aesni: Implement a AES-NI based CTR crypter using the key schedule
This commit is contained in:
@@ -3,6 +3,7 @@ AM_CPPFLAGS = \
|
|||||||
|
|
||||||
AM_CFLAGS = \
|
AM_CFLAGS = \
|
||||||
-maes \
|
-maes \
|
||||||
|
-mssse3 \
|
||||||
$(PLUGIN_CFLAGS)
|
$(PLUGIN_CFLAGS)
|
||||||
|
|
||||||
if MONOLITHIC
|
if MONOLITHIC
|
||||||
@@ -14,6 +15,7 @@ endif
|
|||||||
libstrongswan_aesni_la_SOURCES = \
|
libstrongswan_aesni_la_SOURCES = \
|
||||||
aesni_key.h aesni_key.c \
|
aesni_key.h aesni_key.c \
|
||||||
aesni_cbc.h aesni_cbc.c \
|
aesni_cbc.h aesni_cbc.c \
|
||||||
|
aesni_ctr.h aesni_ctr.c \
|
||||||
aesni_plugin.h aesni_plugin.c
|
aesni_plugin.h aesni_plugin.c
|
||||||
|
|
||||||
libstrongswan_aesni_la_LDFLAGS = -module -avoid-version
|
libstrongswan_aesni_la_LDFLAGS = -module -avoid-version
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,223 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2015 Martin Willi
|
||||||
|
* Copyright (C) 2015 revosec AG
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* 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. See <http://www.fsf.org/copyleft/gpl.txt>.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* 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.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "aesni_ctr.h"
|
||||||
|
#include "aesni_key.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <tmmintrin.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct private_aesni_ctr_t private_aesni_ctr_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* CTR en/decryption method type
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
typedef void (*aesni_ctr_fn_t)(private_aesni_ctr_t*, size_t, u_char*, u_char*);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Private data of an aesni_ctr_t object.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct private_aesni_ctr_t {
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Public aesni_ctr_t interface.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
aesni_ctr_t public;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Key size
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
u_int key_size;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Key schedule
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
aesni_key_t *key;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Encryption method
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
aesni_ctr_fn_t crypt;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Counter state
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct {
|
||||||
|
char nonce[4];
|
||||||
|
char iv[8];
|
||||||
|
u_int32_t counter;
|
||||||
|
} __attribute__((packed, aligned(sizeof(__m128i)))) state;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Generic CTR encryption
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void encrypt_ctr(private_aesni_ctr_t *this,
|
||||||
|
size_t len, u_char *in, u_char *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__m128i state, t, d, b, swap, one, *bi, *bo;
|
||||||
|
u_int i, round, blocks, rem;
|
||||||
|
|
||||||
|
one = _mm_set_epi32(0, 0, 0, 1);
|
||||||
|
swap = _mm_setr_epi8(15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0);
|
||||||
|
state = _mm_load_si128((__m128i*)&this->state);
|
||||||
|
blocks = len / AES_BLOCK_SIZE;
|
||||||
|
rem = len % AES_BLOCK_SIZE;
|
||||||
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
d = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(state, this->key->schedule[0]);
|
||||||
|
for (round = 1; round < this->key->rounds; round++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
t = _mm_aesenc_si128(t, this->key->schedule[round]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
t = _mm_aesenclast_si128(t, this->key->schedule[this->key->rounds]);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(t, d);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(bo + i, t);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* big endian increment */
|
||||||
|
t = _mm_shuffle_epi8(state, swap);
|
||||||
|
t = _mm_add_epi64(t, one);
|
||||||
|
state = _mm_shuffle_epi8(t, swap);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rem)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
memset(&b, 0, sizeof(b));
|
||||||
|
memcpy(&b, bi + blocks, rem);
|
||||||
|
|
||||||
|
d = _mm_loadu_si128(&b);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(state, this->key->schedule[0]);
|
||||||
|
for (round = 1; round < this->key->rounds; round++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
t = _mm_aesenc_si128(t, this->key->schedule[round]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
t = _mm_aesenclast_si128(t, this->key->schedule[this->key->rounds]);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(t, d);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(&b, t);
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(bo + blocks, &b, rem);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, crypt, bool,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this, chunk_t in, chunk_t iv, chunk_t *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
u_char *buf;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!this->key || iv.len != sizeof(this->state.iv))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return FALSE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
memcpy(this->state.iv, iv.ptr, sizeof(this->state.iv));
|
||||||
|
this->state.counter = htonl(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
buf = in.ptr;
|
||||||
|
if (out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
*out = chunk_alloc(in.len);
|
||||||
|
buf = out->ptr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
this->crypt(this, in.len, in.ptr, buf);
|
||||||
|
return TRUE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, get_block_size, size_t,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, get_iv_size, size_t,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sizeof(this->state.iv);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, get_key_size, size_t,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return this->key_size + sizeof(this->state.nonce);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, set_key, bool,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this, chunk_t key)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (key.len != get_key_size(this))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return FALSE;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(this->state.nonce, key.ptr + key.len - sizeof(this->state.nonce),
|
||||||
|
sizeof(this->state.nonce));
|
||||||
|
key.len -= sizeof(this->state.nonce);
|
||||||
|
|
||||||
|
DESTROY_IF(this->key);
|
||||||
|
this->key = aesni_key_create(TRUE, key);
|
||||||
|
|
||||||
|
return this->key;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
METHOD(crypter_t, destroy, void,
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DESTROY_IF(this->key);
|
||||||
|
free(this);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* See header
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
aesni_ctr_t *aesni_ctr_create(encryption_algorithm_t algo, size_t key_size)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private_aesni_ctr_t *this;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (algo != ENCR_AES_CTR)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
switch (key_size)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 0:
|
||||||
|
key_size = 16;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 16:
|
||||||
|
case 24:
|
||||||
|
case 32:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
INIT(this,
|
||||||
|
.public = {
|
||||||
|
.crypter = {
|
||||||
|
.encrypt = _crypt,
|
||||||
|
.decrypt = _crypt,
|
||||||
|
.get_block_size = _get_block_size,
|
||||||
|
.get_iv_size = _get_iv_size,
|
||||||
|
.get_key_size = _get_key_size,
|
||||||
|
.set_key = _set_key,
|
||||||
|
.destroy = _destroy,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
},
|
||||||
|
.key_size = key_size,
|
||||||
|
.crypt = encrypt_ctr,
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
return &this->public;
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2015 Martin Willi
|
||||||
|
* Copyright (C) 2015 revosec AG
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* 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. See <http://www.fsf.org/copyleft/gpl.txt>.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* 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.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @defgroup aesni_ctr aesni_ctr
|
||||||
|
* @{ @ingroup aesni
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifndef AESNI_CTR_H_
|
||||||
|
#define AESNI_CTR_H_
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <library.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct aesni_ctr_t aesni_ctr_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* CTR mode crypter using AES-NI
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct aesni_ctr_t {
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Implements crypter interface
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
crypter_t crypter;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create a aesni_ctr instance.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @param algo encryption algorithm, AES_ENCR_CTR
|
||||||
|
* @param key_size AES key size, in bytes
|
||||||
|
* @return AES-CTR crypter, NULL if not supported
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
aesni_ctr_t *aesni_ctr_create(encryption_algorithm_t algo, size_t key_size);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /** AESNI_CTR_H_ @}*/
|
||||||
@@ -15,6 +15,7 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#include "aesni_plugin.h"
|
#include "aesni_plugin.h"
|
||||||
#include "aesni_cbc.h"
|
#include "aesni_cbc.h"
|
||||||
|
#include "aesni_ctr.h"
|
||||||
|
|
||||||
#include <stdio.h>
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
|
||||||
@@ -50,6 +51,10 @@ METHOD(plugin_t, get_features, int,
|
|||||||
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 16),
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 16),
|
||||||
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 24),
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 24),
|
||||||
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 32),
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CBC, 32),
|
||||||
|
PLUGIN_REGISTER(CRYPTER, aesni_ctr_create),
|
||||||
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CTR, 16),
|
||||||
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CTR, 24),
|
||||||
|
PLUGIN_PROVIDE(CRYPTER, ENCR_AES_CTR, 32),
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
*features = f;
|
*features = f;
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user