home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Amiga Plus Leser 19 / Amiga Plus Leser CD 19.iso / Tools / MorphOS / cvs-1.11.2 / source / amiga / ssh / des.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2002-11-18  |  25.5 KB  |  679 lines
  1. /* des.c - implementation of DES */
  2.  
  3. #include "macros.h"
  4. #include "ssh.h"
  5. #include "des.h"
  6.  
  7. /*
  8.  * Description of DES
  9.  * ------------------
  10.  *
  11.  * Unlike the description in FIPS 46, I'm going to use _sensible_ indices:
  12.  * bits in an n-bit word are numbered from 0 at the LSB to n-1 at the MSB.
  13.  * And S-boxes are indexed by six consecutive bits, not by the outer two
  14.  * followed by the middle four.
  15.  *
  16.  * The DES encryption routine requires a 64-bit input, and a key schedule K
  17.  * containing 16 48-bit elements.
  18.  *
  19.  *   First the input is permuted by the initial permutation IP.
  20.  *   Then the input is split into 32-bit words L and R. (L is the MSW.)
  21.  *   Next, 16 rounds. In each round:
  22.  *     (L, R) <- (R, L xor f(R, K[i]))
  23.  *   Then the pre-output words L and R are swapped.
  24.  *   Then L and R are glued back together into a 64-bit word. (L is the MSW,
  25.  *     again, but since we just swapped them, the MSW is the R that came out
  26.  *     of the last round.)
  27.  *   The 64-bit output block is permuted by the inverse of IP and returned.
  28.  *
  29.  * Decryption is identical except that the elements of K are used in the
  30.  * opposite order. (This wouldn't work if that word swap didn't happen.)
  31.  *
  32.  * The function f, used in each round, accepts a 32-bit word R and a
  33.  * 48-bit key block K. It produces a 32-bit output.
  34.  *
  35.  *   First R is expanded to 48 bits using the bit-selection function E.
  36.  *   The resulting 48-bit block is XORed with the key block K to produce
  37.  *     a 48-bit block X.
  38.  *   This block X is split into eight groups of 6 bits. Each group of 6
  39.  *     bits is then looked up in one of the eight S-boxes to convert
  40.  *     it to 4 bits. These eight groups of 4 bits are glued back
  41.  *     together to produce a 32-bit preoutput block.
  42.  *   The preoutput block is permuted using the permutation P and returned.
  43.  *
  44.  * Key setup maps a 64-bit key word into a 16x48-bit key schedule. Although
  45.  * the approved input format for the key is a 64-bit word, eight of the
  46.  * bits are discarded, so the actual quantity of key used is 56 bits.
  47.  *
  48.  *   First the input key is converted to two 28-bit words C and D using
  49.  *     the bit-selection function PC1.
  50.  *   Then 16 rounds of key setup occur. In each round, C and D are each
  51.  *     rotated left by either 1 or 2 bits (depending on which round), and
  52.  *     then converted into a key schedule element using the bit-selection
  53.  *     function PC2.
  54.  *
  55.  * That's the actual algorithm. Now for the tedious details: all those
  56.  * painful permutations and lookup tables.
  57.  *
  58.  * IP is a 64-to-64 bit permutation. Its output contains the following
  59.  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
  60.  *
  61.  *    6 14 22 30 38 46 54 62  4 12 20 28 36 44 52 60
  62.  *    2 10 18 26 34 42 50 58  0  8 16 24 32 40 48 56
  63.  *    7 15 23 31 39 47 55 63  5 13 21 29 37 45 53 61
  64.  *    3 11 19 27 35 43 51 59  1  9 17 25 33 41 49 57
  65.  *
  66.  * E is a 32-to-48 bit selection function. Its output contains the following
  67.  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
  68.  *
  69.  *    0 31 30 29 28 27 28 27 26 25 24 23 24 23 22 21 20 19 20 19 18 17 16 15
  70.  *   16 15 14 13 12 11 12 11 10  9  8  7  8  7  6  5  4  3  4  3  2  1  0 31
  71.  *
  72.  * The S-boxes are arbitrary table-lookups each mapping a 6-bit input to a
  73.  * 4-bit output. In other words, each S-box is an array[64] of 4-bit numbers.
  74.  * The S-boxes are listed below. The first S-box listed is applied to the
  75.  * most significant six bits of the block X; the last one is applied to the
  76.  * least significant.
  77.  *
  78.  *   14  0  4 15 13  7  1  4  2 14 15  2 11 13  8  1
  79.  *    3 10 10  6  6 12 12 11  5  9  9  5  0  3  7  8
  80.  *    4 15  1 12 14  8  8  2 13  4  6  9  2  1 11  7
  81.  *   15  5 12 11  9  3  7 14  3 10 10  0  5  6  0 13
  82.  *
  83.  *   15  3  1 13  8  4 14  7  6 15 11  2  3  8  4 14
  84.  *    9 12  7  0  2  1 13 10 12  6  0  9  5 11 10  5
  85.  *    0 13 14  8  7 10 11  1 10  3  4 15 13  4  1  2
  86.  *    5 11  8  6 12  7  6 12  9  0  3  5  2 14 15  9
  87.  *
  88.  *   10 13  0  7  9  0 14  9  6  3  3  4 15  6  5 10
  89.  *    1  2 13  8 12  5  7 14 11 12  4 11  2 15  8  1
  90.  *   13  1  6 10  4 13  9  0  8  6 15  9  3  8  0  7
  91.  *   11  4  1 15  2 14 12  3  5 11 10  5 14  2  7 12
  92.  *
  93.  *    7 13 13  8 14 11  3  5  0  6  6 15  9  0 10  3
  94.  *    1  4  2  7  8  2  5 12 11  1 12 10  4 14 15  9
  95.  *   10  3  6 15  9  0  0  6 12 10 11  1  7 13 13  8
  96.  *   15  9  1  4  3  5 14 11  5 12  2  7  8  2  4 14
  97.  *
  98.  *    2 14 12 11  4  2  1 12  7  4 10  7 11 13  6  1
  99.  *    8  5  5  0  3 15 15 10 13  3  0  9 14  8  9  6
  100.  *    4 11  2  8  1 12 11  7 10  1 13 14  7  2  8 13
  101.  *   15  6  9 15 12  0  5  9  6 10  3  4  0  5 14  3
  102.  *
  103.  *   12 10  1 15 10  4 15  2  9  7  2 12  6  9  8  5
  104.  *    0  6 13  1  3 13  4 14 14  0  7 11  5  3 11  8
  105.  *    9  4 14  3 15  2  5 12  2  9  8  5 12 15  3 10
  106.  *    7 11  0 14  4  1 10  7  1  6 13  0 11  8  6 13
  107.  *
  108.  *    4 13 11  0  2 11 14  7 15  4  0  9  8  1 13 10
  109.  *    3 14 12  3  9  5  7 12  5  2 10 15  6  8  1  6
  110.  *    1  6  4 11 11 13 13  8 12  1  3  4  7 10 14  7
  111.  *   10  9 15  5  6  0  8 15  0 14  5  2  9  3  2 12
  112.  *
  113.  *   13  1  2 15  8 13  4  8  6 10 15  3 11  7  1  4
  114.  *   10 12  9  5  3  6 14 11  5  0  0 14 12  9  7  2
  115.  *    7  2 11  1  4 14  1  7  9  4 12 10 14  8  2 13
  116.  *    0 15  6 12 10  9 13  0 15  3  3  5  5  6  8 11
  117.  *
  118.  * P is a 32-to-32 bit permutation. Its output contains the following
  119.  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
  120.  *
  121.  *   16 25 12 11  3 20  4 15 31 17  9  6 27 14  1 22
  122.  *   30 24  8 18  0  5 29 23 13 19  2 26 10 21 28  7
  123.  *
  124.  * PC1 is a 64-to-56 bit selection function. Its output is in two words,
  125.  * C and D. The word C contains the following bits of its input (listed
  126.  * in order MSB to LSB of output).
  127.  *
  128.  *    7 15 23 31 39 47 55 63  6 14 22 30 38 46
  129.  *   54 62  5 13 21 29 37 45 53 61  4 12 20 28
  130.  *
  131.  * And the word D contains these bits.
  132.  *
  133.  *    1  9 17 25 33 41 49 57  2 10 18 26 34 42
  134.  *   50 58  3 11 19 27 35 43 51 59 36 44 52 60
  135.  *
  136.  * PC2 is a 56-to-48 bit selection function. Its input is in two words,
  137.  * C and D. These are treated as one 56-bit word (with C more significant,
  138.  * so that bits 55 to 28 of the word are bits 27 to 0 of C, and bits 27 to
  139.  * 0 of the word are bits 27 to 0 of D). The output contains the following
  140.  * bits of this 56-bit input word (listed in order MSB to LSB of output).
  141.  *
  142.  *   42 39 45 32 55 51 53 28 41 50 35 46 33 37 44 52 30 48 40 49 29 36 43 54
  143.  *   15  4 25 19  9  1 26 16  5 11 23  8 12  7 17  0 22  3 10 14  6 20 27 24
  144.  */
  145.  
  146. /*
  147.  * Implementation details
  148.  * ----------------------
  149.  * 
  150.  * If you look at the code in this module, you'll find it looks
  151.  * nothing _like_ the above algorithm. Here I explain the
  152.  * differences...
  153.  *
  154.  * Key setup has not been heavily optimised here. We are not
  155.  * concerned with key agility: we aren't codebreakers. We don't
  156.  * mind a little delay (and it really is a little one; it may be a
  157.  * factor of five or so slower than it could be but it's still not
  158.  * an appreciable length of time) while setting up. The only tweaks
  159.  * in the key setup are ones which change the format of the key
  160.  * schedule to speed up the actual encryption. I'll describe those
  161.  * below.
  162.  *
  163.  * The first and most obvious optimisation is the S-boxes. Since
  164.  * each S-box always targets the same four bits in the final 32-bit
  165.  * word, so the output from (for example) S-box 0 must always be
  166.  * shifted left 28 bits, we can store the already-shifted outputs
  167.  * in the lookup tables. This reduces lookup-and-shift to lookup,
  168.  * so the S-box step is now just a question of ORing together eight
  169.  * table lookups.
  170.  *
  171.  * The permutation P is just a bit order change; it's invariant
  172.  * with respect to OR, in that P(x)|P(y) = P(x|y). Therefore, we
  173.  * can apply P to every entry of the S-box tables and then we don't
  174.  * have to do it in the code of f(). This yields a set of tables
  175.  * which might be called SP-boxes.
  176.  *
  177.  * The bit-selection function E is our next target. Note that E is
  178.  * immediately followed by the operation of splitting into 6-bit
  179.  * chunks. Examining the 6-bit chunks coming out of E we notice
  180.  * they're all contiguous within the word (speaking cyclically -
  181.  * the end two wrap round); so we can extract those bit strings
  182.  * individually rather than explicitly running E. This would yield
  183.  * code such as
  184.  *
  185.  *     y |= SPboxes[0][ (rotl(R, 5) ^  top6bitsofK) & 0x3F ];
  186.  *     t |= SPboxes[1][ (rotl(R,11) ^ next6bitsofK) & 0x3F ];
  187.  *
  188.  * and so on; and the key schedule preparation would have to
  189.  * provide each 6-bit chunk separately.
  190.  *
  191.  * Really we'd like to XOR in the key schedule element before
  192.  * looking up bit strings in R. This we can't do, naively, because
  193.  * the 6-bit strings we want overlap. But look at the strings:
  194.  *
  195.  *       3322222222221111111111
  196.  * bit   10987654321098765432109876543210
  197.  * 
  198.  * box0  XXXXX                          X
  199.  * box1     XXXXXX
  200.  * box2         XXXXXX
  201.  * box3             XXXXXX
  202.  * box4                 XXXXXX
  203.  * box5                     XXXXXX
  204.  * box6                         XXXXXX
  205.  * box7  X                          XXXXX
  206.  *
  207.  * The bit strings we need to XOR in for boxes 0, 2, 4 and 6 don't
  208.  * overlap with each other. Neither do the ones for boxes 1, 3, 5
  209.  * and 7. So we could provide the key schedule in the form of two
  210.  * words that we can separately XOR into R, and then every S-box
  211.  * index is available as a (cyclically) contiguous 6-bit substring
  212.  * of one or the other of the results.
  213.  *
  214.  * The comments in Eric Young's libdes implementation point out
  215.  * that two of these bit strings require a rotation (rather than a
  216.  * simple shift) to extract. It's unavoidable that at least _one_
  217.  * must do; but we can actually run the whole inner algorithm (all
  218.  * 16 rounds) rotated one bit to the left, so that what the `real'
  219.  * DES description sees as L=0x80000001 we see as L=0x00000003.
  220.  * This requires rotating all our SP-box entries one bit to the
  221.  * left, and rotating each word of the key schedule elements one to
  222.  * the left, and rotating L and R one bit left just after IP and
  223.  * one bit right again just before FP. And in each round we convert
  224.  * a rotate into a shift, so we've saved a few per cent.
  225.  *
  226.  * That's about it for the inner loop; the SP-box tables as listed
  227.  * below are what I've described here (the original S value,
  228.  * shifted to its final place in the input to P, run through P, and
  229.  * then rotated one bit left). All that remains is to optimise the
  230.  * initial permutation IP.
  231.  *
  232.  * IP is not an arbitrary permutation. It has the nice property
  233.  * that if you take any bit number, write it in binary (6 bits),
  234.  * permute those 6 bits and invert some of them, you get the final
  235.  * position of that bit. Specifically, the bit whose initial
  236.  * position is given (in binary) as fedcba ends up in position
  237.  * AcbFED (where a capital letter denotes the inverse of a bit).
  238.  *
  239.  * We have the 64-bit data in two 32-bit words L and R, where bits
  240.  * in L are those with f=1 and bits in R are those with f=0. We
  241.  * note that we can do a simple transformation: suppose we exchange
  242.  * the bits with f=1,c=0 and the bits with f=0,c=1. This will cause
  243.  * the bit fedcba to be in position cedfba - we've `swapped' bits c
  244.  * and f in the position of each bit!
  245.  * 
  246.  * Better still, this transformation is easy. In the example above,
  247.  * bits in L with c=0 are bits 0x0F0F0F0F, and those in R with c=1
  248.  * are 0xF0F0F0F0. So we can do
  249.  *
  250.  *     difference = ((R >> 4) ^ L) & 0x0F0F0F0F
  251.  *     R ^= (difference << 4)
  252.  *     L ^= difference
  253.  *
  254.  * to perform the swap. Let's denote this by bitswap(4,0x0F0F0F0F).
  255.  * Also, we can invert the bit at the top just by exchanging L and
  256.  * R. So in a few swaps and a few of these bit operations we can
  257.  * do:
  258.  * 
  259.  * Initially the position of bit fedcba is     fedcba
  260.  * Swap L with R to make it                    Fedcba
  261.  * Perform bitswap( 4,0x0F0F0F0F) to make it   cedFba
  262.  * Perform bitswap(16,0x0000FFFF) to make it   ecdFba
  263.  * Swap L with R to make it                    EcdFba
  264.  * Perform bitswap( 2,0x33333333) to make it   bcdFEa
  265.  * Perform bitswap( 8,0x00FF00FF) to make it   dcbFEa
  266.  * Swap L with R to make it                    DcbFEa
  267.  * Perform bitswap( 1,0x55555555) to make it   acbFED
  268.  * Swap L with R to make it                    AcbFED
  269.  *
  270.  * (In the actual code the four swaps are implicit: R and L are
  271.  * simply used the other way round in the first, second and last
  272.  * bitswap operations.)
  273.  *
  274.  * The final permutation is just the inverse of IP, so it can be
  275.  * performed by a similar set of operations.
  276.  */
  277.  
  278.  
  279. #define rotl(x, c) ( (x << c) | (x >> (32-c)) )
  280. #define rotl28(x, c) ( ( (x << c) | (x >> (28-c)) ) & 0x0FFFFFFF)
  281.  
  282. static unsigned long 
  283. bitsel (unsigned long *input, const int *bitnums, int size)
  284. {
  285.   unsigned long ret = 0;
  286.   while (size--)
  287.   {
  288.     int bitpos = *bitnums++;
  289.     ret <<= 1;
  290.     if (bitpos >= 0)
  291.       ret |= 1 & (input[bitpos / 32] >> (bitpos % 32));
  292.   }
  293.   return ret;
  294. }
  295.  
  296. void 
  297. des_set_key (unsigned char *key, DESCon * sched)
  298. {
  299.  
  300.   unsigned long key_msw = GET_32BIT_MSB_FIRST (key);
  301.   unsigned long key_lsw = GET_32BIT_MSB_FIRST (key + 4);
  302.   static const int PC1_Cbits[] =
  303.   {
  304.     7, 15, 23, 31, 39, 47, 55, 63, 6, 14, 22, 30, 38, 46,
  305.     54, 62, 5, 13, 21, 29, 37, 45, 53, 61, 4, 12, 20, 28
  306.   };
  307.   static const int PC1_Dbits[] =
  308.   {
  309.     1, 9, 17, 25, 33, 41, 49, 57, 2, 10, 18, 26, 34, 42,
  310.     50, 58, 3, 11, 19, 27, 35, 43, 51, 59, 36, 44, 52, 60
  311.   };
  312.   /*
  313.      * The bit numbers in the two lists below don't correspond to
  314.      * the ones in the above description of PC2, because in the
  315.      * above description C and D are concatenated so `bit 28' means
  316.      * bit 0 of C. In this implementation we're using the standard
  317.      * `bitsel' function above and C is in the second word, so bit
  318.      * 0 of C is addressed by writing `32' here.
  319.    */
  320.   static const int PC2_0246[] =
  321.   {
  322.     49, 36, 59, 55, -1, -1, 37, 41, 48, 56, 34, 52, -1, -1, 15, 4,
  323.     25, 19, 9, 1, -1, -1, 12, 7, 17, 0, 22, 3, -1, -1, 46, 43
  324.   };
  325.   static const int PC2_1357[] =
  326.   {
  327.     -1, -1, 57, 32, 45, 54, 39, 50, -1, -1, 44, 53, 33, 40, 47, 58,
  328.     -1, -1, 26, 16, 5, 11, 23, 8, -1, -1, 10, 14, 6, 20, 27, 24
  329.   };
  330.   static const int leftshifts[] =
  331.   {1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1};
  332.  
  333.   unsigned long C, D;
  334.   unsigned long buf[2];
  335.   int i;
  336.  
  337.   buf[0] = key_lsw;
  338.   buf[1] = key_msw;
  339.  
  340.   C = bitsel (buf, PC1_Cbits, 28);
  341.   D = bitsel (buf, PC1_Dbits, 28);
  342.  
  343.   for (i = 0; i < 16; i++)
  344.   {
  345.     C = rotl28 (C, leftshifts[i]);
  346.     D = rotl28 (D, leftshifts[i]);
  347.     buf[0] = D;
  348.     buf[1] = C;
  349.     sched->k0246[i] = bitsel (buf, PC2_0246, 32);
  350.     sched->k1357[i] = bitsel (buf, PC2_1357, 32);
  351.   }
  352.  
  353.   sched->eiv0 = sched->eiv1 = 0;
  354.   sched->div0 = sched->div1 = 0;  /* for good measure */
  355. }
  356.  
  357. static const unsigned long SPboxes[8][64] =
  358. {
  359.   {0x01010400, 0x00000000, 0x00010000, 0x01010404,
  360.    0x01010004, 0x00010404, 0x00000004, 0x00010000,
  361.    0x00000400, 0x01010400, 0x01010404, 0x00000400,
  362.    0x01000404, 0x01010004, 0x01000000, 0x00000004,
  363.    0x00000404, 0x01000400, 0x01000400, 0x00010400,
  364.    0x00010400, 0x01010000, 0x01010000, 0x01000404,
  365.    0x00010004, 0x01000004, 0x01000004, 0x00010004,
  366.    0x00000000, 0x00000404, 0x00010404, 0x01000000,
  367.    0x00010000, 0x01010404, 0x00000004, 0x01010000,
  368.    0x01010400, 0x01000000, 0x01000000, 0x00000400,
  369.    0x01010004, 0x00010000, 0x00010400, 0x01000004,
  370.    0x00000400, 0x00000004, 0x01000404, 0x00010404,
  371.    0x01010404, 0x00010004, 0x01010000, 0x01000404,
  372.    0x01000004, 0x00000404, 0x00010404, 0x01010400,
  373.    0x00000404, 0x01000400, 0x01000400, 0x00000000,
  374.    0x00010004, 0x00010400, 0x00000000, 0x01010004L},
  375.  
  376.   {0x80108020, 0x80008000, 0x00008000, 0x00108020,
  377.    0x00100000, 0x00000020, 0x80100020, 0x80008020,
  378.    0x80000020, 0x80108020, 0x80108000, 0x80000000,
  379.    0x80008000, 0x00100000, 0x00000020, 0x80100020,
  380.    0x00108000, 0x00100020, 0x80008020, 0x00000000,
  381.    0x80000000, 0x00008000, 0x00108020, 0x80100000,
  382.    0x00100020, 0x80000020, 0x00000000, 0x00108000,
  383.    0x00008020, 0x80108000, 0x80100000, 0x00008020,
  384.    0x00000000, 0x00108020, 0x80100020, 0x00100000,
  385.    0x80008020, 0x80100000, 0x80108000, 0x00008000,
  386.    0x80100000, 0x80008000, 0x00000020, 0x80108020,
  387.    0x00108020, 0x00000020, 0x00008000, 0x80000000,
  388.    0x00008020, 0x80108000, 0x00100000, 0x80000020,
  389.    0x00100020, 0x80008020, 0x80000020, 0x00100020,
  390.    0x00108000, 0x00000000, 0x80008000, 0x00008020,
  391.    0x80000000, 0x80100020, 0x80108020, 0x00108000L},
  392.  
  393.   {0x00000208, 0x08020200, 0x00000000, 0x08020008,
  394.    0x08000200, 0x00000000, 0x00020208, 0x08000200,
  395.    0x00020008, 0x08000008, 0x08000008, 0x00020000,
  396.    0x08020208, 0x00020008, 0x08020000, 0x00000208,
  397.    0x08000000, 0x00000008, 0x08020200, 0x00000200,
  398.    0x00020200, 0x08020000, 0x08020008, 0x00020208,
  399.    0x08000208, 0x00020200, 0x00020000, 0x08000208,
  400.    0x00000008, 0x08020208, 0x00000200, 0x08000000,
  401.    0x08020200, 0x08000000, 0x00020008, 0x00000208,
  402.    0x00020000, 0x08020200, 0x08000200, 0x00000000,
  403.    0x00000200, 0x00020008, 0x08020208, 0x08000200,
  404.    0x08000008, 0x00000200, 0x00000000, 0x08020008,
  405.    0x08000208, 0x00020000, 0x08000000, 0x08020208,
  406.    0x00000008, 0x00020208, 0x00020200, 0x08000008,
  407.    0x08020000, 0x08000208, 0x00000208, 0x08020000,
  408.    0x00020208, 0x00000008, 0x08020008, 0x00020200L},
  409.  
  410.   {0x00802001, 0x00002081, 0x00002081, 0x00000080,
  411.    0x00802080, 0x00800081, 0x00800001, 0x00002001,
  412.    0x00000000, 0x00802000, 0x00802000, 0x00802081,
  413.    0x00000081, 0x00000000, 0x00800080, 0x00800001,
  414.    0x00000001, 0x00002000, 0x00800000, 0x00802001,
  415.    0x00000080, 0x00800000, 0x00002001, 0x00002080,
  416.    0x00800081, 0x00000001, 0x00002080, 0x00800080,
  417.    0x00002000, 0x00802080, 0x00802081, 0x00000081,
  418.    0x00800080, 0x00800001, 0x00802000, 0x00802081,
  419.    0x00000081, 0x00000000, 0x00000000, 0x00802000,
  420.    0x00002080, 0x00800080, 0x00800081, 0x00000001,
  421.    0x00802001, 0x00002081, 0x00002081, 0x00000080,
  422.    0x00802081, 0x00000081, 0x00000001, 0x00002000,
  423.    0x00800001, 0x00002001, 0x00802080, 0x00800081,
  424.    0x00002001, 0x00002080, 0x00800000, 0x00802001,
  425.    0x00000080, 0x00800000, 0x00002000, 0x00802080L},
  426.  
  427.   {0x00000100, 0x02080100, 0x02080000, 0x42000100,
  428.    0x00080000, 0x00000100, 0x40000000, 0x02080000,
  429.    0x40080100, 0x00080000, 0x02000100, 0x40080100,
  430.    0x42000100, 0x42080000, 0x00080100, 0x40000000,
  431.    0x02000000, 0x40080000, 0x40080000, 0x00000000,
  432.    0x40000100, 0x42080100, 0x42080100, 0x02000100,
  433.    0x42080000, 0x40000100, 0x00000000, 0x42000000,
  434.    0x02080100, 0x02000000, 0x42000000, 0x00080100,
  435.    0x00080000, 0x42000100, 0x00000100, 0x02000000,
  436.    0x40000000, 0x02080000, 0x42000100, 0x40080100,
  437.    0x02000100, 0x40000000, 0x42080000, 0x02080100,
  438.    0x40080100, 0x00000100, 0x02000000, 0x42080000,
  439.    0x42080100, 0x00080100, 0x42000000, 0x42080100,
  440.    0x02080000, 0x00000000, 0x40080000, 0x42000000,
  441.    0x00080100, 0x02000100, 0x40000100, 0x00080000,
  442.    0x00000000, 0x40080000, 0x02080100, 0x40000100L},
  443.  
  444.   {0x20000010, 0x20400000, 0x00004000, 0x20404010,
  445.    0x20400000, 0x00000010, 0x20404010, 0x00400000,
  446.    0x20004000, 0x00404010, 0x00400000, 0x20000010,
  447.    0x00400010, 0x20004000, 0x20000000, 0x00004010,
  448.    0x00000000, 0x00400010, 0x20004010, 0x00004000,
  449.    0x00404000, 0x20004010, 0x00000010, 0x20400010,
  450.    0x20400010, 0x00000000, 0x00404010, 0x20404000,
  451.    0x00004010, 0x00404000, 0x20404000, 0x20000000,
  452.    0x20004000, 0x00000010, 0x20400010, 0x00404000,
  453.    0x20404010, 0x00400000, 0x00004010, 0x20000010,
  454.    0x00400000, 0x20004000, 0x20000000, 0x00004010,
  455.    0x20000010, 0x20404010, 0x00404000, 0x20400000,
  456.    0x00404010, 0x20404000, 0x00000000, 0x20400010,
  457.    0x00000010, 0x00004000, 0x20400000, 0x00404010,
  458.    0x00004000, 0x00400010, 0x20004010, 0x00000000,
  459.    0x20404000, 0x20000000, 0x00400010, 0x20004010L},
  460.  
  461.   {0x00200000, 0x04200002, 0x04000802, 0x00000000,
  462.    0x00000800, 0x04000802, 0x00200802, 0x04200800,
  463.    0x04200802, 0x00200000, 0x00000000, 0x04000002,
  464.    0x00000002, 0x04000000, 0x04200002, 0x00000802,
  465.    0x04000800, 0x00200802, 0x00200002, 0x04000800,
  466.    0x04000002, 0x04200000, 0x04200800, 0x00200002,
  467.    0x04200000, 0x00000800, 0x00000802, 0x04200802,
  468.    0x00200800, 0x00000002, 0x04000000, 0x00200800,
  469.    0x04000000, 0x00200800, 0x00200000, 0x04000802,
  470.    0x04000802, 0x04200002, 0x04200002, 0x00000002,
  471.    0x00200002, 0x04000000, 0x04000800, 0x00200000,
  472.    0x04200800, 0x00000802, 0x00200802, 0x04200800,
  473.    0x00000802, 0x04000002, 0x04200802, 0x04200000,
  474.    0x00200800, 0x00000000, 0x00000002, 0x04200802,
  475.    0x00000000, 0x00200802, 0x04200000, 0x00000800,
  476.    0x04000002, 0x04000800, 0x00000800, 0x00200002L},
  477.  
  478.   {0x10001040, 0x00001000, 0x00040000, 0x10041040,
  479.    0x10000000, 0x10001040, 0x00000040, 0x10000000,
  480.    0x00040040, 0x10040000, 0x10041040, 0x00041000,
  481.    0x10041000, 0x00041040, 0x00001000, 0x00000040,
  482.    0x10040000, 0x10000040, 0x10001000, 0x00001040,
  483.    0x00041000, 0x00040040, 0x10040040, 0x10041000,
  484.    0x00001040, 0x00000000, 0x00000000, 0x10040040,
  485.    0x10000040, 0x10001000, 0x00041040, 0x00040000,
  486.    0x00041040, 0x00040000, 0x10041000, 0x00001000,
  487.    0x00000040, 0x10040040, 0x00001000, 0x00041040,
  488.    0x10001000, 0x00000040, 0x10000040, 0x10040000,
  489.    0x10040040, 0x10000000, 0x00040000, 0x10001040,
  490.    0x00000000, 0x10041040, 0x00040040, 0x10000040,
  491.    0x10040000, 0x10001000, 0x10001040, 0x00000000,
  492.    0x10041040, 0x00041000, 0x00041000, 0x00001040,
  493.    0x00001040, 0x00040040, 0x10000000, 0x10041000L}
  494. };
  495.  
  496. #define f(R, K0246, K1357) (\
  497.     s0246 = R ^ K0246, \
  498.     s1357 = R ^ K1357, \
  499.     s0246 = rotl(s0246, 28), \
  500.     SPboxes[0] [(s0246 >> 24) & 0x3F] | \
  501.     SPboxes[1] [(s1357 >> 24) & 0x3F] | \
  502.     SPboxes[2] [(s0246 >> 16) & 0x3F] | \
  503.     SPboxes[3] [(s1357 >> 16) & 0x3F] | \
  504.     SPboxes[4] [(s0246 >>  8) & 0x3F] | \
  505.     SPboxes[5] [(s1357 >>  8) & 0x3F] | \
  506.     SPboxes[6] [(s0246      ) & 0x3F] | \
  507.     SPboxes[7] [(s1357      ) & 0x3F])
  508.  
  509. #define bitswap(L, R, n, mask) (\
  510.     swap = mask & ( (R >> n) ^ L ), \
  511.     R ^= swap << n, \
  512.     L ^= swap)
  513.  
  514. /* Initial permutation */
  515. #define IP(L, R) (\
  516.     bitswap(R, L,  4, 0x0F0F0F0F), \
  517.     bitswap(R, L, 16, 0x0000FFFF), \
  518.     bitswap(L, R,  2, 0x33333333), \
  519.     bitswap(L, R,  8, 0x00FF00FF), \
  520.     bitswap(R, L,  1, 0x55555555))
  521.  
  522. /* Final permutation */
  523. #define FP(L, R) (\
  524.     bitswap(R, L,  1, 0x55555555), \
  525.     bitswap(L, R,  8, 0x00FF00FF), \
  526.     bitswap(L, R,  2, 0x33333333), \
  527.     bitswap(R, L, 16, 0x0000FFFF), \
  528.     bitswap(R, L,  4, 0x0F0F0F0F))
  529.  
  530. static void 
  531. des_encipher (unsigned long *output, unsigned long L, unsigned long R, DESCon * sched)
  532. {
  533.   unsigned long swap, s0246, s1357;
  534.  
  535.   IP (L, R);
  536.  
  537.   L = rotl (L, 1);
  538.   R = rotl (R, 1);
  539.  
  540.   L ^= f (R, sched->k0246[0], sched->k1357[0]);
  541.   R ^= f (L, sched->k0246[1], sched->k1357[1]);
  542.   L ^= f (R, sched->k0246[2], sched->k1357[2]);
  543.   R ^= f (L, sched->k0246[3], sched->k1357[3]);
  544.   L ^= f (R, sched->k0246[4], sched->k1357[4]);
  545.   R ^= f (L, sched->k0246[5], sched->k1357[5]);
  546.   L ^= f (R, sched->k0246[6], sched->k1357[6]);
  547.   R ^= f (L, sched->k0246[7], sched->k1357[7]);
  548.   L ^= f (R, sched->k0246[8], sched->k1357[8]);
  549.   R ^= f (L, sched->k0246[9], sched->k1357[9]);
  550.   L ^= f (R, sched->k0246[10], sched->k1357[10]);
  551.   R ^= f (L, sched->k0246[11], sched->k1357[11]);
  552.   L ^= f (R, sched->k0246[12], sched->k1357[12]);
  553.   R ^= f (L, sched->k0246[13], sched->k1357[13]);
  554.   L ^= f (R, sched->k0246[14], sched->k1357[14]);
  555.   R ^= f (L, sched->k0246[15], sched->k1357[15]);
  556.  
  557.   L = rotl (L, 31);
  558.   R = rotl (R, 31);
  559.  
  560.   swap = L;
  561.   L = R;
  562.   R = swap;
  563.  
  564.   FP (L, R);
  565.  
  566.   output[0] = L;
  567.   output[1] = R;
  568. }
  569.  
  570. static void 
  571. des_decipher (unsigned long *output, unsigned long L, unsigned long R, DESCon * sched)
  572. {
  573.   unsigned long swap, s0246, s1357;
  574.  
  575.   IP (L, R);
  576.  
  577.   L = rotl (L, 1);
  578.   R = rotl (R, 1);
  579.  
  580.   L ^= f (R, sched->k0246[15], sched->k1357[15]);
  581.   R ^= f (L, sched->k0246[14], sched->k1357[14]);
  582.   L ^= f (R, sched->k0246[13], sched->k1357[13]);
  583.   R ^= f (L, sched->k0246[12], sched->k1357[12]);
  584.   L ^= f (R, sched->k0246[11], sched->k1357[11]);
  585.   R ^= f (L, sched->k0246[10], sched->k1357[10]);
  586.   L ^= f (R, sched->k0246[9], sched->k1357[9]);
  587.   R ^= f (L, sched->k0246[8], sched->k1357[8]);
  588.   L ^= f (R, sched->k0246[7], sched->k1357[7]);
  589.   R ^= f (L, sched->k0246[6], sched->k1357[6]);
  590.   L ^= f (R, sched->k0246[5], sched->k1357[5]);
  591.   R ^= f (L, sched->k0246[4], sched->k1357[4]);
  592.   L ^= f (R, sched->k0246[3], sched->k1357[3]);
  593.   R ^= f (L, sched->k0246[2], sched->k1357[2]);
  594.   L ^= f (R, sched->k0246[1], sched->k1357[1]);
  595.   R ^= f (L, sched->k0246[0], sched->k1357[0]);
  596.  
  597.   L = rotl (L, 31);
  598.   R = rotl (R, 31);
  599.  
  600.   swap = L;
  601.   L = R;
  602.   R = swap;
  603.  
  604.   FP (L, R);
  605.  
  606.   output[0] = L;
  607.   output[1] = R;
  608. }
  609.  
  610. static void 
  611. des_cbc_encrypt (unsigned char *dest, const unsigned char *src, unsigned int len, DESCon * sched)
  612. {
  613.   unsigned long out[2], iv0, iv1;
  614.   unsigned int i;
  615.  
  616.   iv0 = sched->eiv0;
  617.   iv1 = sched->eiv1;
  618.   for (i = 0; i < len; i += 8)
  619.   {
  620.     iv0 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST (src);
  621.     src += 4;
  622.     iv1 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST (src);
  623.     src += 4;
  624.     des_encipher (out, iv0, iv1, sched);
  625.     iv0 = out[0];
  626.     iv1 = out[1];
  627.     PUT_32BIT_MSB_FIRST (dest, iv0);
  628.     dest += 4;
  629.     PUT_32BIT_MSB_FIRST (dest, iv1);
  630.     dest += 4;
  631.   }
  632.   sched->eiv0 = iv0;
  633.   sched->eiv1 = iv1;
  634. }
  635.  
  636. static void 
  637. des_cbc_decrypt (unsigned char *dest, const unsigned char *src, unsigned int len, DESCon * sched)
  638. {
  639.   unsigned long out[2], iv0, iv1, xL, xR;
  640.   unsigned int i;
  641.  
  642.   iv0 = sched->div0;
  643.   iv1 = sched->div1;
  644.   for (i = 0; i < len; i += 8)
  645.   {
  646.     xL = GET_32BIT_MSB_FIRST (src);
  647.     src += 4;
  648.     xR = GET_32BIT_MSB_FIRST (src);
  649.     src += 4;
  650.     des_decipher (out, xL, xR, sched);
  651.     iv0 ^= out[0];
  652.     iv1 ^= out[1];
  653.     PUT_32BIT_MSB_FIRST (dest, iv0);
  654.     dest += 4;
  655.     PUT_32BIT_MSB_FIRST (dest, iv1);
  656.     dest += 4;
  657.     iv0 = xL;
  658.     iv1 = xR;
  659.   }
  660.   sched->div0 = iv0;
  661.   sched->div1 = iv1;
  662. }
  663.  
  664. void 
  665. des_3cbc_encrypt (unsigned char *dest, const unsigned char *src, unsigned int len, DESCon * scheds)
  666. {
  667.   des_cbc_encrypt (dest, src, len, &scheds[0]);
  668.   des_cbc_decrypt (dest, dest, len, &scheds[1]);
  669.   des_cbc_encrypt (dest, dest, len, &scheds[2]);
  670. }
  671.  
  672. void 
  673. des_3cbc_decrypt (unsigned char *dest, const unsigned char *src, unsigned int len, DESCon * scheds)
  674. {
  675.   des_cbc_decrypt (dest, src, len, &scheds[2]);
  676.   des_cbc_encrypt (dest, dest, len, &scheds[1]);
  677.   des_cbc_decrypt (dest, dest, len, &scheds[0]);
  678. }
  679.