]> git.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/des.c
Merged with master
[proxmark3-svn] / armsrc / des.c
diff --git a/armsrc/des.c b/armsrc/des.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0a27503
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,383 @@
+/* des.c */
+/*
+    This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
+    Copyright (C) 2006-2010  Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
+
+    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+    it under the terms of the GNU General Public License as published by
+    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+    (at your option) any later version.
+
+    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+    GNU General Public License for more details.
+
+    You should have received a copy of the GNU General Public License
+    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
+/**
+ * \file     des.c
+ * \author   Daniel Otte
+ * \email    daniel.otte@rub.de
+ * \date     2007-06-16
+ * \brief    DES and EDE-DES implementation
+ * \license     GPLv3 or later
+ * 
+ */
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+
+const uint8_t sbox[256]  = {
+  /* S-box 1 */
+  0xE4, 0xD1, 0x2F, 0xB8, 0x3A, 0x6C, 0x59, 0x07,
+  0x0F, 0x74, 0xE2, 0xD1, 0xA6, 0xCB, 0x95, 0x38,
+  0x41, 0xE8, 0xD6, 0x2B, 0xFC, 0x97, 0x3A, 0x50,
+  0xFC, 0x82, 0x49, 0x17, 0x5B, 0x3E, 0xA0, 0x6D,
+  /* S-box 2 */
+  0xF1, 0x8E, 0x6B, 0x34, 0x97, 0x2D, 0xC0, 0x5A,
+  0x3D, 0x47, 0xF2, 0x8E, 0xC0, 0x1A, 0x69, 0xB5,
+  0x0E, 0x7B, 0xA4, 0xD1, 0x58, 0xC6, 0x93, 0x2F,
+  0xD8, 0xA1, 0x3F, 0x42, 0xB6, 0x7C, 0x05, 0xE9,
+  /* S-box 3 */
+  0xA0, 0x9E, 0x63, 0xF5, 0x1D, 0xC7, 0xB4, 0x28,
+  0xD7, 0x09, 0x34, 0x6A, 0x28, 0x5E, 0xCB, 0xF1,
+  0xD6, 0x49, 0x8F, 0x30, 0xB1, 0x2C, 0x5A, 0xE7,
+  0x1A, 0xD0, 0x69, 0x87, 0x4F, 0xE3, 0xB5, 0x2C,
+  /* S-box 4 */
+  0x7D, 0xE3, 0x06, 0x9A, 0x12, 0x85, 0xBC, 0x4F,
+  0xD8, 0xB5, 0x6F, 0x03, 0x47, 0x2C, 0x1A, 0xE9,
+  0xA6, 0x90, 0xCB, 0x7D, 0xF1, 0x3E, 0x52, 0x84,
+  0x3F, 0x06, 0xA1, 0xD8, 0x94, 0x5B, 0xC7, 0x2E,
+  /* S-box 5 */
+  0x2C, 0x41, 0x7A, 0xB6, 0x85, 0x3F, 0xD0, 0xE9,
+  0xEB, 0x2C, 0x47, 0xD1, 0x50, 0xFA, 0x39, 0x86,
+  0x42, 0x1B, 0xAD, 0x78, 0xF9, 0xC5, 0x63, 0x0E,
+  0xB8, 0xC7, 0x1E, 0x2D, 0x6F, 0x09, 0xA4, 0x53,
+  /* S-box 6 */
+  0xC1, 0xAF, 0x92, 0x68, 0x0D, 0x34, 0xE7, 0x5B,
+  0xAF, 0x42, 0x7C, 0x95, 0x61, 0xDE, 0x0B, 0x38,
+  0x9E, 0xF5, 0x28, 0xC3, 0x70, 0x4A, 0x1D, 0xB6,
+  0x43, 0x2C, 0x95, 0xFA, 0xBE, 0x17, 0x60, 0x8D,
+  /* S-box 7 */
+  0x4B, 0x2E, 0xF0, 0x8D, 0x3C, 0x97, 0x5A, 0x61,
+  0xD0, 0xB7, 0x49, 0x1A, 0xE3, 0x5C, 0x2F, 0x86,
+  0x14, 0xBD, 0xC3, 0x7E, 0xAF, 0x68, 0x05, 0x92,
+  0x6B, 0xD8, 0x14, 0xA7, 0x95, 0x0F, 0xE2, 0x3C,
+  /* S-box 8 */
+  0xD2, 0x84, 0x6F, 0xB1, 0xA9, 0x3E, 0x50, 0xC7,
+  0x1F, 0xD8, 0xA3, 0x74, 0xC5, 0x6B, 0x0E, 0x92,
+  0x7B, 0x41, 0x9C, 0xE2, 0x06, 0xAD, 0xF3, 0x58,
+  0x21, 0xE7, 0x4A, 0x8D, 0xFC, 0x90, 0x35, 0x6B
+};
+
+const uint8_t e_permtab[] ={
+        4,  6,                                         /* 4 bytes in 6 bytes out*/
+       32,  1,  2,  3,  4,  5,
+        4,  5,  6,  7,  8,  9,
+        8,  9, 10, 11, 12, 13,
+       12, 13, 14, 15, 16, 17,
+       16, 17, 18, 19, 20, 21,
+       20, 21, 22, 23, 24, 25,
+       24, 25, 26, 27, 28, 29,
+       28, 29, 30, 31, 32,  1
+};
+
+const uint8_t p_permtab[] ={
+        4,  4,                                         /* 32 bit -> 32 bit */
+       16,  7, 20, 21,
+       29, 12, 28, 17,
+        1, 15, 23, 26,
+        5, 18, 31, 10,
+        2,  8, 24, 14,
+       32, 27,  3,  9,
+       19, 13, 30,  6,
+       22, 11,  4, 25
+};
+
+const uint8_t ip_permtab[] ={
+        8,  8,                                         /* 64 bit -> 64 bit */
+       58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
+       60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
+       62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
+       64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
+       57, 49, 41, 33, 25, 17,  9, 1,
+       59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,
+       61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,
+       63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7
+};
+
+const uint8_t inv_ip_permtab[] ={
+        8, 8,                                          /* 64 bit -> 64 bit */
+       40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
+       39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,
+       38, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,
+       37, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,
+       36, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,
+       35, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,
+       34, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,
+       33, 1, 41,  9, 49, 17, 57, 25
+};
+
+const uint8_t pc1_permtab[] ={
+        8,  7,                                         /* 64 bit -> 56 bit*/
+       57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,
+        1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
+       10,  2, 59, 51, 43, 35, 27,
+       19, 11,  3, 60, 52, 44, 36,
+       63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
+        7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
+       14,  6, 61, 53, 45, 37, 29,
+       21, 13,  5, 28, 20, 12,  4
+};
+
+const uint8_t pc2_permtab[] ={
+        7,      6,                                     /* 56 bit -> 48 bit */
+       14, 17, 11, 24,  1,  5,
+        3, 28, 15,  6, 21, 10,
+       23, 19, 12,  4, 26,  8,
+       16,  7, 27, 20, 13,  2,
+       41, 52, 31, 37, 47, 55,
+       30, 40, 51, 45, 33, 48,
+       44, 49, 39, 56, 34, 53,
+       46, 42, 50, 36, 29, 32
+};
+
+const uint8_t splitin6bitword_permtab[] = {
+        8,  8,                                         /* 64 bit -> 64 bit */
+       64, 64,  1,  6,  2,  3,  4,  5, 
+       64, 64,  7, 12,  8,  9, 10, 11, 
+       64, 64, 13, 18, 14, 15, 16, 17, 
+       64, 64, 19, 24, 20, 21, 22, 23, 
+       64, 64, 25, 30, 26, 27, 28, 29, 
+       64, 64, 31, 36, 32, 33, 34, 35, 
+       64, 64, 37, 42, 38, 39, 40, 41, 
+       64, 64, 43, 48, 44, 45, 46, 47 
+};
+
+const uint8_t shiftkey_permtab[] = {
+        7,  7,                                         /* 56 bit -> 56 bit */
+        2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9,
+       10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
+       18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 
+       26, 27, 28,  1, 
+       30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 
+       38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 
+       46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 
+       54, 55, 56, 29
+};
+
+const uint8_t shiftkeyinv_permtab[] = {
+        7,  7,
+       28,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,
+        8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,
+       16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
+       24, 25, 26, 27,
+       56, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 
+       36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 
+       44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 
+       52, 53, 54, 55
+};
+
+/*
+1 0
+1 0
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+----
+1 0
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+2 1
+1 0
+*/
+#define ROTTABLE      0x7EFC 
+#define ROTTABLE_INV  0x3F7E
+/******************************************************************************/
+
+void permute(const uint8_t *ptable, const uint8_t *in, uint8_t *out){
+       uint8_t ob; /* in-bytes and out-bytes */
+       uint8_t byte, bit; /* counter for bit and byte */
+       ob = ptable[1];
+       ptable = &(ptable[2]);
+       for(byte=0; byte<ob; ++byte){
+               uint8_t x,t=0;
+               for(bit=0; bit<8; ++bit){
+                       x=*ptable++ -1 ;
+                               t<<=1;
+                       if((in[x/8]) & (0x80>>(x%8)) ){
+                               t|=0x01;
+                       }
+               }
+               out[byte]=t;
+       }
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void changeendian32(uint32_t * a){
+       *a = (*a & 0x000000FF) << 24 |
+                (*a & 0x0000FF00) <<  8 |
+                (*a & 0x00FF0000) >>  8 |
+                (*a & 0xFF000000) >> 24;
+}
+
+/******************************************************************************/
+static inline
+void shiftkey(uint8_t *key){
+       uint8_t k[7];
+       memcpy(k, key, 7);
+       permute((uint8_t*)shiftkey_permtab, k, key);    
+}
+
+/******************************************************************************/
+static inline
+void shiftkey_inv(uint8_t *key){
+       uint8_t k[7];
+       memcpy(k, key, 7);
+       permute((uint8_t*)shiftkeyinv_permtab, k, key);
+       
+}
+
+/******************************************************************************/
+static inline
+uint64_t splitin6bitwords(uint64_t a){
+       uint64_t ret=0;
+       a &= 0x0000ffffffffffffLL;
+       permute((uint8_t*)splitin6bitword_permtab, (uint8_t*)&a, (uint8_t*)&ret);       
+       return ret;
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+static inline
+uint8_t substitute(uint8_t a, uint8_t * sbp){
+       uint8_t x;      
+       x = sbp[a>>1];
+       x = (a&1)?x&0x0F:x>>4;
+       return x;
+       
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+uint32_t des_f(uint32_t r, uint8_t* kr){
+       uint8_t i;
+       uint32_t t=0,ret;
+       uint64_t data;
+       uint8_t *sbp; /* sboxpointer */ 
+       permute((uint8_t*)e_permtab, (uint8_t*)&r, (uint8_t*)&data);
+       for(i=0; i<7; ++i)
+               ((uint8_t*)&data)[i] ^= kr[i];
+       
+       /* Sbox substitution */
+       data = splitin6bitwords(data);
+       sbp=(uint8_t*)sbox;
+       for(i=0; i<8; ++i){
+               uint8_t x;
+               x = substitute(((uint8_t*)&data)[i], sbp);
+               t<<=4;
+               t |= x;
+               sbp += 32;
+       }
+       changeendian32(&t);
+               
+       permute((uint8_t*)p_permtab,(uint8_t*)&t, (uint8_t*)&ret);
+
+       return ret;
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void des_enc(void* out, const void* in, const void* key){
+#define R *((uint32_t*)&(data[4]))
+#define L *((uint32_t*)&(data[0]))
+
+       uint8_t data[8],kr[6],k[7];
+       uint8_t i;
+       
+       permute((uint8_t*)ip_permtab, (uint8_t*)in, data);
+       permute((uint8_t*)pc1_permtab, (const uint8_t*)key, k);
+       for(i=0; i<8; ++i){
+               shiftkey(k);
+               if(ROTTABLE&((1<<((i<<1)+0))) )
+                       shiftkey(k);
+               permute((uint8_t*)pc2_permtab, k, kr);
+               L ^= des_f(R, kr);
+               
+               shiftkey(k);
+               if(ROTTABLE&((1<<((i<<1)+1))) )
+                       shiftkey(k);
+               permute((uint8_t*)pc2_permtab, k, kr);
+               R ^= des_f(L, kr);
+
+       }
+       /* L <-> R*/
+       R ^= L;
+       L ^= R;
+       R ^= L;
+       
+       permute((uint8_t*)inv_ip_permtab, data, (uint8_t*)out);
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void des_dec(void* out, const void* in, const uint8_t* key){
+#define R *((uint32_t*)&(data[4]))
+#define L *((uint32_t*)&(data[0]))
+
+       uint8_t data[8],kr[6],k[7];
+       int8_t i;
+       permute((uint8_t*)ip_permtab, (uint8_t*)in, data);
+       permute((uint8_t*)pc1_permtab, (const uint8_t*)key, k);
+       for(i=7; i>=0; --i){
+               
+               permute((uint8_t*)pc2_permtab, k, kr);
+               L ^= des_f(R, kr);
+               shiftkey_inv(k);
+               if(ROTTABLE&((1<<((i<<1)+1))) ){
+                       shiftkey_inv(k);
+               }
+
+               permute((uint8_t*)pc2_permtab, k, kr);
+               R ^= des_f(L, kr);
+               shiftkey_inv(k);
+               if(ROTTABLE&((1<<((i<<1)+0))) ){
+                       shiftkey_inv(k);
+               }
+
+       }
+       /* L <-> R*/
+       R ^= L;
+       L ^= R;
+       R ^= L;
+       
+       permute((uint8_t*)inv_ip_permtab, data, (uint8_t*)out);
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void tdes_enc(void* out, void* in, const void* key){
+       des_enc(out,  in, (uint8_t*)key + 0);
+       des_dec(out, out, (uint8_t*)key + 8);
+       des_enc(out, out, (uint8_t*)key +16);
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void tdes_dec(void* out, void* in, const uint8_t* key){
+       des_dec(out,  in, (uint8_t*)key +16);
+       des_enc(out, out, (uint8_t*)key + 8);
+       des_dec(out, out, (uint8_t*)key + 0);
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+
Impressum, Datenschutz