propagate from branch 'net.randombit.botan' (head 8fb69dd1c599ada1008c4cab2a6d502cbcc468e0)

            to branch 'net.randombit.botan.general-simd' (head c05c9a6d398659891fb8cca170ed514ea7e6476d)

1 files changed, 206 insertions, 0 deletions

diff --git a/src/block/serpent_simd/serp_simd.cpp b/src/block/serpent_simd/serp_simd.cpp
new file mode 100644
index 000000000..b394b0c26
--- /dev/null
+++ b/src/block/serpent_simd/serp_simd.cpp
@@ -0,0 +1,206 @@
+/*
+* Serpent (SIMD)
+* (C) 2009 Jack Lloyd
+*
+* Distributed under the terms of the Botan license
+*/
+
+#include <botan/serp_simd.h>
+#include <botan/serp_simd_sbox.h>
+#include <botan/simd_32.h>
+#include <botan/loadstor.h>
+
+namespace Botan {
+
+namespace {
+
+#define key_xor(round, B0, B1, B2, B3)                             \
+   do {                                                            \
+      B0 ^= SIMD_32(keys[4*round  ]);                              \
+      B1 ^= SIMD_32(keys[4*round+1]);                              \
+      B2 ^= SIMD_32(keys[4*round+2]);                              \
+      B3 ^= SIMD_32(keys[4*round+3]);                              \
+   } while(0);
+
+/*
+* Serpent's linear transformations
+*/
+#define transform(B0, B1, B2, B3)                                  \
+   do {                                                            \
+      B0.rotate_left(13);                                          \
+      B2.rotate_left(3);                                           \
+      B1 ^= B0 ^ B2;                                               \
+      B3 ^= B2 ^ (B0 << 3);                                        \
+      B1.rotate_left(1);                                           \
+      B3.rotate_left(7);                                           \
+      B0 ^= B1 ^ B3;                                               \
+      B2 ^= B3 ^ (B1 << 7);                                        \
+      B0.rotate_left(5);                                           \
+      B2.rotate_left(22);                                          \
+   } while(0);
+
+#define i_transform(B0, B1, B2, B3)                                \
+   do {                                                            \
+      B2.rotate_right(22);                                         \
+      B0.rotate_right(5);                                          \
+      B2 ^= B3 ^ (B1 << 7);                                        \
+      B0 ^= B1 ^ B3;                                               \
+      B3.rotate_right(7);                                          \
+      B1.rotate_right(1);                                          \
+      B3 ^= B2 ^ (B0 << 3);                                        \
+      B1 ^= B0 ^ B2;                                               \
+      B2.rotate_right(3);                                          \
+      B0.rotate_right(13);                                         \
+   } while(0);
+
+/*
+* SIMD Serpent Encryption of 4 blocks in parallel
+*/
+void serpent_encrypt_4(const byte in[64],
+                       byte out[64],
+                       const u32bit keys[132])
+   {
+   SIMD_32 B0 = SIMD_32::load_le(in);
+   SIMD_32 B1 = SIMD_32::load_le(in + 16);
+   SIMD_32 B2 = SIMD_32::load_le(in + 32);
+   SIMD_32 B3 = SIMD_32::load_le(in + 48);
+
+   SIMD_32::transpose(B0, B1, B2, B3);
+
+   key_xor( 0,B0,B1,B2,B3); SBoxE1(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 1,B0,B1,B2,B3); SBoxE2(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 2,B0,B1,B2,B3); SBoxE3(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 3,B0,B1,B2,B3); SBoxE4(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 4,B0,B1,B2,B3); SBoxE5(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 5,B0,B1,B2,B3); SBoxE6(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 6,B0,B1,B2,B3); SBoxE7(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 7,B0,B1,B2,B3); SBoxE8(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+
+   key_xor( 8,B0,B1,B2,B3); SBoxE1(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor( 9,B0,B1,B2,B3); SBoxE2(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(10,B0,B1,B2,B3); SBoxE3(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(11,B0,B1,B2,B3); SBoxE4(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(12,B0,B1,B2,B3); SBoxE5(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(13,B0,B1,B2,B3); SBoxE6(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(14,B0,B1,B2,B3); SBoxE7(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(15,B0,B1,B2,B3); SBoxE8(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+
+   key_xor(16,B0,B1,B2,B3); SBoxE1(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(17,B0,B1,B2,B3); SBoxE2(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(18,B0,B1,B2,B3); SBoxE3(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(19,B0,B1,B2,B3); SBoxE4(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(20,B0,B1,B2,B3); SBoxE5(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(21,B0,B1,B2,B3); SBoxE6(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(22,B0,B1,B2,B3); SBoxE7(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(23,B0,B1,B2,B3); SBoxE8(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+
+   key_xor(24,B0,B1,B2,B3); SBoxE1(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(25,B0,B1,B2,B3); SBoxE2(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(26,B0,B1,B2,B3); SBoxE3(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(27,B0,B1,B2,B3); SBoxE4(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(28,B0,B1,B2,B3); SBoxE5(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(29,B0,B1,B2,B3); SBoxE6(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(30,B0,B1,B2,B3); SBoxE7(B0,B1,B2,B3); transform(B0,B1,B2,B3);
+   key_xor(31,B0,B1,B2,B3); SBoxE8(B0,B1,B2,B3); key_xor(32,B0,B1,B2,B3);
+
+   SIMD_32::transpose(B0, B1, B2, B3);
+
+   B0.store_le(out);
+   B1.store_le(out + 16);
+   B2.store_le(out + 32);
+   B3.store_le(out + 48);
+   }
+
+/*
+* SIMD Serpent Decryption of 4 blocks in parallel
+*/
+void serpent_decrypt_4(const byte in[64],
+                       byte out[64],
+                       const u32bit keys[132])
+   {
+   SIMD_32 B0 = SIMD_32::load_le(in);
+   SIMD_32 B1 = SIMD_32::load_le(in + 16);
+   SIMD_32 B2 = SIMD_32::load_le(in + 32);
+   SIMD_32 B3 = SIMD_32::load_le(in + 48);
+
+   SIMD_32::transpose(B0, B1, B2, B3);
+
+   key_xor(32,B0,B1,B2,B3);  SBoxD8(B0,B1,B2,B3); key_xor(31,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD7(B0,B1,B2,B3); key_xor(30,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD6(B0,B1,B2,B3); key_xor(29,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD5(B0,B1,B2,B3); key_xor(28,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD4(B0,B1,B2,B3); key_xor(27,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD3(B0,B1,B2,B3); key_xor(26,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD2(B0,B1,B2,B3); key_xor(25,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD1(B0,B1,B2,B3); key_xor(24,B0,B1,B2,B3);
+
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD8(B0,B1,B2,B3); key_xor(23,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD7(B0,B1,B2,B3); key_xor(22,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD6(B0,B1,B2,B3); key_xor(21,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD5(B0,B1,B2,B3); key_xor(20,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD4(B0,B1,B2,B3); key_xor(19,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD3(B0,B1,B2,B3); key_xor(18,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD2(B0,B1,B2,B3); key_xor(17,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD1(B0,B1,B2,B3); key_xor(16,B0,B1,B2,B3);
+
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD8(B0,B1,B2,B3); key_xor(15,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD7(B0,B1,B2,B3); key_xor(14,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD6(B0,B1,B2,B3); key_xor(13,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD5(B0,B1,B2,B3); key_xor(12,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD4(B0,B1,B2,B3); key_xor(11,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD3(B0,B1,B2,B3); key_xor(10,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD2(B0,B1,B2,B3); key_xor( 9,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD1(B0,B1,B2,B3); key_xor( 8,B0,B1,B2,B3);
+
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD8(B0,B1,B2,B3); key_xor( 7,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD7(B0,B1,B2,B3); key_xor( 6,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD6(B0,B1,B2,B3); key_xor( 5,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD5(B0,B1,B2,B3); key_xor( 4,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD4(B0,B1,B2,B3); key_xor( 3,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD3(B0,B1,B2,B3); key_xor( 2,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD2(B0,B1,B2,B3); key_xor( 1,B0,B1,B2,B3);
+   i_transform(B0,B1,B2,B3); SBoxD1(B0,B1,B2,B3); key_xor( 0,B0,B1,B2,B3);
+
+   SIMD_32::transpose(B0, B1, B2, B3);
+
+   B0.store_le(out);
+   B1.store_le(out + 16);
+   B2.store_le(out + 32);
+   B3.store_le(out + 48);
+   }
+
+}
+
+/*
+* Serpent Encryption
+*/
+void Serpent_SIMD::encrypt_n(const byte in[], byte out[], u32bit blocks) const
+   {
+   while(blocks >= 4)
+      {
+      serpent_encrypt_4(in, out, this->round_key);
+      in += 4 * BLOCK_SIZE;
+      out += 4 * BLOCK_SIZE;
+      blocks -= 4;
+      }
+
+   Serpent::encrypt_n(in, out, blocks);
+   }
+
+/*
+* Serpent Decryption
+*/
+void Serpent_SIMD::decrypt_n(const byte in[], byte out[], u32bit blocks) const
+   {
+   while(blocks >= 4)
+      {
+      serpent_decrypt_4(in, out, this->round_key);
+      in += 4 * BLOCK_SIZE;
+      out += 4 * BLOCK_SIZE;
+      blocks -= 4;
+      }
+
+   Serpent::decrypt_n(in, out, blocks);
+   }
+
+}