perf data: Add is_perf_data function
[linux-2.6-microblaze.git] / crypto / salsa20_generic.c
1 /*
2  * Salsa20: Salsa20 stream cipher algorithm
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Tan Swee Heng <thesweeheng@gmail.com>
5  *
6  * Derived from:
7  * - salsa20.c: Public domain C code by Daniel J. Bernstein <djb@cr.yp.to>
8  *
9  * Salsa20 is a stream cipher candidate in eSTREAM, the ECRYPT Stream
10  * Cipher Project. It is designed by Daniel J. Bernstein <djb@cr.yp.to>.
11  * More information about eSTREAM and Salsa20 can be found here:
12  *   https://www.ecrypt.eu.org/stream/
13  *   https://cr.yp.to/snuffle.html
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
16  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
17  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
18  * any later version.
19  *
20  */
21
22 #include <asm/unaligned.h>
23 #include <crypto/internal/skcipher.h>
24 #include <linux/module.h>
25
26 #define SALSA20_IV_SIZE        8
27 #define SALSA20_MIN_KEY_SIZE  16
28 #define SALSA20_MAX_KEY_SIZE  32
29 #define SALSA20_BLOCK_SIZE    64
30
31 struct salsa20_ctx {
32         u32 initial_state[16];
33 };
34
35 static void salsa20_block(u32 *state, __le32 *stream)
36 {
37         u32 x[16];
38         int i;
39
40         memcpy(x, state, sizeof(x));
41
42         for (i = 0; i < 20; i += 2) {
43                 x[ 4] ^= rol32((x[ 0] + x[12]),  7);
44                 x[ 8] ^= rol32((x[ 4] + x[ 0]),  9);
45                 x[12] ^= rol32((x[ 8] + x[ 4]), 13);
46                 x[ 0] ^= rol32((x[12] + x[ 8]), 18);
47                 x[ 9] ^= rol32((x[ 5] + x[ 1]),  7);
48                 x[13] ^= rol32((x[ 9] + x[ 5]),  9);
49                 x[ 1] ^= rol32((x[13] + x[ 9]), 13);
50                 x[ 5] ^= rol32((x[ 1] + x[13]), 18);
51                 x[14] ^= rol32((x[10] + x[ 6]),  7);
52                 x[ 2] ^= rol32((x[14] + x[10]),  9);
53                 x[ 6] ^= rol32((x[ 2] + x[14]), 13);
54                 x[10] ^= rol32((x[ 6] + x[ 2]), 18);
55                 x[ 3] ^= rol32((x[15] + x[11]),  7);
56                 x[ 7] ^= rol32((x[ 3] + x[15]),  9);
57                 x[11] ^= rol32((x[ 7] + x[ 3]), 13);
58                 x[15] ^= rol32((x[11] + x[ 7]), 18);
59                 x[ 1] ^= rol32((x[ 0] + x[ 3]),  7);
60                 x[ 2] ^= rol32((x[ 1] + x[ 0]),  9);
61                 x[ 3] ^= rol32((x[ 2] + x[ 1]), 13);
62                 x[ 0] ^= rol32((x[ 3] + x[ 2]), 18);
63                 x[ 6] ^= rol32((x[ 5] + x[ 4]),  7);
64                 x[ 7] ^= rol32((x[ 6] + x[ 5]),  9);
65                 x[ 4] ^= rol32((x[ 7] + x[ 6]), 13);
66                 x[ 5] ^= rol32((x[ 4] + x[ 7]), 18);
67                 x[11] ^= rol32((x[10] + x[ 9]),  7);
68                 x[ 8] ^= rol32((x[11] + x[10]),  9);
69                 x[ 9] ^= rol32((x[ 8] + x[11]), 13);
70                 x[10] ^= rol32((x[ 9] + x[ 8]), 18);
71                 x[12] ^= rol32((x[15] + x[14]),  7);
72                 x[13] ^= rol32((x[12] + x[15]),  9);
73                 x[14] ^= rol32((x[13] + x[12]), 13);
74                 x[15] ^= rol32((x[14] + x[13]), 18);
75         }
76
77         for (i = 0; i < 16; i++)
78                 stream[i] = cpu_to_le32(x[i] + state[i]);
79
80         if (++state[8] == 0)
81                 state[9]++;
82 }
83
84 static void salsa20_docrypt(u32 *state, u8 *dst, const u8 *src,
85                             unsigned int bytes)
86 {
87         __le32 stream[SALSA20_BLOCK_SIZE / sizeof(__le32)];
88
89         while (bytes >= SALSA20_BLOCK_SIZE) {
90                 salsa20_block(state, stream);
91                 crypto_xor_cpy(dst, src, (const u8 *)stream,
92                                SALSA20_BLOCK_SIZE);
93                 bytes -= SALSA20_BLOCK_SIZE;
94                 dst += SALSA20_BLOCK_SIZE;
95                 src += SALSA20_BLOCK_SIZE;
96         }
97         if (bytes) {
98                 salsa20_block(state, stream);
99                 crypto_xor_cpy(dst, src, (const u8 *)stream, bytes);
100         }
101 }
102
103 static void salsa20_init(u32 *state, const struct salsa20_ctx *ctx,
104                          const u8 *iv)
105 {
106         memcpy(state, ctx->initial_state, sizeof(ctx->initial_state));
107         state[6] = get_unaligned_le32(iv + 0);
108         state[7] = get_unaligned_le32(iv + 4);
109 }
110
111 static int salsa20_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
112                           unsigned int keysize)
113 {
114         static const char sigma[16] = "expand 32-byte k";
115         static const char tau[16] = "expand 16-byte k";
116         struct salsa20_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
117         const char *constants;
118
119         if (keysize != SALSA20_MIN_KEY_SIZE &&
120             keysize != SALSA20_MAX_KEY_SIZE)
121                 return -EINVAL;
122
123         ctx->initial_state[1] = get_unaligned_le32(key + 0);
124         ctx->initial_state[2] = get_unaligned_le32(key + 4);
125         ctx->initial_state[3] = get_unaligned_le32(key + 8);
126         ctx->initial_state[4] = get_unaligned_le32(key + 12);
127         if (keysize == 32) { /* recommended */
128                 key += 16;
129                 constants = sigma;
130         } else { /* keysize == 16 */
131                 constants = tau;
132         }
133         ctx->initial_state[11] = get_unaligned_le32(key + 0);
134         ctx->initial_state[12] = get_unaligned_le32(key + 4);
135         ctx->initial_state[13] = get_unaligned_le32(key + 8);
136         ctx->initial_state[14] = get_unaligned_le32(key + 12);
137         ctx->initial_state[0]  = get_unaligned_le32(constants + 0);
138         ctx->initial_state[5]  = get_unaligned_le32(constants + 4);
139         ctx->initial_state[10] = get_unaligned_le32(constants + 8);
140         ctx->initial_state[15] = get_unaligned_le32(constants + 12);
141
142         /* space for the nonce; it will be overridden for each request */
143         ctx->initial_state[6] = 0;
144         ctx->initial_state[7] = 0;
145
146         /* initial block number */
147         ctx->initial_state[8] = 0;
148         ctx->initial_state[9] = 0;
149
150         return 0;
151 }
152
153 static int salsa20_crypt(struct skcipher_request *req)
154 {
155         struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
156         const struct salsa20_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
157         struct skcipher_walk walk;
158         u32 state[16];
159         int err;
160
161         err = skcipher_walk_virt(&walk, req, false);
162
163         salsa20_init(state, ctx, req->iv);
164
165         while (walk.nbytes > 0) {
166                 unsigned int nbytes = walk.nbytes;
167
168                 if (nbytes < walk.total)
169                         nbytes = round_down(nbytes, walk.stride);
170
171                 salsa20_docrypt(state, walk.dst.virt.addr, walk.src.virt.addr,
172                                 nbytes);
173                 err = skcipher_walk_done(&walk, walk.nbytes - nbytes);
174         }
175
176         return err;
177 }
178
179 static struct skcipher_alg alg = {
180         .base.cra_name          = "salsa20",
181         .base.cra_driver_name   = "salsa20-generic",
182         .base.cra_priority      = 100,
183         .base.cra_blocksize     = 1,
184         .base.cra_ctxsize       = sizeof(struct salsa20_ctx),
185         .base.cra_module        = THIS_MODULE,
186
187         .min_keysize            = SALSA20_MIN_KEY_SIZE,
188         .max_keysize            = SALSA20_MAX_KEY_SIZE,
189         .ivsize                 = SALSA20_IV_SIZE,
190         .chunksize              = SALSA20_BLOCK_SIZE,
191         .setkey                 = salsa20_setkey,
192         .encrypt                = salsa20_crypt,
193         .decrypt                = salsa20_crypt,
194 };
195
196 static int __init salsa20_generic_mod_init(void)
197 {
198         return crypto_register_skcipher(&alg);
199 }
200
201 static void __exit salsa20_generic_mod_fini(void)
202 {
203         crypto_unregister_skcipher(&alg);
204 }
205
206 subsys_initcall(salsa20_generic_mod_init);
207 module_exit(salsa20_generic_mod_fini);
208
209 MODULE_LICENSE("GPL");
210 MODULE_DESCRIPTION ("Salsa20 stream cipher algorithm");
211 MODULE_ALIAS_CRYPTO("salsa20");
212 MODULE_ALIAS_CRYPTO("salsa20-generic");