sys/crypto/aesni/aesni.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2010 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #ifndef _AESNI_H_
  30 #define _AESNI_H_
  31
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/queue.h>
  35
  36 #include <opencrypto/cryptodev.h>
  37
  38 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
  39 #include <machine/cpufunc.h>
  40 #include <machine/cputypes.h>
  41 #include <machine/md_var.h>
  42 #include <machine/specialreg.h>
  43 #endif
  44 #if defined(__i386__)
  45 #include <machine/npx.h>
  46 #elif defined(__amd64__)
  47 #include <machine/fpu.h>
  48 #endif
  49
  50 #define AES128_ROUNDS   10
  51 #define AES192_ROUNDS   12
  52 #define AES256_ROUNDS   14
  53 #define AES_SCHED_LEN   ((AES256_ROUNDS + 1) * AES_BLOCK_LEN)
  54
  55 struct aesni_session {
  56         uint8_t enc_schedule[AES_SCHED_LEN] __aligned(16);
  57         uint8_t dec_schedule[AES_SCHED_LEN] __aligned(16);
  58         uint8_t xts_schedule[AES_SCHED_LEN] __aligned(16);
  59         /* Same as the SHA256 Blocksize. */
  60         uint8_t hmac_key[SHA1_HMAC_BLOCK_LEN] __aligned(16);
  61         int algo;
  62         int rounds;
  63         /* uint8_t *ses_ictx; */
  64         /* uint8_t *ses_octx; */
  65         /* int ses_mlen; */
  66         int used;
  67         int auth_algo;
  68         int mlen;
  69         uint32_t id;
  70         TAILQ_ENTRY(aesni_session) next;
  71 };
  72
  73 /*
  74  * Internal functions, implemented in assembler.
  75  */
  76 void aesni_set_enckey(const uint8_t *userkey,
  77     uint8_t *encrypt_schedule /*__aligned(16)*/, int number_of_rounds);
  78 void aesni_set_deckey(const uint8_t *encrypt_schedule /*__aligned(16)*/,
  79     uint8_t *decrypt_schedule /*__aligned(16)*/, int number_of_rounds);
  80
  81 /*
  82  * Slightly more public interfaces.
  83  */
  84 void aesni_encrypt_cbc(int rounds, const void *key_schedule /*__aligned(16)*/,
  85     size_t len, const uint8_t *from, uint8_t *to,
  86     const uint8_t iv[__min_size(AES_BLOCK_LEN)]);
  87 void aesni_decrypt_cbc(int rounds, const void *key_schedule /*__aligned(16)*/,
  88     size_t len, uint8_t *buf, const uint8_t iv[__min_size(AES_BLOCK_LEN)]);
  89 void aesni_encrypt_ecb(int rounds, const void *key_schedule /*__aligned(16)*/,
  90     size_t len, const uint8_t *from, uint8_t *to);
  91 void aesni_decrypt_ecb(int rounds, const void *key_schedule /*__aligned(16)*/,
  92     size_t len, const uint8_t *from, uint8_t *to);
  93 void aesni_encrypt_icm(int rounds, const void *key_schedule /*__aligned(16)*/,
  94     size_t len, const uint8_t *from, uint8_t *to,
  95     const uint8_t iv[__min_size(AES_BLOCK_LEN)]);
  96
  97 void aesni_encrypt_xts(int rounds, const void *data_schedule /*__aligned(16)*/,
  98     const void *tweak_schedule /*__aligned(16)*/, size_t len,
  99     const uint8_t *from, uint8_t *to,
 100     const uint8_t iv[__min_size(AES_BLOCK_LEN)]);
 101 void aesni_decrypt_xts(int rounds, const void *data_schedule /*__aligned(16)*/,
 102     const void *tweak_schedule /*__aligned(16)*/, size_t len,
 103     const uint8_t *from, uint8_t *to,
 104     const uint8_t iv[__min_size(AES_BLOCK_LEN)]);
 105
 106 /* GCM & GHASH functions */
 107 void AES_GCM_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 108     const unsigned char *addt, const unsigned char *ivec,
 109     unsigned char *tag, uint32_t nbytes, uint32_t abytes, int ibytes,
 110     const unsigned char *key, int nr);
 111 int AES_GCM_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 112     const unsigned char *addt, const unsigned char *ivec,
 113     const unsigned char *tag, uint32_t nbytes, uint32_t abytes, int ibytes,
 114     const unsigned char *key, int nr);
 115
 116 int aesni_cipher_setup_common(struct aesni_session *ses, const uint8_t *key,
 117     int keylen);
 118
 119 #endif /* _AESNI_H_ */