aesni: Use separate en-/decryption CBC code paths for different key sizes
This allows us to unroll loops, and use local (register) variables for the key schedule. This improves performance slightly for encryption, but a lot for reorderable decryption (>30%).
This commit is contained in:
@@ -60,13 +60,26 @@ struct private_aesni_cbc_t {
|
|||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* Generic CBC encryption
|
* AES-128 CBC encryption
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
static void encrypt_cbc(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
static void encrypt_cbc128(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
u_char *iv, u_char *out)
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10;
|
||||||
__m128i t, fb, *bi, *bo;
|
__m128i t, fb, *bi, *bo;
|
||||||
int i, round;
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
|
||||||
bi = (__m128i*)in;
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
bo = (__m128i*)out;
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
@@ -76,24 +89,44 @@ static void encrypt_cbc(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
t = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
t = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
fb = _mm_xor_si128(t, fb);
|
fb = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
fb = _mm_xor_si128(fb, key->schedule[0]);
|
fb = _mm_xor_si128(fb, k0);
|
||||||
for (round = 1; round < key->rounds; round++)
|
|
||||||
{
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k1);
|
||||||
fb = _mm_aesenc_si128(fb, key->schedule[round]);
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k2);
|
||||||
}
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k3);
|
||||||
fb = _mm_aesenclast_si128(fb, key->schedule[key->rounds]);
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k4);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k5);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k6);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k7);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k8);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k9);
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_aesenclast_si128(fb, k10);
|
||||||
_mm_storeu_si128(bo + i, fb);
|
_mm_storeu_si128(bo + i, fb);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* Generic CBC decryption
|
* AES-128 CBC decryption
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
static void decrypt_cbc(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
static void decrypt_cbc128(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
u_char *iv, u_char *out)
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10;
|
||||||
__m128i t, fb, last, *bi, *bo;
|
__m128i t, fb, last, *bi, *bo;
|
||||||
int i, round;
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
|
||||||
bi = (__m128i*)in;
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
bo = (__m128i*)out;
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
@@ -102,12 +135,233 @@ static void decrypt_cbc(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
|||||||
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
last = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
last = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
t = _mm_xor_si128(last, key->schedule[0]);
|
t = _mm_xor_si128(last, k0);
|
||||||
for (round = 1; round < key->rounds; round++)
|
|
||||||
{
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k1);
|
||||||
t = _mm_aesdec_si128(t, key->schedule[round]);
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k2);
|
||||||
}
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k3);
|
||||||
t = _mm_aesdeclast_si128(t, key->schedule[key->rounds]);
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k4);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k5);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k6);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k7);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k8);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k9);
|
||||||
|
|
||||||
|
t = _mm_aesdeclast_si128(t, k10);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(bo + i, t);
|
||||||
|
fb = last;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* AES-192 CBC encryption
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void encrypt_cbc192(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12;
|
||||||
|
__m128i t, fb, *bi, *bo;
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
k11 = key->schedule[11];
|
||||||
|
k12 = key->schedule[12];
|
||||||
|
|
||||||
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_loadu_si128((__m128i*)iv);
|
||||||
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
t = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
|
fb = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
|
fb = _mm_xor_si128(fb, k0);
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k1);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k2);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k3);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k4);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k5);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k6);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k7);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k8);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k9);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k10);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k11);
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_aesenclast_si128(fb, k12);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(bo + i, fb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* AES-192 CBC decryption
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void decrypt_cbc192(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12;
|
||||||
|
__m128i t, fb, last, *bi, *bo;
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
k11 = key->schedule[11];
|
||||||
|
k12 = key->schedule[12];
|
||||||
|
|
||||||
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_loadu_si128((__m128i*)iv);
|
||||||
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
last = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(last, k0);
|
||||||
|
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k1);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k2);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k3);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k4);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k5);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k6);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k7);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k8);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k9);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k10);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k11);
|
||||||
|
|
||||||
|
t = _mm_aesdeclast_si128(t, k12);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(bo + i, t);
|
||||||
|
fb = last;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* AES-256 CBC encryption
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void encrypt_cbc256(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14;
|
||||||
|
__m128i t, fb, *bi, *bo;
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
k11 = key->schedule[11];
|
||||||
|
k12 = key->schedule[12];
|
||||||
|
k13 = key->schedule[13];
|
||||||
|
k14 = key->schedule[14];
|
||||||
|
|
||||||
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_loadu_si128((__m128i*)iv);
|
||||||
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
t = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
|
fb = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
|
fb = _mm_xor_si128(fb, k0);
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k1);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k2);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k3);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k4);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k5);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k6);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k7);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k8);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k9);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k10);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k11);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k12);
|
||||||
|
fb = _mm_aesenc_si128(fb, k13);
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_aesenclast_si128(fb, k14);
|
||||||
|
_mm_storeu_si128(bo + i, fb);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* AES-256 CBC decryption
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void decrypt_cbc256(aesni_key_t *key, u_int blocks, u_char *in,
|
||||||
|
u_char *iv, u_char *out)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
__m128i k0, k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14;
|
||||||
|
__m128i t, fb, last, *bi, *bo;
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
k0 = key->schedule[0];
|
||||||
|
k1 = key->schedule[1];
|
||||||
|
k2 = key->schedule[2];
|
||||||
|
k3 = key->schedule[3];
|
||||||
|
k4 = key->schedule[4];
|
||||||
|
k5 = key->schedule[5];
|
||||||
|
k6 = key->schedule[6];
|
||||||
|
k7 = key->schedule[7];
|
||||||
|
k8 = key->schedule[8];
|
||||||
|
k9 = key->schedule[9];
|
||||||
|
k10 = key->schedule[10];
|
||||||
|
k11 = key->schedule[11];
|
||||||
|
k12 = key->schedule[12];
|
||||||
|
k13 = key->schedule[13];
|
||||||
|
k14 = key->schedule[14];
|
||||||
|
|
||||||
|
bi = (__m128i*)in;
|
||||||
|
bo = (__m128i*)out;
|
||||||
|
|
||||||
|
fb = _mm_loadu_si128((__m128i*)iv);
|
||||||
|
for (i = 0; i < blocks; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
last = _mm_loadu_si128(bi + i);
|
||||||
|
t = _mm_xor_si128(last, k0);
|
||||||
|
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k1);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k2);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k3);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k4);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k5);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k6);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k7);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k8);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k9);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k10);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k11);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k12);
|
||||||
|
t = _mm_aesdec_si128(t, k13);
|
||||||
|
|
||||||
|
t = _mm_aesdeclast_si128(t, k14);
|
||||||
t = _mm_xor_si128(t, fb);
|
t = _mm_xor_si128(t, fb);
|
||||||
_mm_storeu_si128(bo + i, t);
|
_mm_storeu_si128(bo + i, t);
|
||||||
fb = last;
|
fb = last;
|
||||||
@@ -231,9 +485,23 @@ aesni_cbc_t *aesni_cbc_create(encryption_algorithm_t algo, size_t key_size)
|
|||||||
},
|
},
|
||||||
},
|
},
|
||||||
.key_size = key_size,
|
.key_size = key_size,
|
||||||
.encrypt = encrypt_cbc,
|
|
||||||
.decrypt = decrypt_cbc,
|
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
switch (key_size)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
case 16:
|
||||||
|
this->encrypt = encrypt_cbc128;
|
||||||
|
this->decrypt = decrypt_cbc128;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 24:
|
||||||
|
this->encrypt = encrypt_cbc192;
|
||||||
|
this->decrypt = decrypt_cbc192;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 32:
|
||||||
|
this->encrypt = encrypt_cbc256;
|
||||||
|
this->decrypt = decrypt_cbc256;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
return &this->public;
|
return &this->public;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user