000008UL, 0x08000008UL, 0x00020000UL,
162     0x08020208UL, 0x00020008UL, 0x08020000UL, 0x00000208UL,
163     0x08000000UL, 0x00000008UL, 0x08020200UL, 0x00000200UL,
164     0x00020200UL, 0x08020000UL, 0x08020008UL, 0x00020208UL,
165     0x08000208UL, 0x00020200UL, 0x00020000UL, 0x08000208UL,
166     0x00000008UL, 0x08020208UL, 0x00000200UL, 0x08000000UL,
167     0x08020200UL, 0x08000000UL, 0x00020008UL, 0x00000208UL,
168     0x00020000UL, 0x08020200UL, 0x08000200UL, 0x00000000UL,
169     0x00000200UL, 0x00020008UL, 0x08020208UL, 0x08000200UL,
170     0x08000008UL, 0x00000200UL, 0x00000000UL, 0x08020008UL,
171     0x08000208UL, 0x00020000UL, 0x08000000UL, 0x08020208UL,
172     0x00000008UL, 0x00020208UL, 0x00020200UL, 0x08000008UL,
173     0x08020000UL, 0x08000208UL, 0x00000208UL, 0x08020000UL,
174     0x00020208UL, 0x00000008UL, 0x08020008UL, 0x00020200UL
175 };
176 
177 static const ulong32 SP4[64] =
178 {
179     0x00802001UL, 0x00002081UL, 0x00002081UL, 0x00000080UL,
180     0x00802080UL, 0x00800081UL, 0x00800001UL, 0x00002001UL,
181     0x00000000UL, 0x00802000UL, 0x00802000UL, 0x00802081UL,
182     0x00000081UL, 0x00000000UL, 0x00800080UL, 0x00800001UL,
183     0x00000001UL, 0x00002000UL, 0x00800000UL, 0x00802001UL,
184     0x00000080UL, 0x00800000UL, 0x00002001UL, 0x00002080UL,
185     0x00800081UL, 0x00000001UL, 0x00002080UL, 0x00800080UL,
186     0x00002000UL, 0x00802080UL, 0x00802081UL, 0x00000081UL,
187     0x00800080UL, 0x00800001UL, 0x00802000UL, 0x00802081UL,
188     0x00000081UL, 0x00000000UL, 0x00000000UL, 0x00802000UL,
189     0x00002080UL, 0x00800080UL, 0x00800081UL, 0x00000001UL,
190     0x00802001UL, 0x00002081UL, 0x00002081UL, 0x00000080UL,
191     0x00802081UL, 0x00000081UL, 0x00000001UL, 0x00002000UL,
192     0x00800001UL, 0x00002001UL, 0x00802080UL, 0x00800081UL,
193     0x00002001UL, 0x00002080UL, 0x00800000UL, 0x00802001UL,
194     0x00000080UL, 0x00800000UL, 0x00002000UL, 0x00802080UL
195 };
196 
197 static const ulong32 SP5[64] =
198 {
199     0x00000100UL, 0x02080100UL, 0x02080000UL, 0x42000100UL,
200     0x00080000UL, 0x00000100UL, 0x40000000UL, 0x02080000UL,
201     0x40080100UL, 0x00080000UL, 0x02000100UL, 0x40080100UL,
202     0x42000100UL, 0x42080000UL, 0x00080100UL, 0x40000000UL,
203     0x02000000UL, 0x40080000UL, 0x40080000UL, 0x00000000UL,
204     0x40000100UL, 0x42080100UL, 0x42080100UL, 0x02000100UL,
205     0x42080000UL, 0x40000100UL, 0x00000000UL, 0x42000000UL,
206     0x02080100UL, 0x02000000UL, 0x42000000UL, 0x00080100UL,
207     0x00080000UL, 0x42000100UL, 0x00000100UL, 0x02000000UL,
208     0x40000000UL, 0x02080000UL, 0x42000100UL, 0x40080100UL,
209     0x02000100UL, 0x40000000UL, 0x42080000UL, 0x02080100UL,
210     0x40080100UL, 0x00000100UL, 0x02000000UL, 0x42080000UL,
211     0x42080100UL, 0x00080100UL, 0x42000000UL, 0x42080100UL,
212     0x02080000UL, 0x00000000UL, 0x40080000UL, 0x42000000UL,
213     0x00080100UL, 0x02000100UL, 0x40000100UL, 0x00080000UL,
214     0x00000000UL, 0x40080000UL, 0x02080100UL, 0x40000100UL
215 };
216 
217 static const ulong32 SP6[64] =
218 {
219     0x20000010UL, 0x20400000UL, 0x00004000UL, 0x20404010UL,
220     0x20400000UL, 0x00000010UL, 0x20404010UL, 0x00400000UL,
221     0x20004000UL, 0x00404010UL, 0x00400000UL, 0x20000010UL,
222     0x00400010UL, 0x20004000UL, 0x20000000UL, 0x00004010UL,
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224     0x00404000UL, 0x20004010UL, 0x00000010UL, 0x20400010UL,
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1299   CONST64(0x4000400000000000), CONST64(0x4000401000000000), CONST64(0x4000400040000000), CONST64(0x4000401040000000),
1300   CONST64(0x4000400000400000), CONST64(0x4000401000400000), CONST64(0x4000400040400000), CONST64(0x4000401040400000),
1301   CONST64(0x4000400000004000), CONST64(0x4000401000004000), CONST64(0x4000400040004000), CONST64(0x4000401040004000),
1302   CONST64(0x4000400000404000), CONST64(0x4000401000404000), CONST64(0x4000400040404000), CONST64(0x4000401040404000),
1303   CONST64(0x4000400000000040), CONST64(0x4000401000000040), CONST64(0x4000400040000040), CONST64(0x4000401040000040),
1304   CONST64(0x4000400000400040), CONST64(0x4000401000400040), CONST64(0x4000400040400040), CONST64(0x4000401040400040),
1305   CONST64(0x4000400000004040), CONST64(0x4000401000004040), CONST64(0x4000400040004040), CONST64(0x4000401040004040),
1306   CONST64(0x4000400000404040), CONST64(0x4000401000404040), CONST64(0x4000400040404040), CONST64(0x4000401040404040),
1307   CONST64(0x0040400000000000), CONST64(0x0040401000000000), CONST64(0x0040400040000000), CONST64(0x0040401040000000),
1308   CONST64(0x0040400000400000), CONST64(0x0040401000400000), CONST64(0x0040400040400000), CONST64(0x0040401040400000),
1309   CONST64(0x0040400000004000), CONST64(0x0040401000004000), CONST64(0x0040400040004000), CONST64(0x0040401040004000),
1310   CONST64(0x0040400000404000), CONST64(0x0040401000404000), CONST64(0x0040400040404000), CONST64(0x0040401040404000),
1311   CONST64(0x0040400000000040), CONST64(0x0040401000000040), CONST64(0x0040400040000040), CONST64(0x0040401040000040),
1312   CONST64(0x0040400000400040), CONST64(0x0040401000400040), CONST64(0x0040400040400040), CONST64(0x0040401040400040),
1313   CONST64(0x0040400000004040), CONST64(0x0040401000004040), CONST64(0x0040400040004040), CONST64(0x0040401040004040),
1314   CONST64(0x0040400000404040), CONST64(0x0040401000404040), CONST64(0x0040400040404040), CONST64(0x0040401040404040),
1315   CONST64(0x4040400000000000), CONST64(0x4040401000000000), CONST64(0x4040400040000000), CONST64(0x4040401040000000),
1316   CONST64(0x4040400000400000), CONST64(0x4040401000400000), CONST64(0x4040400040400000), CONST64(0x4040401040400000),
1317   CONST64(0x4040400000004000), CONST64(0x4040401000004000), CONST64(0x4040400040004000), CONST64(0x4040401040004000),
1318   CONST64(0x4040400000404000), CONST64(0x4040401000404000), CONST64(0x4040400040404000), CONST64(0x4040401040404000),
1319   CONST64(0x4040400000000040), CONST64(0x4040401000000040), CONST64(0x4040400040000040), CONST64(0x4040401040000040),
1320   CONST64(0x4040400000400040), CONST64(0x4040401000400040), CONST64(0x4040400040400040), CONST64(0x4040401040400040),
1321   CONST64(0x4040400000004040), CONST64(0x4040401000004040), CONST64(0x4040400040004040), CONST64(0x4040401040004040),
1322   CONST64(0x4040400000404040), CONST64(0x4040401000404040), CONST64(0x4040400040404040), CONST64(0x4040401040404040)
1323   }};
1324 
1325 #endif
1326 
1327 
1328 static void cookey(const ulong32 *raw1, ulong32 *keyout);
1329 
1330 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
1331 static void _deskey(const unsigned char *key, short edf, ulong32 *keyout)
1332 #else
1333 static void deskey(const unsigned char *key, short edf, ulong32 *keyout)
1334 #endif
1335 {
1336     ulong32 i, j, l, m, n, kn[32];
1337     unsigned char pc1m[56], pcr[56];
1338 
1339     for (j=0; j < 56; j++) {
1340         l = (ulong32)pc1[j];
1341         m = l & 7;
1342         pc1m[j] = (unsigned char)((key[l >> 3U] & bytebit[m]) == bytebit[m] ? 1 : 0);
1343     }
1344 
1345     for (i=0; i < 16; i++) {
1346         if (edf == DE1) {
1347            m = (15 - i) << 1;
1348         } else {
1349            m = i << 1;
1350         }
1351         n = m + 1;
1352         kn[m] = kn[n] = 0L;
1353         for (j=0; j < 28; j++) {
1354             l = j + (ulong32)totrot[i];
1355             if (l < 28) {
1356                pcr[j] = pc1m[l];
1357             } else {
1358                pcr[j] = pc1m[l - 28];
1359             }
1360         }
1361         for (/*j = 28*/; j < 56; j++) {
1362             l = j + (ulong32)totrot[i];
1363             if (l < 56) {
1364                pcr[j] = pc1m[l];
1365             } else {
1366                pcr[j] = pc1m[l - 28];
1367             }
1368         }
1369         for (j=0; j < 24; j++)  {
1370             if ((int)pcr[(int)pc2[j]] != 0) {
1371                kn[m] |= bigbyte[j];
1372             }
1373             if ((int)pcr[(int)pc2[j+24]] != 0) {
1374                kn[n] |= bigbyte[j];
1375             }
1376         }
1377     }
1378 
1379     cookey(kn, keyout);
1380 }
1381 
1382 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
1383 static void deskey(const unsigned char *key, short edf, ulong32 *keyout)
1384 {
1385    _deskey(key, edf, keyout);
1386    burn_stack(sizeof(int)*5 + sizeof(ulong32)*32 + sizeof(unsigned char)*112);
1387 }
1388 #endif
1389 
1390 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
1391 static void _cookey(const ulong32 *raw1, ulong32 *keyout)
1392 #else
1393 static void cookey(const ulong32 *raw1, ulong32 *keyout)
1394 #endif
1395 {
1396     ulong32 *cook;
1397     const ulong32 *raw0;
1398     ulong32 dough[32];
1399     int i;
1400 
1401     cook = dough;
1402     for(i=0; i < 16; i++, raw1++)
1403     {
1404         raw0 = raw1++;
1405         *cook    = (*raw0 & 0x00fc0000L) << 6;
1406         *cook   |= (*raw0 & 0x00000fc0L) << 10;
1407         *cook   |= (*raw1 & 0x00fc0000L) >> 10;
1408         *cook++ |= (*raw1 & 0x00000fc0L) >> 6;
1409         *cook    = (*raw0 & 0x0003f000L) << 12;
1410         *cook   |= (*raw0 & 0x0000003fL) << 16;
1411         *cook   |= (*raw1 & 0x0003f000L) >> 4;
1412         *cook++ |= (*raw1 & 0x0000003fL);
1413     }
1414 
1415     XMEMCPY(keyout, dough, sizeof dough);
1416 }
1417 
1418 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
1419 static void cookey(const ulong32 *raw1, ulong32 *keyout)
1420 {
1421    _cookey(raw1, keyout);
1422    burn_stack(sizeof(ulong32 *) * 2 + sizeof(ulong32)*32 + sizeof(int));
1423 }
1424 #endif
1425 
1426 #ifndef LTC_CLEAN_STACK
1427 static void desfunc(ulong32 *block, const ulong32 *keys)
1428 #else
1429 static void _desfunc(ulong32 *block, const ulong32 *keys)
1430 #endif
1431 {
1432     ulong32 work, right, leftt;
1433     int cur_round;
1434 
1435     leftt = block[0];
1436     right = block[1];
1437 
1438 #ifdef LTC_SMALL_CODE
1439     work = ((leftt >> 4)  ^ right) & 0x0f0f0f0fL;
1440     right ^= work;
1441     leftt ^= (work << 4);
1442 
1443     work = ((leftt >> 16) ^ right) & 0x0000ffffL;
1444     right ^= work;
1445     leftt ^= (work << 16);
1446 
1447     work = ((right >> 2)  ^ leftt) & 0x33333333L;
1448     leftt ^= work;
1449     right ^= (work << 2);
1450 
1451     work = ((right >> 8)  ^ leftt) & 0x00ff00ffL;
1452     leftt ^= work;
1453     right ^= (work << 8);
1454 
1455     right = ROLc(right, 1);
1456     work = (leftt ^ right) & 0xaaaaaaaaL;
1457 
1458     leftt ^= work;
1459     right ^= work;
1460     leftt = ROLc(leftt, 1);
1461 #else
1462    {
1463       ulong64 tmp;
1464       tmp = des_ip[0][byte(leftt, 0)] ^
1465             des_ip[1][byte(leftt, 1)] ^
1466             des_ip[2][byte(leftt, 2)] ^
1467             des_ip[3][byte(leftt, 3)] ^
1468             des_ip[4][byte(right, 0)] ^
1469             des_ip[5][byte(right, 1)] ^
1470             des_ip[6][byte(right, 2)] ^
1471             des_ip[7][byte(right, 3)];
1472       leftt = (ulong32)(tmp >> 32);
1473       right = (ulong32)(tmp & 0xFFFFFFFFUL);
1474    }
1475 #endif
1476 
1477     for (cur_round = 0; cur_round < 8; cur_round++) {
1478         work  = RORc(right, 4) ^ *keys++;
1479         leftt ^= SP7[work        & 0x3fL]
1480               ^ SP5[(work >>  8) & 0x3fL]
1481               ^ SP3[(work >> 16) & 0x3fL]
1482               ^ SP1[(work >> 24) & 0x3fL];
1483         work  = right ^ *keys++;
1484         leftt ^= SP8[ work        & 0x3fL]
1485               ^  SP6[(work >>  8) & 0x3fL]
1486               ^  SP4[(work >> 16) & 0x3fL]
1487               ^  SP2[(work >> 24) & 0x3fL];
1488 
1489         work = RORc(leftt, 4) ^ *keys++;
1490         right ^= SP7[ work        & 0x3fL]
1491               ^  SP5[(work >>  8) & 0x3fL]
1492               ^  SP3[(work >> 16) & 0x3fL]
1493               ^  SP1[(work >> 24) & 0x3fL];
1494         work  = leftt ^ *keys++;
1495         right ^= SP8[ work        & 0x3fL]
1496               ^  SP6[(work >>  8) & 0x3fL]
1497               ^  SP4[(work >> 16) & 0x3fL]
1498               ^  SP2[(work >> 24) & 0x3fL];
1499     }
1500 
1501 #ifdef LTC_SMALL_CODE
1502     right = RORc(right, 1);
1503     work = (leftt ^ right) & 0xaaaaaaaaL;
1504     leftt ^= work;
1505     right ^= work;
1506     leftt = RORc(leftt, 1);
1507     work = ((leftt >> 8) ^ right) & 0x00ff00ffL;
1508     right ^= work;
1509     leftt ^= (work << 8);
1510     /* -- */
1511     work = ((leftt >> 2) ^ right) & 0x33333333L;
1512     right ^= work;
1513     leftt ^= (work << 2);
1514     work = ((right >> 16) ^ leftt) & 0x0000ffffL;
1515     leftt ^= work;
1516     right ^= (work << 16);
1517     work = ((right >> 4) ^ leftt) & 0x0f0f0f0fL;
1518     leftt ^= work;
1519     right ^= (work << 4);
1520 #else
1521    {
1522       ulong64 tmp;
1523       tmp = des_fp[0][byte(leftt, 0)] ^
1524             des_fp[1][byte(leftt, 1)] ^
1525             des_fp[2][byte(leftt, 2)] ^
1526             des_fp[3][byte(leftt, 3)] ^
1527             des_fp[4][byte(right, 0)] ^
1528             des_fp[5][byte(right, 1)] ^
1529             des_fp[6][byte(right, 2)] ^
1530             des_fp[7][byte(right, 3)];
1531       leftt = (ulong32)(tmp >> 32);
1532       right = (ulong32)(tmp & 0xFFFFFFFFUL);
1533    }
1534 #endif
1535 
1536     block[0] = right;
1537     block[1] = leftt;
1538 }
1539 
1540 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
1541 static void desfunc(ulong32 *block, const ulong32 *keys)
1542 {
1543    _desfunc(block, keys);
1544    burn_stack(sizeof(ulong32) * 4 + sizeof(int));
1545 }
1546 #endif
1547 
1548  /**
1549     Initialize the LTC_DES block cipher
1550     @param key The symmetric key you wish to pass
1551     @param keylen The key length in bytes
1552     @param num_rounds The number of rounds desired (0 for default)
1553     @param skey The key in as scheduled by this function.
1554     @return CRYPT_OK if successful
1555  */
1556 int des_setup(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds, symmetric_key *skey)
1557 {
1558     LTC_ARGCHK(key != NULL);
1559     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1560 
1561     if (num_rounds != 0 && num_rounds != 16) {
1562         return CRYPT_INVALID_ROUNDS;
1563     }
1564 
1565     if (keylen != 8) {
1566         return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
1567     }
1568 
1569     deskey(key, EN0, skey->des.ek);
1570     deskey(key, DE1, skey->des.dk);
1571 
1572     return CRYPT_OK;
1573 }
1574 
1575  /**
1576     Initialize the 3LTC_DES-EDE block cipher
1577     @param key The symmetric key you wish to pass
1578     @param keylen The key length in bytes
1579     @param num_rounds The number of rounds desired (0 for default)
1580     @param skey The key in as scheduled by this function.
1581     @return CRYPT_OK if successful
1582  */
1583 int des3_setup(const unsigned char *key, int keylen, int num_rounds, symmetric_key *skey)
1584 {
1585     LTC_ARGCHK(key != NULL);
1586     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1587 
1588     if(num_rounds != 0 && num_rounds != 16) {
1589         return CRYPT_INVALID_ROUNDS;
1590     }
1591 
1592     if (keylen != 24) {
1593         return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
1594     }
1595 
1596     deskey(key,    EN0, skey->des3.ek[0]);
1597     deskey(key+8,  DE1, skey->des3.ek[1]);
1598     deskey(key+16, EN0, skey->des3.ek[2]);
1599 
1600     deskey(key,    DE1, skey->des3.dk[2]);
1601     deskey(key+8,  EN0, skey->des3.dk[1]);
1602     deskey(key+16, DE1, skey->des3.dk[0]);
1603 
1604     return CRYPT_OK;
1605 }
1606 
1607 /**
1608   Encrypts a block of text with LTC_DES
1609   @param pt The input plaintext (8 bytes)
1610   @param ct The output ciphertext (8 bytes)
1611   @param skey The key as scheduled
1612   @return CRYPT_OK if successful
1613 */
1614 int des_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *skey)
1615 {
1616     ulong32 work[2];
1617     LTC_ARGCHK(pt   != NULL);
1618     LTC_ARGCHK(ct   != NULL);
1619     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1620     LOAD32H(work[0], pt+0);
1621     LOAD32H(work[1], pt+4);
1622     desfunc(work, skey->des.ek);
1623     STORE32H(work[0],ct+0);
1624     STORE32H(work[1],ct+4);
1625     return CRYPT_OK;
1626 }
1627 
1628 /**
1629   Decrypts a block of text with LTC_DES
1630   @param ct The input ciphertext (8 bytes)
1631   @param pt The output plaintext (8 bytes)
1632   @param skey The key as scheduled
1633   @return CRYPT_OK if successful
1634 */
1635 int des_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *skey)
1636 {
1637     ulong32 work[2];
1638     LTC_ARGCHK(pt   != NULL);
1639     LTC_ARGCHK(ct   != NULL);
1640     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1641     LOAD32H(work[0], ct+0);
1642     LOAD32H(work[1], ct+4);
1643     desfunc(work, skey->des.dk);
1644     STORE32H(work[0],pt+0);
1645     STORE32H(work[1],pt+4);
1646     return CRYPT_OK;
1647 }
1648 
1649 /**
1650   Encrypts a block of text with 3LTC_DES-EDE
1651   @param pt The input plaintext (8 bytes)
1652   @param ct The output ciphertext (8 bytes)
1653   @param skey The key as scheduled
1654   @return CRYPT_OK if successful
1655 */
1656 int des3_ecb_encrypt(const unsigned char *pt, unsigned char *ct, symmetric_key *skey)
1657 {
1658     ulong32 work[2];
1659 
1660     LTC_ARGCHK(pt   != NULL);
1661     LTC_ARGCHK(ct   != NULL);
1662     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1663     LOAD32H(work[0], pt+0);
1664     LOAD32H(work[1], pt+4);
1665     desfunc(work, skey->des3.ek[0]);
1666     desfunc(work, skey->des3.ek[1]);
1667     desfunc(work, skey->des3.ek[2]);
1668     STORE32H(work[0],ct+0);
1669     STORE32H(work[1],ct+4);
1670     return CRYPT_OK;
1671 }
1672 
1673 /**
1674   Decrypts a block of text with 3LTC_DES-EDE
1675   @param ct The input ciphertext (8 bytes)
1676   @param pt The output plaintext (8 bytes)
1677   @param skey The key as scheduled
1678   @return CRYPT_OK if successful
1679 */
1680 int des3_ecb_decrypt(const unsigned char *ct, unsigned char *pt, symmetric_key *skey)
1681 {
1682     ulong32 work[2];
1683     LTC_ARGCHK(pt   != NULL);
1684     LTC_ARGCHK(ct   != NULL);
1685     LTC_ARGCHK(skey != NULL);
1686     LOAD32H(work[0], ct+0);
1687     LOAD32H(work[1], ct+4);
1688     desfunc(work, skey->des3.dk[0]);
1689     desfunc(work, skey->des3.dk[1]);
1690     desfunc(work, skey->des3.dk[2]);
1691     STORE32H(work[0],pt+0);
1692     STORE32H(work[1],pt+4);
1693     return CRYPT_OK;
1694 }
1695 
1696 /**
1697   Performs a self-test of the LTC_DES block cipher
1698   @return CRYPT_OK if functional, CRYPT_NOP if self-test has been disabled
1699 */
1700 int des_test(void)
1701 {
1702  #ifndef LTC_TEST
1703     return CRYPT_NOP;
1704  #else
1705     int err;
1706     static const struct des_test_case {
1707         int num, mode; /* mode 1 = encrypt */
1708         unsigned char key[8], txt[8], out[8];
1709     } cases[] = {
1710         { 1, 1,     { 0x10, 0x31, 0x6E, 0x02, 0x8C, 0x8F, 0x3B, 0x4A },
1711                     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1712                     { 0x82, 0xDC, 0xBA, 0xFB, 0xDE, 0xAB, 0x66, 0x02 } },
1713         { 2, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1714                     { 0x95, 0xF8, 0xA5, 0xE5, 0xDD, 0x31, 0xD9, 0x00 },
1715                     { 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1716         { 3, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1717                     { 0xDD, 0x7F, 0x12, 0x1C, 0xA5, 0x01, 0x56, 0x19 },
1718                     { 0x40, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1719         { 4, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1720                     { 0x2E, 0x86, 0x53, 0x10, 0x4F, 0x38, 0x34, 0xEA },
1721                     { 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1722         { 5, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1723                     { 0x4B, 0xD3, 0x88, 0xFF, 0x6C, 0xD8, 0x1D, 0x4F },
1724                     { 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1725         { 6, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1726                     { 0x20, 0xB9, 0xE7, 0x67, 0xB2, 0xFB, 0x14, 0x56 },
1727                     { 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1728         { 7, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1729                     { 0x55, 0x57, 0x93, 0x80, 0xD7, 0x71, 0x38, 0xEF },
1730                     { 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1731         { 8, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1732                     { 0x6C, 0xC5, 0xDE, 0xFA, 0xAF, 0x04, 0x51, 0x2F },
1733                     { 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1734         { 9, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1735                     { 0x0D, 0x9F, 0x27, 0x9B, 0xA5, 0xD8, 0x72, 0x60 },
1736                     { 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1737         {10, 1,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1738                     { 0xD9, 0x03, 0x1B, 0x02, 0x71, 0xBD, 0x5A, 0x0A },
1739                     { 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1740 
1741         { 1, 0,     { 0x10, 0x31, 0x6E, 0x02, 0x8C, 0x8F, 0x3B, 0x4A },
1742                     { 0x82, 0xDC, 0xBA, 0xFB, 0xDE, 0xAB, 0x66, 0x02 },
1743                     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 } },
1744         { 2, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1745                     { 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1746                     { 0x95, 0xF8, 0xA5, 0xE5, 0xDD, 0x31, 0xD9, 0x00 } },
1747         { 3, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1748                     { 0x40, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1749                     { 0xDD, 0x7F, 0x12, 0x1C, 0xA5, 0x01, 0x56, 0x19 } },
1750         { 4, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1751                     { 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1752                     { 0x2E, 0x86, 0x53, 0x10, 0x4F, 0x38, 0x34, 0xEA } },
1753         { 5, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1754                     { 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1755                     { 0x4B, 0xD3, 0x88, 0xFF, 0x6C, 0xD8, 0x1D, 0x4F } },
1756         { 6, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1757                     { 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1758                     { 0x20, 0xB9, 0xE7, 0x67, 0xB2, 0xFB, 0x14, 0x56 } },
1759         { 7, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1760                     { 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1761                     { 0x55, 0x57, 0x93, 0x80, 0xD7, 0x71, 0x38, 0xEF } },
1762         { 8, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1763                     { 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1764                     { 0x6C, 0xC5, 0xDE, 0xFA, 0xAF, 0x04, 0x51, 0x2F } },
1765         { 9, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1766                     { 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1767                     { 0x0D, 0x9F, 0x27, 0x9B, 0xA5, 0xD8, 0x72, 0x60 } },
1768         {10, 0,     { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
1769                     { 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
1770                     { 0xD9, 0x03, 0x1B, 0x02, 0x71, 0xBD, 0x5A, 0x0A } }
1771 
1772         /*** more test cases you could add if you are not convinced (the above test cases aren't really too good):
1773 
1774                 key              plaintext        ciphertext
1775                 0000000000000000 0000000000000000 8CA64DE9C1B123A7
1776                 FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF 7359B2163E4EDC58
1777                 3000000000000000 1000000000000001 958E6E627A05557B
1778                 1111111111111111 1111111111111111 F40379AB9E0EC533
1779                 0123456789ABCDEF 1111111111111111 17668DFC7292532D
1780                 1111111111111111 0123456789ABCDEF 8A5AE1F81AB8F2DD
1781                 0000000000000000 0000000000000000 8CA64DE9C1B123A7
1782                 FEDCBA9876543210 0123456789ABCDEF ED39D950FA74BCC4
1783                 7CA110454A1A6E57 01A1D6D039776742 690F5B0D9A26939B
1784                 0131D9619DC1376E 5CD54CA83DEF57DA 7A389D10354BD271
1785                 07A1133E4A0B2686 0248D43806F67172 868EBB51CAB4599A
1786                 3849674C2602319E 51454B582DDF440A 7178876E01F19B2A
1787                 04B915BA43FEB5B6 42FD443059577FA2 AF37FB421F8C4095
1788                 0113B970FD34F2CE 059B5E0851CF143A 86A560F10EC6D85B
1789                 0170F175468FB5E6 0756D8E0774761D2 0CD3DA020021DC09
1790                 43297FAD38E373FE 762514B829BF486A EA676B2CB7DB2B7A
1791                 07A7137045DA2A16 3BDD119049372802 DFD64A815CAF1A0F
1792                 04689104C2FD3B2F 26955F6835AF609A 5C513C9C4886C088
1793                 37D06BB516CB7546 164D5E404F275232 0A2AEEAE3FF4AB77
1794                 1F08260D1AC2465E 6B056E18759F5CCA EF1BF03E5DFA575A
1795                 584023641ABA6176 004BD6EF09176062 88BF0DB6D70DEE56
1796                 025816164629B007 480D39006EE762F2 A1F9915541020B56
1797                 49793EBC79B3258F 437540C8698F3CFA 6FBF1CAFCFFD0556
1798                 4FB05E1515AB73A7 072D43A077075292 2F22E49BAB7CA1AC
1799                 49E95D6D4CA229BF 02FE55778117F12A 5A6B612CC26CCE4A
1800                 018310DC409B26D6 1D9D5C5018F728C2 5F4C038ED12B2E41
1801                 1C587F1C13924FEF 305532286D6F295A 63FAC0D034D9F793
1802                 0101010101010101 0123456789ABCDEF 617B3A0CE8F07100
1803                 1F1F1F1F0E0E0E0E 0123456789ABCDEF DB958605F8C8C606
1804                 E0FEE0FEF1FEF1FE 0123456789ABCDEF EDBFD1C66C29CCC7
1805                 0000000000000000 FFFFFFFFFFFFFFFF 355550B2150E2451
1806                 FFFFFFFFFFFFFFFF 0000000000000000 CAAAAF4DEAF1DBAE
1807                 0123456789ABCDEF 0000000000000000 D5D44FF720683D0D
1808                 FEDCBA9876543210 FFFFFFFFFFFFFFFF 2A2BB008DF97C2F2
1809 
1810             http://www.ecs.soton.ac.uk/~prw99r/ez438/vectors.txt
1811         ***/
1812     };
1813     int i, y;
1814     unsigned char tmp[8];
1815     symmetric_key des;
1816 
1817     for(i=0; i < (int)(sizeof(cases)/sizeof(cases[0])); i++)
1818     {
1819         if ((err = des_setup(cases[i].key, 8, 0, &des)) != CRYPT_OK) {
1820            return err;
1821         }
1822         if (cases[i].mode != 0) {
1823            des_ecb_encrypt(cases[i].txt, tmp, &des);
1824         } else {
1825            des_ecb_decrypt(cases[i].txt, tmp, &des);
1826         }
1827 
1828         if (XMEMCMP(cases[i].out, tmp, sizeof(tmp)) != 0) {
1829            return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
1830         }
1831 
1832       /* now see if we can encrypt all zero bytes 1000 times, decrypt and come back where we started */
1833       for (y = 0; y < 8; y++) tmp[y] = 0;
1834       for (y = 0; y < 1000; y++) des_ecb_encrypt(tmp, tmp, &des);
1835       for (y = 0; y < 1000; y++) des_ecb_decrypt(tmp, tmp, &des);
1836       for (y = 0; y < 8; y++) if (tmp[y] != 0) return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
1837 }
1838 
1839     return CRYPT_OK;
1840   #endif
1841 }
1842 
1843 int des3_test(void)
1844 {
1845  #ifndef LTC_TEST
1846     return CRYPT_NOP;
1847  #else
1848    unsigned char key[24], pt[8], ct[8], tmp[8];
1849    symmetric_key skey;
1850    int x, err;
1851 
1852    if ((err = des_test()) != CRYPT_OK) {
1853       return err;
1854    }
1855 
1856    for (x = 0; x < 8; x++) {
1857        pt[x] = x;
1858    }
1859 
1860    for (x = 0; x < 24; x++) {
1861        key[x] = x;
1862    }
1863 
1864    if ((err = des3_setup(key, 24, 0, &skey)) != CRYPT_OK) {
1865       return err;
1866    }
1867 
1868    des3_ecb_encrypt(pt, ct, &skey);
1869    des3_ecb_decrypt(ct, tmp, &skey);
1870 
1871    if (XMEMCMP(pt, tmp, 8) != 0) {
1872       return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
1873    }
1874 
1875    return CRYPT_OK;
1876  #endif
1877 }
1878 
1879 /** Terminate the context
1880    @param skey    The scheduled key
1881 */
1882 void des_done(symmetric_key *skey)
1883 {
1884 }
1885 
1886 /** Terminate the context
1887    @param skey    The scheduled key
1888 */
1889 void des3_done(symmetric_key *skey)
1890 {
1891 }
1892 
1893 
1894 /**
1895   Gets suitable key size
1896   @param keysize [in/out] The length of the recommended key (in bytes).  This function will store the suitable size back in this variable.
1897   @return CRYPT_OK if the input key size is acceptable.
1898 */
1899 int des_keysize(int *keysize)
1900 {
1901     LTC_ARGCHK(keysize != NULL);
1902     if(*keysize < 8) {
1903         return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
1904     }
1905     *keysize = 8;
1906     return CRYPT_OK;
1907 }
1908 
1909 /**
1910   Gets suitable key size
1911   @param keysize [in/out] The length of the recommended key (in bytes).  This function will store the suitable size back in this variable.
1912   @return CRYPT_OK if the input key size is acceptable.
1913 */
1914 int des3_keysize(int *keysize)
1915 {
1916     LTC_ARGCHK(keysize != NULL);
1917     if(*keysize < 24) {
1918         return CRYPT_INVALID_KEYSIZE;
1919     }
1920     *keysize = 24;
1921     return CRYPT_OK;
1922 }
1923 
1924 #endif
1925 
1926 
1927 /* $Source: /cvs/libtom/libtomcrypt/src/ciphers/des.c,v $ */
1928 /* $Revision: 1.15 $ */
1929 /* $Date: 2007/05/12 14:20:27 $ */
1930