[CRYPTO] aes: Rename aes to aes-generic
[linux-drm-fsl-dcu.git] / crypto / aes_generic.c
diff --git a/crypto/aes_generic.c b/crypto/aes_generic.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9401dca
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,456 @@
+/* 
+ * Cryptographic API.
+ *
+ * AES Cipher Algorithm.
+ *
+ * Based on Brian Gladman's code.
+ *
+ * Linux developers:
+ *  Alexander Kjeldaas <astor@fast.no>
+ *  Herbert Valerio Riedel <hvr@hvrlab.org>
+ *  Kyle McMartin <kyle@debian.org>
+ *  Adam J. Richter <adam@yggdrasil.com> (conversion to 2.5 API).
+ *
+ * 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 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * ---------------------------------------------------------------------------
+ * Copyright (c) 2002, Dr Brian Gladman <brg@gladman.me.uk>, Worcester, UK.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * LICENSE TERMS
+ *
+ * The free distribution and use of this software in both source and binary
+ * form is allowed (with or without changes) provided that:
+ *
+ *   1. distributions of this source code include the above copyright
+ *      notice, this list of conditions and the following disclaimer;
+ *
+ *   2. distributions in binary form include the above copyright
+ *      notice, this list of conditions and the following disclaimer
+ *      in the documentation and/or other associated materials;
+ *
+ *   3. the copyright holder's name is not used to endorse products
+ *      built using this software without specific written permission.
+ *
+ * ALTERNATIVELY, provided that this notice is retained in full, this product
+ * may be distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL),
+ * in which case the provisions of the GPL apply INSTEAD OF those given above.
+ *
+ * DISCLAIMER
+ *
+ * This software is provided 'as is' with no explicit or implied warranties
+ * in respect of its properties, including, but not limited to, correctness
+ * and/or fitness for purpose.
+ * ---------------------------------------------------------------------------
+ */
+
+/* Some changes from the Gladman version:
+    s/RIJNDAEL(e_key)/E_KEY/g
+    s/RIJNDAEL(d_key)/D_KEY/g
+*/
+
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include <linux/crypto.h>
+#include <asm/byteorder.h>
+
+#define AES_MIN_KEY_SIZE       16
+#define AES_MAX_KEY_SIZE       32
+
+#define AES_BLOCK_SIZE         16
+
+/*
+ * #define byte(x, nr) ((unsigned char)((x) >> (nr*8))) 
+ */
+static inline u8
+byte(const u32 x, const unsigned n)
+{
+       return x >> (n << 3);
+}
+
+struct aes_ctx {
+       int key_length;
+       u32 buf[120];
+};
+
+#define E_KEY (&ctx->buf[0])
+#define D_KEY (&ctx->buf[60])
+
+static u8 pow_tab[256] __initdata;
+static u8 log_tab[256] __initdata;
+static u8 sbx_tab[256] __initdata;
+static u8 isb_tab[256] __initdata;
+static u32 rco_tab[10];
+static u32 ft_tab[4][256];
+static u32 it_tab[4][256];
+
+static u32 fl_tab[4][256];
+static u32 il_tab[4][256];
+
+static inline u8 __init
+f_mult (u8 a, u8 b)
+{
+       u8 aa = log_tab[a], cc = aa + log_tab[b];
+
+       return pow_tab[cc + (cc < aa ? 1 : 0)];
+}
+
+#define ff_mult(a,b)    (a && b ? f_mult(a, b) : 0)
+
+#define f_rn(bo, bi, n, k)                                     \
+    bo[n] =  ft_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
+             ft_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^              \
+             ft_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
+             ft_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
+
+#define i_rn(bo, bi, n, k)                                     \
+    bo[n] =  it_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
+             it_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^              \
+             it_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
+             it_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
+
+#define ls_box(x)                              \
+    ( fl_tab[0][byte(x, 0)] ^                  \
+      fl_tab[1][byte(x, 1)] ^                  \
+      fl_tab[2][byte(x, 2)] ^                  \
+      fl_tab[3][byte(x, 3)] )
+
+#define f_rl(bo, bi, n, k)                                     \
+    bo[n] =  fl_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
+             fl_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^              \
+             fl_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
+             fl_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
+
+#define i_rl(bo, bi, n, k)                                     \
+    bo[n] =  il_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
+             il_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^              \
+             il_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
+             il_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
+
+static void __init
+gen_tabs (void)
+{
+       u32 i, t;
+       u8 p, q;
+
+       /* log and power tables for GF(2**8) finite field with
+          0x011b as modular polynomial - the simplest primitive
+          root is 0x03, used here to generate the tables */
+
+       for (i = 0, p = 1; i < 256; ++i) {
+               pow_tab[i] = (u8) p;
+               log_tab[p] = (u8) i;
+
+               p ^= (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x01b : 0);
+       }
+
+       log_tab[1] = 0;
+
+       for (i = 0, p = 1; i < 10; ++i) {
+               rco_tab[i] = p;
+
+               p = (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x01b : 0);
+       }
+
+       for (i = 0; i < 256; ++i) {
+               p = (i ? pow_tab[255 - log_tab[i]] : 0);
+               q = ((p >> 7) | (p << 1)) ^ ((p >> 6) | (p << 2));
+               p ^= 0x63 ^ q ^ ((q >> 6) | (q << 2));
+               sbx_tab[i] = p;
+               isb_tab[p] = (u8) i;
+       }
+
+       for (i = 0; i < 256; ++i) {
+               p = sbx_tab[i];
+
+               t = p;
+               fl_tab[0][i] = t;
+               fl_tab[1][i] = rol32(t, 8);
+               fl_tab[2][i] = rol32(t, 16);
+               fl_tab[3][i] = rol32(t, 24);
+
+               t = ((u32) ff_mult (2, p)) |
+                   ((u32) p << 8) |
+                   ((u32) p << 16) | ((u32) ff_mult (3, p) << 24);
+
+               ft_tab[0][i] = t;
+               ft_tab[1][i] = rol32(t, 8);
+               ft_tab[2][i] = rol32(t, 16);
+               ft_tab[3][i] = rol32(t, 24);
+
+               p = isb_tab[i];
+
+               t = p;
+               il_tab[0][i] = t;
+               il_tab[1][i] = rol32(t, 8);
+               il_tab[2][i] = rol32(t, 16);
+               il_tab[3][i] = rol32(t, 24);
+
+               t = ((u32) ff_mult (14, p)) |
+                   ((u32) ff_mult (9, p) << 8) |
+                   ((u32) ff_mult (13, p) << 16) |
+                   ((u32) ff_mult (11, p) << 24);
+
+               it_tab[0][i] = t;
+               it_tab[1][i] = rol32(t, 8);
+               it_tab[2][i] = rol32(t, 16);
+               it_tab[3][i] = rol32(t, 24);
+       }
+}
+
+#define star_x(x) (((x) & 0x7f7f7f7f) << 1) ^ ((((x) & 0x80808080) >> 7) * 0x1b)
+
+#define imix_col(y,x)       \
+    u   = star_x(x);        \
+    v   = star_x(u);        \
+    w   = star_x(v);        \
+    t   = w ^ (x);          \
+   (y)  = u ^ v ^ w;        \
+   (y) ^= ror32(u ^ t,  8) ^ \
+          ror32(v ^ t, 16) ^ \
+          ror32(t,24)
+
+/* initialise the key schedule from the user supplied key */
+
+#define loop4(i)                                    \
+{   t = ror32(t,  8); t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];    \
+    t ^= E_KEY[4 * i];     E_KEY[4 * i + 4] = t;    \
+    t ^= E_KEY[4 * i + 1]; E_KEY[4 * i + 5] = t;    \
+    t ^= E_KEY[4 * i + 2]; E_KEY[4 * i + 6] = t;    \
+    t ^= E_KEY[4 * i + 3]; E_KEY[4 * i + 7] = t;    \
+}
+
+#define loop6(i)                                    \
+{   t = ror32(t,  8); t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];    \
+    t ^= E_KEY[6 * i];     E_KEY[6 * i + 6] = t;    \
+    t ^= E_KEY[6 * i + 1]; E_KEY[6 * i + 7] = t;    \
+    t ^= E_KEY[6 * i + 2]; E_KEY[6 * i + 8] = t;    \
+    t ^= E_KEY[6 * i + 3]; E_KEY[6 * i + 9] = t;    \
+    t ^= E_KEY[6 * i + 4]; E_KEY[6 * i + 10] = t;   \
+    t ^= E_KEY[6 * i + 5]; E_KEY[6 * i + 11] = t;   \
+}
+
+#define loop8(i)                                    \
+{   t = ror32(t,  8); ; t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];  \
+    t ^= E_KEY[8 * i];     E_KEY[8 * i + 8] = t;    \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 1]; E_KEY[8 * i + 9] = t;    \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 2]; E_KEY[8 * i + 10] = t;   \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 3]; E_KEY[8 * i + 11] = t;   \
+    t  = E_KEY[8 * i + 4] ^ ls_box(t);    \
+    E_KEY[8 * i + 12] = t;                \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 5]; E_KEY[8 * i + 13] = t;   \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 6]; E_KEY[8 * i + 14] = t;   \
+    t ^= E_KEY[8 * i + 7]; E_KEY[8 * i + 15] = t;   \
+}
+
+static int aes_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
+                      unsigned int key_len)
+{
+       struct aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       const __le32 *key = (const __le32 *)in_key;
+       u32 *flags = &tfm->crt_flags;
+       u32 i, t, u, v, w;
+
+       if (key_len % 8) {
+               *flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       ctx->key_length = key_len;
+
+       E_KEY[0] = le32_to_cpu(key[0]);
+       E_KEY[1] = le32_to_cpu(key[1]);
+       E_KEY[2] = le32_to_cpu(key[2]);
+       E_KEY[3] = le32_to_cpu(key[3]);
+
+       switch (key_len) {
+       case 16:
+               t = E_KEY[3];
+               for (i = 0; i < 10; ++i)
+                       loop4 (i);
+               break;
+
+       case 24:
+               E_KEY[4] = le32_to_cpu(key[4]);
+               t = E_KEY[5] = le32_to_cpu(key[5]);
+               for (i = 0; i < 8; ++i)
+                       loop6 (i);
+               break;
+
+       case 32:
+               E_KEY[4] = le32_to_cpu(key[4]);
+               E_KEY[5] = le32_to_cpu(key[5]);
+               E_KEY[6] = le32_to_cpu(key[6]);
+               t = E_KEY[7] = le32_to_cpu(key[7]);
+               for (i = 0; i < 7; ++i)
+                       loop8 (i);
+               break;
+       }
+
+       D_KEY[0] = E_KEY[0];
+       D_KEY[1] = E_KEY[1];
+       D_KEY[2] = E_KEY[2];
+       D_KEY[3] = E_KEY[3];
+
+       for (i = 4; i < key_len + 24; ++i) {
+               imix_col (D_KEY[i], E_KEY[i]);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/* encrypt a block of text */
+
+#define f_nround(bo, bi, k) \
+    f_rn(bo, bi, 0, k);     \
+    f_rn(bo, bi, 1, k);     \
+    f_rn(bo, bi, 2, k);     \
+    f_rn(bo, bi, 3, k);     \
+    k += 4
+
+#define f_lround(bo, bi, k) \
+    f_rl(bo, bi, 0, k);     \
+    f_rl(bo, bi, 1, k);     \
+    f_rl(bo, bi, 2, k);     \
+    f_rl(bo, bi, 3, k)
+
+static void aes_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out, const u8 *in)
+{
+       const struct aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       const __le32 *src = (const __le32 *)in;
+       __le32 *dst = (__le32 *)out;
+       u32 b0[4], b1[4];
+       const u32 *kp = E_KEY + 4;
+
+       b0[0] = le32_to_cpu(src[0]) ^ E_KEY[0];
+       b0[1] = le32_to_cpu(src[1]) ^ E_KEY[1];
+       b0[2] = le32_to_cpu(src[2]) ^ E_KEY[2];
+       b0[3] = le32_to_cpu(src[3]) ^ E_KEY[3];
+
+       if (ctx->key_length > 24) {
+               f_nround (b1, b0, kp);
+               f_nround (b0, b1, kp);
+       }
+
+       if (ctx->key_length > 16) {
+               f_nround (b1, b0, kp);
+               f_nround (b0, b1, kp);
+       }
+
+       f_nround (b1, b0, kp);
+       f_nround (b0, b1, kp);
+       f_nround (b1, b0, kp);
+       f_nround (b0, b1, kp);
+       f_nround (b1, b0, kp);
+       f_nround (b0, b1, kp);
+       f_nround (b1, b0, kp);
+       f_nround (b0, b1, kp);
+       f_nround (b1, b0, kp);
+       f_lround (b0, b1, kp);
+
+       dst[0] = cpu_to_le32(b0[0]);
+       dst[1] = cpu_to_le32(b0[1]);
+       dst[2] = cpu_to_le32(b0[2]);
+       dst[3] = cpu_to_le32(b0[3]);
+}
+
+/* decrypt a block of text */
+
+#define i_nround(bo, bi, k) \
+    i_rn(bo, bi, 0, k);     \
+    i_rn(bo, bi, 1, k);     \
+    i_rn(bo, bi, 2, k);     \
+    i_rn(bo, bi, 3, k);     \
+    k -= 4
+
+#define i_lround(bo, bi, k) \
+    i_rl(bo, bi, 0, k);     \
+    i_rl(bo, bi, 1, k);     \
+    i_rl(bo, bi, 2, k);     \
+    i_rl(bo, bi, 3, k)
+
+static void aes_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out, const u8 *in)
+{
+       const struct aes_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       const __le32 *src = (const __le32 *)in;
+       __le32 *dst = (__le32 *)out;
+       u32 b0[4], b1[4];
+       const int key_len = ctx->key_length;
+       const u32 *kp = D_KEY + key_len + 20;
+
+       b0[0] = le32_to_cpu(src[0]) ^ E_KEY[key_len + 24];
+       b0[1] = le32_to_cpu(src[1]) ^ E_KEY[key_len + 25];
+       b0[2] = le32_to_cpu(src[2]) ^ E_KEY[key_len + 26];
+       b0[3] = le32_to_cpu(src[3]) ^ E_KEY[key_len + 27];
+
+       if (key_len > 24) {
+               i_nround (b1, b0, kp);
+               i_nround (b0, b1, kp);
+       }
+
+       if (key_len > 16) {
+               i_nround (b1, b0, kp);
+               i_nround (b0, b1, kp);
+       }
+
+       i_nround (b1, b0, kp);
+       i_nround (b0, b1, kp);
+       i_nround (b1, b0, kp);
+       i_nround (b0, b1, kp);
+       i_nround (b1, b0, kp);
+       i_nround (b0, b1, kp);
+       i_nround (b1, b0, kp);
+       i_nround (b0, b1, kp);
+       i_nround (b1, b0, kp);
+       i_lround (b0, b1, kp);
+
+       dst[0] = cpu_to_le32(b0[0]);
+       dst[1] = cpu_to_le32(b0[1]);
+       dst[2] = cpu_to_le32(b0[2]);
+       dst[3] = cpu_to_le32(b0[3]);
+}
+
+
+static struct crypto_alg aes_alg = {
+       .cra_name               =       "aes",
+       .cra_driver_name        =       "aes-generic",
+       .cra_priority           =       100,
+       .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
+       .cra_blocksize          =       AES_BLOCK_SIZE,
+       .cra_ctxsize            =       sizeof(struct aes_ctx),
+       .cra_alignmask          =       3,
+       .cra_module             =       THIS_MODULE,
+       .cra_list               =       LIST_HEAD_INIT(aes_alg.cra_list),
+       .cra_u                  =       {
+               .cipher = {
+                       .cia_min_keysize        =       AES_MIN_KEY_SIZE,
+                       .cia_max_keysize        =       AES_MAX_KEY_SIZE,
+                       .cia_setkey             =       aes_set_key,
+                       .cia_encrypt            =       aes_encrypt,
+                       .cia_decrypt            =       aes_decrypt
+               }
+       }
+};
+
+static int __init aes_init(void)
+{
+       gen_tabs();
+       return crypto_register_alg(&aes_alg);
+}
+
+static void __exit aes_fini(void)
+{
+       crypto_unregister_alg(&aes_alg);
+}
+
+module_init(aes_init);
+module_exit(aes_fini);
+
+MODULE_DESCRIPTION("Rijndael (AES) Cipher Algorithm");
+MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
+MODULE_ALIAS("aes");