New block cipher DESX added.
authormdw <mdw>
Tue, 3 Apr 2001 19:36:51 +0000 (19:36 +0000)
committermdw <mdw>
Tue, 3 Apr 2001 19:36:51 +0000 (19:36 +0000)
Makefile.m4
desx-tab.h [new file with mode: 0644]
desx.c [new file with mode: 0644]
desx.h [new file with mode: 0644]
tests/desx [new file with mode: 0644]

index 19a2e3c..faf0a95 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 ## -*-makefile-*-
 ##
-## $Id: Makefile.m4,v 1.47 2001/03/03 13:14:13 mdw Exp $
+## $Id: Makefile.m4,v 1.48 2001/04/03 19:36:50 mdw Exp $
 ##
 ## Makefile for Catacomb
 ##
@@ -29,6 +29,9 @@
 ##----- Revision history ----------------------------------------------------
 ##
 ## $Log: Makefile.m4,v $
+## Revision 1.48  2001/04/03 19:36:50  mdw
+## New block cipher DESX added.
+##
 ## Revision 1.47  2001/03/03 13:14:13  mdw
 ## Distribute md2-tab.h
 ##
@@ -202,7 +205,7 @@ addsuffix(join(`$1', `-', `$2'), `$3')')
 ## --- Autogenerated source files ---
 
 define(`ciphers', `dnl
-_(des) _(des3) dnl
+_(des) _(desx) _(des3) dnl
 _(idea) dnl
 _(blowfish) _(twofish) dnl
 _(tea) _(xtea) dnl
diff --git a/desx-tab.h b/desx-tab.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..119928d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,88 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: desx-tab.h,v 1.1 2001/04/03 19:36:50 mdw Exp $
+ *
+ * Tables for DESX
+ *
+ * (c) 2001 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb 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 Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: desx-tab.h,v $
+ * Revision 1.1  2001/04/03 19:36:50  mdw
+ * New block cipher DESX added.
+ *
+ */
+
+#ifndef CATACOMB_DESX_TAB_H
+#define CATACOMB_DESX_TAB_H
+
+#ifdef __cplusplus
+  extern "C" {
+#endif
+
+/*----- S-box table -------------------------------------------------------*/
+
+#define DESX_S {                                                       \
+  0xbd, 0x56, 0xea, 0xf2, 0xa2, 0xf1, 0xac, 0x2a,                      \
+  0xb0, 0x93, 0xd1, 0x9c, 0x1b, 0x33, 0xfd, 0xd0,                      \
+  0x30, 0x04, 0xb6, 0xdc, 0x7d, 0xdf, 0x32, 0x4b,                      \
+  0xf7, 0xcb, 0x45, 0x9b, 0x31, 0xbb, 0x21, 0x5a,                      \
+  0x41, 0x9f, 0xe1, 0xd9, 0x4a, 0x4d, 0x9e, 0xda,                      \
+  0xa0, 0x68, 0x2c, 0xc3, 0x27, 0x5f, 0x80, 0x36,                      \
+  0x3e, 0xee, 0xfb, 0x95, 0x1a, 0xfe, 0xce, 0xa8,                      \
+  0x34, 0xa9, 0x13, 0xf0, 0xa6, 0x3f, 0xd8, 0x0c,                      \
+  0x78, 0x24, 0xaf, 0x23, 0x52, 0xc1, 0x67, 0x17,                      \
+  0xf5, 0x66, 0x90, 0xe7, 0xe8, 0x07, 0xb8, 0x60,                      \
+  0x48, 0xe6, 0x1e, 0x53, 0xf3, 0x92, 0xa4, 0x72,                      \
+  0x8c, 0x08, 0x15, 0x6e, 0x86, 0x00, 0x84, 0xfa,                      \
+  0xf4, 0x7f, 0x8a, 0x42, 0x19, 0xf6, 0xdb, 0xcd,                      \
+  0x14, 0x8d, 0x50, 0x12, 0xba, 0x3c, 0x06, 0x4e,                      \
+  0xec, 0xb3, 0x35, 0x11, 0xa1, 0x88, 0x8e, 0x2b,                      \
+  0x94, 0x99, 0xb7, 0x71, 0x74, 0xd3, 0xe4, 0xbf,                      \
+  0x3a, 0xde, 0x96, 0x0e, 0xbc, 0x0a, 0xed, 0x77,                      \
+  0xfc, 0x37, 0x6b, 0x03, 0x79, 0x89, 0x62, 0xc6,                      \
+  0xd7, 0xc0, 0xd2, 0x7c, 0x6a, 0x8b, 0x22, 0xa3,                      \
+  0x5b, 0x05, 0x5d, 0x02, 0x75, 0xd5, 0x61, 0xe3,                      \
+  0x18, 0x8f, 0x55, 0x51, 0xad, 0x1f, 0x0b, 0x5e,                      \
+  0x85, 0xe5, 0xc2, 0x57, 0x63, 0xca, 0x3d, 0x6c,                      \
+  0xb4, 0xc5, 0xcc, 0x70, 0xb2, 0x91, 0x59, 0x0d,                      \
+  0x47, 0x20, 0xc8, 0x4f, 0x58, 0xe0, 0x01, 0xe2,                      \
+  0x16, 0x38, 0xc4, 0x6f, 0x3b, 0x0f, 0x65, 0x46,                      \
+  0xbe, 0x7e, 0x2d, 0x7b, 0x82, 0xf9, 0x40, 0xb5,                      \
+  0x1d, 0x73, 0xf8, 0xeb, 0x26, 0xc7, 0x87, 0x97,                      \
+  0x25, 0x54, 0xb1, 0x28, 0xaa, 0x98, 0x9d, 0xa5,                      \
+  0x64, 0x6d, 0x7a, 0xd4, 0x10, 0x81, 0x44, 0xef,                      \
+  0x49, 0xd6, 0xae, 0x2e, 0xdd, 0x76, 0x5c, 0x2f,                      \
+  0xa7, 0x1c, 0xc9, 0x09, 0x69, 0x9a, 0x83, 0xcf,                      \
+  0x29, 0x39, 0xb9, 0xe9, 0x4c, 0xff, 0x43, 0xab,                      \
+}
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
+
+#ifdef __cplusplus
+  }
+#endif
+
+#endif
diff --git a/desx.c b/desx.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2d325b4
--- /dev/null
+++ b/desx.c
@@ -0,0 +1,182 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: desx.c,v 1.1 2001/04/03 19:36:50 mdw Exp $
+ *
+ * Implementation of DESX
+ *
+ * (c) 2001 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb 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 Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: desx.c,v $
+ * Revision 1.1  2001/04/03 19:36:50  mdw
+ * New block cipher DESX added.
+ *
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <assert.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+#include <mLib/bits.h>
+
+#include "blkc.h"
+#include "des-base.h"
+#include "des.h"
+#include "desx.h"
+#include "desx-tab.h"
+#include "gcipher.h"
+
+/*----- Tables ------------------------------------------------------------*/
+
+static octet s[256] = DESX_S;
+
+/*----- Global variables --------------------------------------------------*/
+
+const octet desx_keysz[] = { KSZ_SET, 7, 8, 15, 16, 23, 24, 0 };
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @desx_init@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @desx_ctx *k@ = pointer to key block
+ *             @const void *buf@ = pointer to key buffer
+ *             @size_t sz@ = size of key material
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Initializes a DESX key buffer.  The key buffer contains, in
+ *             order, a single-DES key (either 7 or 8 bytes), an optional
+ *             8-byte pre-whitening key, and an optional 8-byte
+ *             port-whitening key.  If no whitening keys are specified, the
+ *             algorithm becomes the same as single-DES.
+ */
+
+static void mangle(octet *b, const octet *p)
+{
+  unsigned i;
+
+  for (i = 0; i < 8; i++)
+    b[i] = *p++ ^ s[b[i] ^ b[(i + 1) & 7u]];
+}
+
+void desx_init(desx_ctx *k, const void *buf, size_t sz)
+{
+  const octet *p = buf, *kk = buf;
+  size_t n;
+
+  KSZ_ASSERT(desx, sz);
+
+  n = sz % 8 == 7 ? 7 : 8;
+  des_init(&k->k, p, n);
+  p += n;
+  sz -= n;
+  if (!sz)
+    k->prea = k->preb = k->posta = k->postb = 0;
+  else {
+    const octet *q = p;
+    k->prea = LOAD32(q + 0);
+    k->preb = LOAD32(q + 4);
+    p += 8;
+    sz -= 8;
+    if (sz) {
+      k->posta = LOAD32(p + 0);
+      k->postb = LOAD32(p + 4);
+    } else {
+      octet b[16];
+
+      if (n == 7) {
+
+       /* --- Expand 7 bits to 8 bits --- *
+        *
+        * Cloned and hacked from @des_init@ to set parity.
+        */
+
+       uint32 x, y, z;
+       x = LOAD32(kk + 0);
+       x = (x & 0xfe000000) | ((x & 0x01fffff0) >> 1);
+       x = (x & 0xfffe0000) | ((x & 0x0001fff8) >> 1);
+       x = (x & 0xfffffe00) | ((x & 0x000001fc) >> 1);
+       z = x; z ^= z >> 4; z ^= z >> 2; z ^= z >> 1;
+       x |= (z & 0x01010101) ^ 0x01010101;
+
+       y = LOAD32(kk + 3) << 1;
+       y = (y & 0x000000fe) | ((y & 0x1fffff00) << 1);
+       y = (y & 0x0000fefe) | ((y & 0x3fff0000) << 1);
+       y = (y & 0x00fefefe) | ((y & 0x7f000000) << 1);
+       z = y; z ^= z >> 4; z ^= z >> 2; z ^= z >> 1;
+       y |= (z & 0x01010101) ^ 0x01010101;
+
+       kk = b + 8;
+       STORE32(kk + 0, x); STORE32(kk + 4, y);
+      }
+
+      memset(b, 0, 8);
+      mangle(b, kk);
+      mangle(b, q);
+      k->posta = LOAD32(b + 0);
+      k->postb = LOAD32(b + 4);      
+    }
+  }
+}
+
+/* --- @desx_eblk@, @desx_dblk@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const desx_ctx *k@ = pointer to key block
+ *             @const uint32 s[2]@ = pointer to source block
+ *             @uint32 d[2]@ = pointer to destination block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Low-level block encryption and decryption.
+ */
+
+void desx_eblk(const desx_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *d)
+{
+  uint32 x = s[0], y = s[1];
+  x ^= k->prea; y ^= k->preb;
+  DES_IP(x, y);
+  DES_EBLK(k->k.k, x, y, x, y);
+  DES_IPINV(x, y);
+  x ^= k->posta; y ^= k->postb;
+  d[0] = x, d[1] = y;
+}
+
+void desx_dblk(const desx_ctx *k, const uint32 *s, uint32 *d)
+{
+  uint32 x = s[0], y = s[1];
+  x ^= k->posta; y ^= k->postb;
+  DES_IP(x, y);
+  DES_DBLK(k->k.k, x, y, x, y);
+  DES_IPINV(x, y);
+  x ^= k->prea; y ^= k->preb;
+  d[0] = x, d[1] = y;
+}
+
+BLKC_TEST(DESX, desx)
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
diff --git a/desx.h b/desx.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f6129d8
--- /dev/null
+++ b/desx.h
@@ -0,0 +1,119 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: desx.h,v 1.1 2001/04/03 19:36:50 mdw Exp $
+ *
+ * The DESX algorithm
+ *
+ * (c) 2001 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb 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 Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: desx.h,v $
+ * Revision 1.1  2001/04/03 19:36:50  mdw
+ * New block cipher DESX added.
+ *
+ */
+
+/*----- Notes on DESX -----------------------------------------------------*
+ *
+ * DESX was designed by Ron Rivest in 1986 as a simple and cheap way to
+ * strengthen DES against exhaustive search.  It also increases the
+ * difficulty of differential and linear attacks.
+ */
+
+#ifndef CATACOMB_DESX_H
+#define CATACOMB_DESX_H
+
+#ifdef __cplusplus
+  extern "C" {
+#endif
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <stddef.h>
+
+#include <mLib/bits.h>
+
+#ifndef CATACOMB_DES_H
+#  include "des.h"
+#endif
+
+/*----- Magical numbers ---------------------------------------------------*/
+
+#define DESX_BLKSZ 8
+#define DESX_KEYSZ 23
+#define DESX_CLASS (N, B, 64)
+
+extern const octet desx_keysz[];
+
+/*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
+
+typedef struct desx_ctx {
+  des_ctx k;
+  uint32 prea, preb;
+  uint32 posta, postb;
+} desx_ctx;
+
+/*----- Functions provided ------------------------------------------------*/
+
+/* --- @desx_init@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @desx_ctx *k@ = pointer to key block
+ *             @const void *buf@ = pointer to key buffer
+ *             @size_t sz@ = size of key material
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Initializes a DESX key buffer.  The key buffer contains, in
+ *             order, an optional 8-byte pre-whitening key, a single-DES key
+ *             (either 7 or 8 bytes), and an optional 8-byte port-whitening
+ *             key.  If no whitening keys are specified, the algorithm
+ *             becomes the same as single-DES.
+ */
+
+extern void desx_init(desx_ctx */*k*/, const void */*buf*/, size_t /*sz*/);
+
+/* --- @desx_eblk@, @desx_dblk@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const desx_ctx *k@ = pointer to key block
+ *             @const uint32 s[2]@ = pointer to source block
+ *             @uint32 d[2]@ = pointer to destination block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Low-level block encryption and decryption.
+ */
+
+extern void desx_eblk(const desx_ctx */*k*/,
+                     const uint32 */*s*/, uint32 */*d*/);
+extern void desx_dblk(const desx_ctx */*k*/,
+                     const uint32 */*s*/, uint32 */*d*/);
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
+
+#ifdef __cplusplus
+  }
+#endif
+
+#endif
diff --git a/tests/desx b/tests/desx
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d87a33c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,24 @@
+# Test vectors for DES
+#
+# $Id: desx,v 1.1 2001/04/03 19:36:51 mdw Exp $
+
+desx {
+  # --- From SCAN ---
+
+  0123456789abcdef1011121314151617
+    4445535864657378 d8fa5084fad4b35c;
+  01010101010101010123456789abcdef1011121314151617
+    94dbe082549a14ef 9011121314151617;
+
+  # --- 7-bit key tests --- 
+
+  004513389573771011121314151617
+    4445535864657378 d8fa5084fad4b35c;   
+  000000000000000123456789abcdef1011121314151617
+    94dbe082549a14ef 9011121314151617;
+
+  # --- Equivalence tests ---
+
+  00451338957377 4e6f772069732074 3fa40e8a984d4815;
+  0123456789abcdef 4e6f772069732074 3fa40e8a984d4815;
+}