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diff --git a/botan/src/block/des/des.cpp b/botan/src/block/des/des.cpp new file mode 100644 index 0000000..37520e0 --- /dev/null +++ b/botan/src/block/des/des.cpp @@ -0,0 +1,265 @@ +/* +* DES +* (C) 1999-2008 Jack Lloyd +* +* Distributed under the terms of the Botan license +*/ + +#include <botan/des.h> +#include <botan/loadstor.h> + +namespace Botan { + +namespace { + +/* +* DES Key Schedule +*/ +void des_key_schedule(u32bit round_key[32], const byte key[8]) + { + static const byte ROT[16] = { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, + 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1 }; + + u32bit C = ((key[7] & 0x80) << 20) | ((key[6] & 0x80) << 19) | + ((key[5] & 0x80) << 18) | ((key[4] & 0x80) << 17) | + ((key[3] & 0x80) << 16) | ((key[2] & 0x80) << 15) | + ((key[1] & 0x80) << 14) | ((key[0] & 0x80) << 13) | + ((key[7] & 0x40) << 13) | ((key[6] & 0x40) << 12) | + ((key[5] & 0x40) << 11) | ((key[4] & 0x40) << 10) | + ((key[3] & 0x40) << 9) | ((key[2] & 0x40) << 8) | + ((key[1] & 0x40) << 7) | ((key[0] & 0x40) << 6) | + 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>> 2) | + ((key[1] & 0x10) >> 3) | ((key[0] & 0x10) >> 4); + + for(u32bit j = 0; j != 16; ++j) + { + C = ((C << ROT[j]) | (C >> (28-ROT[j]))) & 0x0FFFFFFF; + D = ((D << ROT[j]) | (D >> (28-ROT[j]))) & 0x0FFFFFFF; + round_key[2*j ] = ((C & 0x00000010) << 22) | ((C & 0x00000800) << 17) | + ((C & 0x00000020) << 16) | ((C & 0x00004004) << 15) | + ((C & 0x00000200) << 11) | ((C & 0x00020000) << 10) | + ((C & 0x01000000) >> 6) | ((C & 0x00100000) >> 4) | + ((C & 0x00010000) << 3) | ((C & 0x08000000) >> 2) | + ((C & 0x00800000) << 1) | ((D & 0x00000010) << 8) | + ((D & 0x00000002) << 7) | ((D & 0x00000001) << 2) | + ((D & 0x00000200) ) | ((D & 0x00008000) >> 2) | + ((D & 0x00000088) >> 3) | ((D & 0x00001000) >> 7) | + ((D & 0x00080000) >> 9) | ((D & 0x02020000) >> 14) | + ((D & 0x00400000) >> 21); + round_key[2*j+1] = ((C & 0x00000001) << 28) | ((C & 0x00000082) << 18) | + ((C & 0x00002000) << 14) | ((C & 0x00000100) << 10) | + ((C & 0x00001000) << 9) | ((C & 0x00040000) << 6) | + ((C & 0x02400000) << 4) | ((C & 0x00008000) << 2) | + ((C & 0x00200000) >> 1) | ((C & 0x04000000) >> 10) | + ((D & 0x00000020) << 6) | ((D & 0x00000100) ) | + ((D & 0x00000800) >> 1) | ((D & 0x00000040) >> 3) | + ((D & 0x00010000) >> 4) | ((D & 0x00000400) >> 5) | + ((D & 0x00004000) >> 10) | ((D & 0x04000000) >> 13) | + ((D & 0x00800000) >> 14) | ((D & 0x00100000) >> 18) | + ((D & 0x01000000) >> 24) | ((D & 0x08000000) >> 26); + } + } + +/* +* DES Encryption +*/ +void des_encrypt(u32bit& L, u32bit& R, + const u32bit round_key[32]) + { + for(u32bit j = 0; j != 16; j += 2) + { + u32bit T0, T1; + + T0 = rotate_right(R, 4) ^ round_key[2*j]; + T1 = R ^ round_key[2*j + 1]; + + L ^= DES_SPBOX1[get_byte(0, T0)] ^ DES_SPBOX2[get_byte(0, T1)] ^ + DES_SPBOX3[get_byte(1, T0)] ^ DES_SPBOX4[get_byte(1, T1)] ^ + DES_SPBOX5[get_byte(2, T0)] ^ DES_SPBOX6[get_byte(2, T1)] ^ + DES_SPBOX7[get_byte(3, T0)] ^ DES_SPBOX8[get_byte(3, T1)]; + + T0 = rotate_right(L, 4) ^ round_key[2*j + 2]; + T1 = L ^ round_key[2*j + 3]; + + R ^= DES_SPBOX1[get_byte(0, T0)] ^ DES_SPBOX2[get_byte(0, T1)] ^ + DES_SPBOX3[get_byte(1, T0)] ^ DES_SPBOX4[get_byte(1, T1)] ^ + DES_SPBOX5[get_byte(2, T0)] ^ DES_SPBOX6[get_byte(2, T1)] ^ + DES_SPBOX7[get_byte(3, T0)] ^ DES_SPBOX8[get_byte(3, T1)]; + } + } + +/* +* DES Decryption +*/ +void des_decrypt(u32bit& L, u32bit& R, + const u32bit round_key[32]) + { + for(u32bit j = 16; j != 0; j -= 2) + { + u32bit T0, T1; + + T0 = rotate_right(R, 4) ^ round_key[2*j - 2]; + T1 = R ^ round_key[2*j - 1]; + + L ^= DES_SPBOX1[get_byte(0, T0)] ^ DES_SPBOX2[get_byte(0, T1)] ^ + DES_SPBOX3[get_byte(1, T0)] ^ DES_SPBOX4[get_byte(1, T1)] ^ + DES_SPBOX5[get_byte(2, T0)] ^ DES_SPBOX6[get_byte(2, T1)] ^ + DES_SPBOX7[get_byte(3, T0)] ^ DES_SPBOX8[get_byte(3, T1)]; + + T0 = rotate_right(L, 4) ^ round_key[2*j - 4]; + T1 = L ^ round_key[2*j - 3]; + + R ^= DES_SPBOX1[get_byte(0, T0)] ^ DES_SPBOX2[get_byte(0, T1)] ^ + DES_SPBOX3[get_byte(1, T0)] ^ DES_SPBOX4[get_byte(1, T1)] ^ + DES_SPBOX5[get_byte(2, T0)] ^ DES_SPBOX6[get_byte(2, T1)] ^ + DES_SPBOX7[get_byte(3, T0)] ^ DES_SPBOX8[get_byte(3, T1)]; + } + } + +} + +/* +* DES Encryption +*/ +void DES::enc(const byte in[], byte out[]) const + { + u64bit T = (DES_IPTAB1[in[0]] ) | (DES_IPTAB1[in[1]] << 1) | + (DES_IPTAB1[in[2]] << 2) | (DES_IPTAB1[in[3]] << 3) | + (DES_IPTAB1[in[4]] << 4) | (DES_IPTAB1[in[5]] << 5) | + (DES_IPTAB1[in[6]] << 6) | (DES_IPTAB2[in[7]] ); + + u32bit L = static_cast<u32bit>(T >> 32); + u32bit R = static_cast<u32bit>(T); + + des_encrypt(L, R, round_key); + + T = (DES_FPTAB1[get_byte(0, L)] << 5) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, L)] << 3) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, L)] << 1) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, L)] << 1) | + (DES_FPTAB1[get_byte(0, R)] << 4) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, R)] << 2) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, R)] ) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, R)] ); + + T = rotate_left(T, 32); + + store_be(T, out); + } + +/* +* DES Decryption +*/ +void DES::dec(const byte in[], byte out[]) const + { + u64bit T = (DES_IPTAB1[in[0]] ) | (DES_IPTAB1[in[1]] << 1) | + (DES_IPTAB1[in[2]] << 2) | (DES_IPTAB1[in[3]] << 3) | + (DES_IPTAB1[in[4]] << 4) | (DES_IPTAB1[in[5]] << 5) | + (DES_IPTAB1[in[6]] << 6) | (DES_IPTAB2[in[7]] ); + + u32bit L = static_cast<u32bit>(T >> 32); + u32bit R = static_cast<u32bit>(T); + + des_decrypt(L, R, round_key); + + T = (DES_FPTAB1[get_byte(0, L)] << 5) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, L)] << 3) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, L)] << 1) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, L)] << 1) | + (DES_FPTAB1[get_byte(0, R)] << 4) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, R)] << 2) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, R)] ) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, R)] ); + + T = rotate_left(T, 32); + + store_be(T, out); + } + +/* +* DES Key Schedule +*/ +void DES::key_schedule(const byte key[], u32bit) + { + des_key_schedule(round_key.begin(), key); + } + +/* +* TripleDES Encryption +*/ +void TripleDES::enc(const byte in[], byte out[]) const + { + u64bit T = (DES_IPTAB1[in[0]] ) | (DES_IPTAB1[in[1]] << 1) | + (DES_IPTAB1[in[2]] << 2) | (DES_IPTAB1[in[3]] << 3) | + (DES_IPTAB1[in[4]] << 4) | (DES_IPTAB1[in[5]] << 5) | + (DES_IPTAB1[in[6]] << 6) | (DES_IPTAB2[in[7]] ); + + u32bit L = static_cast<u32bit>(T >> 32); + u32bit R = static_cast<u32bit>(T); + + des_encrypt(L, R, round_key); + des_decrypt(R, L, round_key + 32); + des_encrypt(L, R, round_key + 64); + + T = (DES_FPTAB1[get_byte(0, L)] << 5) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, L)] << 3) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, L)] << 1) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, L)] << 1) | + (DES_FPTAB1[get_byte(0, R)] << 4) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, R)] << 2) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, R)] ) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, R)] ); + + T = rotate_left(T, 32); + + store_be(T, out); + } + +/* +* TripleDES Decryption +*/ +void TripleDES::dec(const byte in[], byte out[]) const + { + u64bit T = (DES_IPTAB1[in[0]] ) | (DES_IPTAB1[in[1]] << 1) | + (DES_IPTAB1[in[2]] << 2) | (DES_IPTAB1[in[3]] << 3) | + (DES_IPTAB1[in[4]] << 4) | (DES_IPTAB1[in[5]] << 5) | + (DES_IPTAB1[in[6]] << 6) | (DES_IPTAB2[in[7]] ); + + u32bit L = static_cast<u32bit>(T >> 32); + u32bit R = static_cast<u32bit>(T); + + des_decrypt(L, R, round_key + 64); + des_encrypt(R, L, round_key + 32); + des_decrypt(L, R, round_key); + + T = (DES_FPTAB1[get_byte(0, L)] << 5) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, L)] << 3) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, L)] << 1) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, L)] << 1) | + (DES_FPTAB1[get_byte(0, R)] << 4) | (DES_FPTAB1[get_byte(1, R)] << 2) | + (DES_FPTAB1[get_byte(2, R)] ) | (DES_FPTAB2[get_byte(3, R)] ); + + T = rotate_left(T, 32); + + store_be(T, out); + } + +/* +* TripleDES Key Schedule +*/ +void TripleDES::key_schedule(const byte key[], u32bit length) + { + des_key_schedule(&round_key[0], key); + des_key_schedule(&round_key[32], key + 8); + + if(length == 24) + des_key_schedule(&round_key[64], key + 16); + else + copy_mem(&round_key[64], round_key.begin(), 32); + } + +} diff --git a/botan/src/block/des/des.h b/botan/src/block/des/des.h new file mode 100644 index 0000000..6fa59de --- /dev/null +++ b/botan/src/block/des/des.h @@ -0,0 +1,70 @@ +/* +* DES +* (C) 1999-2007 Jack Lloyd +* +* Distributed under the terms of the Botan license +*/ + +#ifndef BOTAN_DES_H__ +#define BOTAN_DES_H__ + +#include <botan/block_cipher.h> + +namespace Botan { + +/* +* DES +*/ +class BOTAN_DLL DES : public BlockCipher + { + public: + void clear() throw() { round_key.clear(); } + std::string name() const { return "DES"; } + BlockCipher* clone() const { return new DES; } + DES() : BlockCipher(8, 8) {} + private: + void enc(const byte[], byte[]) const; + void dec(const byte[], byte[]) const; + void key_schedule(const byte[], u32bit); + + SecureBuffer<u32bit, 32> round_key; + }; + +/* +* Triple DES +*/ +class BOTAN_DLL TripleDES : public BlockCipher + { + public: + void clear() throw() { round_key.clear(); } + std::string name() const { return "TripleDES"; } + BlockCipher* clone() const { return new TripleDES; } + TripleDES() : BlockCipher(8, 16, 24, 8) {} + private: + void enc(const byte[], byte[]) const; + void dec(const byte[], byte[]) const; + void key_schedule(const byte[], u32bit); + + SecureBuffer<u32bit, 96> round_key; + }; + +/* +* DES Tables +*/ +extern const u32bit DES_SPBOX1[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX2[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX3[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX4[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX5[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX6[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX7[256]; +extern const u32bit DES_SPBOX8[256]; + +extern const u64bit DES_IPTAB1[256]; +extern const u64bit DES_IPTAB2[256]; +extern const u64bit DES_FPTAB1[256]; +extern const u64bit DES_FPTAB2[256]; + +} + +#endif diff --git a/botan/src/block/des/des_tab.cpp b/botan/src/block/des/des_tab.cpp new file mode 100644 index 0000000..288c7f3 --- /dev/null +++ b/botan/src/block/des/des_tab.cpp @@ -0,0 +1,636 @@ +/* +* Substitution/Permutation Tables for DES +* (C) 1999-2007 Jack Lloyd +* +* Distributed under the terms of the Botan license +*/ + +#include <botan/des.h> + +namespace Botan { + +const u32bit DES_SPBOX1[256] = { + 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BOTAN_DESX_H__ +#define BOTAN_DESX_H__ + +#include <botan/des.h> + +namespace Botan { + +/* +* DESX +*/ +class BOTAN_DLL DESX : public BlockCipher + { + public: + void clear() throw() { des.clear(); K1.clear(); K2.clear(); } + std::string name() const { return "DESX"; } + BlockCipher* clone() const { return new DESX; } + DESX() : BlockCipher(8, 24) {} + private: + void enc(const byte[], byte[]) const; + void dec(const byte[], byte[]) const; + void key_schedule(const byte[], u32bit); + SecureBuffer<byte, 8> K1, K2; + DES des; + }; + +} + +#endif diff --git a/botan/src/block/des/info.txt b/botan/src/block/des/info.txt new file mode 100644 index 0000000..ed05979 --- /dev/null +++ b/botan/src/block/des/info.txt @@ -0,0 +1,13 @@ +realname "DES" + +define DES + +load_on auto + +<add> +des.cpp +des.h +des_tab.cpp +desx.h +desx.cpp +</add> |