sys/crypto/des/des_setkey.c

   1 /*      $KAME: des_setkey.c,v 1.7 2001/09/10 04:03:58 itojun Exp $      */
   2
   3 /* crypto/des/set_key.c */
   4
   5 /* Copyright (C) 1995-1996 Eric Young (eay@mincom.oz.au)
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This file is part of an SSL implementation written
   9  * by Eric Young (eay@mincom.oz.au).
  10  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL
  11  * specification.  This library and applications are
  12  * FREE FOR COMMERCIAL AND NON-COMMERCIAL USE
  13  * as long as the following conditions are aheared to.
  14  *
  15  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  16  * the code are not to be removed.  If this code is used in a product,
  17  * Eric Young should be given attribution as the author of the parts used.
  18  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  19  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  30  *    must display the following acknowledgement:
  31  *    This product includes software developed by Eric Young (eay@mincom.oz.au)
  32  *
  33  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  34  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  35  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  36  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  37  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  38  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  39  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  40  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  41  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  42  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  43  * SUCH DAMAGE.
  44  *
  45  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  46  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  47  * copied and put under another distribution licence
  48  * [including the GNU Public Licence.]
  49  */
  50
  51 /* set_key.c v 1.4 eay 24/9/91
  52  * 1.4 Speed up by 400% :-)
  53  * 1.3 added register declarations.
  54  * 1.2 unrolled make_key_sched a bit more
  55  * 1.1 added norm_expand_bits
  56  * 1.0 First working version
  57  */
  58
  59 #include <sys/cdefs.h>
  60 #include <sys/param.h>
  61 #include <sys/systm.h>
  62 #include <crypto/des/des_locl.h>
  63 #include <crypto/des/podd.h>
  64 #include <crypto/des/sk.h>
  65
  66 int des_check_key=0;
  67
  68 void des_set_odd_parity(unsigned char *key)
  69 {
  70         int i;
  71
  72         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  73                 key[i]=odd_parity[key[i]];
  74 }
  75
  76 int des_check_key_parity(const unsigned char *key)
  77 {
  78         int i;
  79
  80         for (i=0; i<DES_KEY_SZ; i++)
  81                 {
  82                 if (key[i] != odd_parity[key[i]])
  83                         return(0);
  84                 }
  85         return(1);
  86 }
  87
  88 /* Weak and semi week keys as take from
  89  * %A D.W. Davies
  90  * %A W.L. Price
  91  * %T Security for Computer Networks
  92  * %I John Wiley & Sons
  93  * %D 1984
  94  * Many thanks to smb@ulysses.att.com (Steven Bellovin) for the reference
  95  * (and actual cblock values).
  96  */
  97 #define NUM_WEAK_KEY    16
  98 static des_cblock weak_keys[NUM_WEAK_KEY]={
  99         /* weak keys */
 100         {0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01},
 101         {0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE,0xFE},
 102         {0x1F,0x1F,0x1F,0x1F,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E},
 103         {0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xF1,0xF1,0xF1,0xF1},
 104         /* semi-weak keys */
 105         {0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE},
 106         {0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01,0xFE,0x01},
 107         {0x1F,0xE0,0x1F,0xE0,0x0E,0xF1,0x0E,0xF1},
 108         {0xE0,0x1F,0xE0,0x1F,0xF1,0x0E,0xF1,0x0E},
 109         {0x01,0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1},
 110         {0xE0,0x01,0xE0,0x01,0xF1,0x01,0xF1,0x01},
 111         {0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E,0xFE},
 112         {0xFE,0x1F,0xFE,0x1F,0xFE,0x0E,0xFE,0x0E},
 113         {0x01,0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E},
 114         {0x1F,0x01,0x1F,0x01,0x0E,0x01,0x0E,0x01},
 115         {0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1,0xFE},
 116         {0xFE,0xE0,0xFE,0xE0,0xFE,0xF1,0xFE,0xF1}};
 117
 118 int des_is_weak_key(const unsigned char *key)
 119 {
 120         int i;
 121
 122         for (i=0; i<NUM_WEAK_KEY; i++)
 123                 /* Added == 0 to comparison, I obviously don't run
 124                  * this section very often :-(, thanks to
 125                  * engineering@MorningStar.Com for the fix
 126                  * eay 93/06/29
 127                  * Another problem, I was comparing only the first 4
 128                  * bytes, 97/03/18 */
 129                 if (memcmp(weak_keys[i],key,sizeof(des_cblock)) == 0) return(1);
 130         return(0);
 131 }
 132
 133 /* NOW DEFINED IN des_local.h
 134  * See ecb_encrypt.c for a pseudo description of these macros.
 135  * #define PERM_OP(a,b,t,n,m) ((t)=((((a)>>(n))^(b))&(m)),\
 136  *      (b)^=(t),\
 137  *      (a)=((a)^((t)<<(n))))
 138  */
 139
 140 #define HPERM_OP(a,t,n,m) ((t)=((((a)<<(16-(n)))^(a))&(m)),\
 141         (a)=(a)^(t)^(t>>(16-(n))))
 142
 143 int des_set_key(const unsigned char *key, des_key_schedule schedule)
 144 {
 145         if (des_check_key)
 146         {
 147                 return des_set_key_checked(key, schedule);
 148         }
 149         else
 150         {
 151                 des_set_key_unchecked(key, schedule);
 152                 return 0;
 153         }
 154 }
 155
 156 /* return 0 if key parity is odd (correct),
 157  * return -1 if key parity error,
 158  * return -2 if illegal weak key.
 159  */
 160 int des_set_key_checked(const unsigned char *key, des_key_schedule schedule)
 161 {
 162         if (!des_check_key_parity(key))
 163                 return(-1);
 164         if (des_is_weak_key(key))
 165                 return(-2);
 166         des_set_key_unchecked(key, schedule);
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 void des_set_key_unchecked(const unsigned char *key, des_key_schedule schedule)
 171 {
 172         static int shifts2[16]={0,0,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0};
 173         DES_LONG c,d,t,s,t2;
 174         const unsigned char *in;
 175         DES_LONG *k;
 176         int i;
 177
 178         k = &schedule->ks.deslong[0];
 179         in = key;
 180
 181         c2l(in,c);
 182         c2l(in,d);
 183
 184         /* do PC1 in 47 simple operations :-)
 185          * Thanks to John Fletcher (john_fletcher@lccmail.ocf.llnl.gov)
 186          * for the inspiration. :-) */
 187         PERM_OP (d,c,t,4,0x0f0f0f0fL);
 188         HPERM_OP(c,t,-2,0xcccc0000L);
 189         HPERM_OP(d,t,-2,0xcccc0000L);
 190         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 191         PERM_OP (c,d,t,8,0x00ff00ffL);
 192         PERM_OP (d,c,t,1,0x55555555L);
 193         d=      (((d&0x000000ffL)<<16L)| (d&0x0000ff00L)     |
 194                  ((d&0x00ff0000L)>>16L)|((c&0xf0000000L)>>4L));
 195         c&=0x0fffffffL;
 196
 197         for (i=0; i<ITERATIONS; i++)
 198         {
 199                 if (shifts2[i])
 200                         { c=((c>>2L)|(c<<26L)); d=((d>>2L)|(d<<26L)); }
 201                 else
 202                         { c=((c>>1L)|(c<<27L)); d=((d>>1L)|(d<<27L)); }
 203                 c&=0x0fffffffL;
 204                 d&=0x0fffffffL;
 205                 /* could be a few less shifts but I am to lazy at this
 206                 * point in time to investigate */
 207                 s=      des_skb[0][ (c    )&0x3f                ]|
 208                         des_skb[1][((c>> 6L)&0x03)|((c>> 7L)&0x3c)]|
 209                         des_skb[2][((c>>13L)&0x0f)|((c>>14L)&0x30)]|
 210                         des_skb[3][((c>>20L)&0x01)|((c>>21L)&0x06) |
 211                                                         ((c>>22L)&0x38)];
 212                 t=      des_skb[4][ (d    )&0x3f                ]|
 213                         des_skb[5][((d>> 7L)&0x03)|((d>> 8L)&0x3c)]|
 214                         des_skb[6][ (d>>15L)&0x3f                ]|
 215                         des_skb[7][((d>>21L)&0x0f)|((d>>22L)&0x30)];
 216
 217                 /* table contained 0213 4657 */
 218                 t2=((t<<16L)|(s&0x0000ffffL))&0xffffffffL;
 219                 *(k++)=ROTATE(t2,30)&0xffffffffL;
 220
 221                 t2=((s>>16L)|(t&0xffff0000L));
 222                 *(k++)=ROTATE(t2,26)&0xffffffffL;
 223         }
 224 }
 225
 226 int des_key_sched(const unsigned char *key, des_key_schedule schedule)
 227 {
 228         return(des_set_key(key,schedule));
 229 }
 230
 231 void des_fixup_key_parity(unsigned char *key)
 232 {
 233         des_set_odd_parity(key);
 234 }