1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
|
/*
* Noekeon in SIMD
* (C) 2010 Jack Lloyd
*
* Botan is released under the Simplified BSD License (see license.txt)
*/
#include <botan/internal/noekeon.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_4x32 T = A0 ^ A2; \
T ^= T.rotl<8>() ^ T.rotr<8>(); \
A1 ^= T; \
A3 ^= T; \
\
A0 ^= K0; \
A1 ^= K1; \
A2 ^= K2; \
A3 ^= K3; \
\
T = A1 ^ A3; \
T ^= T.rotl<8>() ^ T.rotr<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_4x32 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_4(const uint8_t in[], uint8_t out[]) const
{
const SIMD_4x32 K0 = SIMD_4x32::splat(m_EK[0]);
const SIMD_4x32 K1 = SIMD_4x32::splat(m_EK[1]);
const SIMD_4x32 K2 = SIMD_4x32::splat(m_EK[2]);
const SIMD_4x32 K3 = SIMD_4x32::splat(m_EK[3]);
SIMD_4x32 A0 = SIMD_4x32::load_be(in );
SIMD_4x32 A1 = SIMD_4x32::load_be(in + 16);
SIMD_4x32 A2 = SIMD_4x32::load_be(in + 32);
SIMD_4x32 A3 = SIMD_4x32::load_be(in + 48);
SIMD_4x32::transpose(A0, A1, A2, A3);
for(size_t i = 0; i != 16; ++i)
{
A0 ^= SIMD_4x32::splat(RC[i]);
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
A1 = A1.rotl<1>();
A2 = A2.rotl<5>();
A3 = A3.rotl<2>();
NOK_SIMD_GAMMA(A0, A1, A2, A3);
A1 = A1.rotr<1>();
A2 = A2.rotr<5>();
A3 = A3.rotr<2>();
}
A0 ^= SIMD_4x32::splat(RC[16]);
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
SIMD_4x32::transpose(A0, A1, A2, A3);
A0.store_be(out);
A1.store_be(out + 16);
A2.store_be(out + 32);
A3.store_be(out + 48);
}
/*
* Noekeon Encryption
*/
void Noekeon::simd_decrypt_4(const uint8_t in[], uint8_t out[]) const
{
const SIMD_4x32 K0 = SIMD_4x32::splat(m_DK[0]);
const SIMD_4x32 K1 = SIMD_4x32::splat(m_DK[1]);
const SIMD_4x32 K2 = SIMD_4x32::splat(m_DK[2]);
const SIMD_4x32 K3 = SIMD_4x32::splat(m_DK[3]);
SIMD_4x32 A0 = SIMD_4x32::load_be(in );
SIMD_4x32 A1 = SIMD_4x32::load_be(in + 16);
SIMD_4x32 A2 = SIMD_4x32::load_be(in + 32);
SIMD_4x32 A3 = SIMD_4x32::load_be(in + 48);
SIMD_4x32::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_4x32::splat(RC[16-i]);
A1 = A1.rotl<1>();
A2 = A2.rotl<5>();
A3 = A3.rotl<2>();
NOK_SIMD_GAMMA(A0, A1, A2, A3);
A1 = A1.rotr<1>();
A2 = A2.rotr<5>();
A3 = A3.rotr<2>();
}
NOK_SIMD_THETA(A0, A1, A2, A3, K0, K1, K2, K3);
A0 ^= SIMD_4x32::splat(RC[0]);
SIMD_4x32::transpose(A0, A1, A2, A3);
A0.store_be(out);
A1.store_be(out + 16);
A2.store_be(out + 32);
A3.store_be(out + 48);
}
}
|
