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/*
* Noekeon in SIMD
* (C) 2010 Jack Lloyd
*
* Distributed under the terms of the Botan license
*/
#include <botan/noekeon_simd.h>
#include <botan/internal/simd_32.h>
namespace Botan {
/*
* Noekeon's Theta Operation
*/
#define NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3) \
do { \
SIMD_32 T = A0 ^ A2; \
T ^= rotate_left(T, 8) ^ rotate_right(T, 8); \
A1 ^= T; \
A3 ^= T; \
\
A0 ^= K0; \
A1 ^= K1; \
A2 ^= K2; \
A3 ^= K3; \
\
T = A1 ^ A3; \
T ^= rotate_left(T, 8) ^ rotate_right(T, 8); \
A0 ^= T; \
A2 ^= T; \
} while(0)
/*
* Noekeon's Gamma S-Box Layer
*/
#define NOK_SIMD_GAMMA(A0, A1, A2, A3) \
do \
{ \
A1 ^= A3.andc(~A2); \
A0 ^= A2 & A1; \
\
SIMD_32 T = A3; \
A3 = A0; \
A0 = T; \
\
A2 ^= A0 ^ A1 ^ A3; \
\
A1 ^= A3.andc(~A2); \
A0 ^= A2 & A1; \
} while(0)
/*
* Noekeon Encryption
*/
void Noekeon_SIMD::encrypt_n(const byte in[], byte out[], size_t blocks) const
{
const SecureVector<u32bit>& EK = this->get_EK();
SIMD_32 K0 = SIMD_32(EK[0]);
SIMD_32 K1 = SIMD_32(EK[1]);
SIMD_32 K2 = SIMD_32(EK[2]);
SIMD_32 K3 = SIMD_32(EK[3]);
while(blocks >= 4)
{
SIMD_32 A0 = SIMD_32::load_be(in );
SIMD_32 A1 = SIMD_32::load_be(in + 16);
SIMD_32 A2 = SIMD_32::load_be(in + 32);
SIMD_32 A3 = SIMD_32::load_be(in + 48);
SIMD_32::transpose(A0, A1, A2, A3);
for(size_t i = 0; i != 16; ++i)
{
A0 ^= SIMD_32(RC[i]);
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
A1.rotate_left(1);
A2.rotate_left(5);
A3.rotate_left(2);
NOK_SIMD_GAMMA(A0, A1, A2, A3);
A1.rotate_right(1);
A2.rotate_right(5);
A3.rotate_right(2);
}
A0 ^= SIMD_32(RC[16]);
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
SIMD_32::transpose(A0, A1, A2, A3);
A0.store_be(out);
A1.store_be(out + 16);
A2.store_be(out + 32);
A3.store_be(out + 48);
in += 64;
out += 64;
blocks -= 4;
}
if(blocks)
Noekeon::encrypt_n(in, out, blocks);
}
/*
* Noekeon Encryption
*/
void Noekeon_SIMD::decrypt_n(const byte in[], byte out[], size_t blocks) const
{
const SecureVector<u32bit>& DK = this->get_DK();
SIMD_32 K0 = SIMD_32(DK[0]);
SIMD_32 K1 = SIMD_32(DK[1]);
SIMD_32 K2 = SIMD_32(DK[2]);
SIMD_32 K3 = SIMD_32(DK[3]);
while(blocks >= 4)
{
SIMD_32 A0 = SIMD_32::load_be(in );
SIMD_32 A1 = SIMD_32::load_be(in + 16);
SIMD_32 A2 = SIMD_32::load_be(in + 32);
SIMD_32 A3 = SIMD_32::load_be(in + 48);
SIMD_32::transpose(A0, A1, A2, A3);
for(size_t i = 0; i != 16; ++i)
{
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
A0 ^= SIMD_32(RC[16-i]);
A1.rotate_left(1);
A2.rotate_left(5);
A3.rotate_left(2);
NOK_SIMD_GAMMA(A0, A1, A2, A3);
A1.rotate_right(1);
A2.rotate_right(5);
A3.rotate_right(2);
}
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
A0 ^= SIMD_32(RC[0]);
SIMD_32::transpose(A0, A1, A2, A3);
A0.store_be(out);
A1.store_be(out + 16);
A2.store_be(out + 32);
A3.store_be(out + 48);
in += 64;
out += 64;
blocks -= 4;
}
if(blocks)
Noekeon::decrypt_n(in, out, blocks);
}
}
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