Merge tag 'arm64-upstream' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm64...
[sfrench/cifs-2.6.git] / crypto / salsa20_generic.c
index d7da0eea5622af96f63300ad45c35450951551e1..5074006a56c358c9ade929d1be3139dcc8ae77a3 100644 (file)
  *
  */
 
-#include <linux/init.h>
+#include <asm/unaligned.h>
+#include <crypto/internal/skcipher.h>
+#include <crypto/salsa20.h>
 #include <linux/module.h>
-#include <linux/errno.h>
-#include <linux/crypto.h>
-#include <linux/types.h>
-#include <linux/bitops.h>
-#include <crypto/algapi.h>
-#include <asm/byteorder.h>
 
-#define SALSA20_IV_SIZE        8U
-#define SALSA20_MIN_KEY_SIZE  16U
-#define SALSA20_MAX_KEY_SIZE  32U
-
-/*
- * Start of code taken from D. J. Bernstein's reference implementation.
- * With some modifications and optimizations made to suit our needs.
- */
-
-/*
-salsa20-ref.c version 20051118
-D. J. Bernstein
-Public domain.
-*/
-
-#define U32TO8_LITTLE(p, v) \
-       { (p)[0] = (v >>  0) & 0xff; (p)[1] = (v >>  8) & 0xff; \
-         (p)[2] = (v >> 16) & 0xff; (p)[3] = (v >> 24) & 0xff; }
-#define U8TO32_LITTLE(p)   \
-       (((u32)((p)[0])      ) | ((u32)((p)[1]) <<  8) | \
-        ((u32)((p)[2]) << 16) | ((u32)((p)[3]) << 24)   )
-
-struct salsa20_ctx
-{
-       u32 input[16];
-};
-
-static void salsa20_wordtobyte(u8 output[64], const u32 input[16])
+static void salsa20_block(u32 *state, __le32 *stream)
 {
        u32 x[16];
        int i;
 
-       memcpy(x, input, sizeof(x));
-       for (i = 20; i > 0; i -= 2) {
+       memcpy(x, state, sizeof(x));
+
+       for (i = 0; i < 20; i += 2) {
                x[ 4] ^= rol32((x[ 0] + x[12]),  7);
                x[ 8] ^= rol32((x[ 4] + x[ 0]),  9);
                x[12] ^= rol32((x[ 8] + x[ 4]), 13);
@@ -95,145 +65,137 @@ static void salsa20_wordtobyte(u8 output[64], const u32 input[16])
                x[14] ^= rol32((x[13] + x[12]), 13);
                x[15] ^= rol32((x[14] + x[13]), 18);
        }
-       for (i = 0; i < 16; ++i)
-               x[i] += input[i];
-       for (i = 0; i < 16; ++i)
-               U32TO8_LITTLE(output + 4 * i,x[i]);
-}
 
-static const char sigma[16] = "expand 32-byte k";
-static const char tau[16] = "expand 16-byte k";
+       for (i = 0; i < 16; i++)
+               stream[i] = cpu_to_le32(x[i] + state[i]);
+
+       if (++state[8] == 0)
+               state[9]++;
+}
 
-static void salsa20_keysetup(struct salsa20_ctx *ctx, const u8 *k, u32 kbytes)
+static void salsa20_docrypt(u32 *state, u8 *dst, const u8 *src,
+                           unsigned int bytes)
 {
-       const char *constants;
+       __le32 stream[SALSA20_BLOCK_SIZE / sizeof(__le32)];
 
-       ctx->input[1] = U8TO32_LITTLE(k + 0);
-       ctx->input[2] = U8TO32_LITTLE(k + 4);
-       ctx->input[3] = U8TO32_LITTLE(k + 8);
-       ctx->input[4] = U8TO32_LITTLE(k + 12);
-       if (kbytes == 32) { /* recommended */
-               k += 16;
-               constants = sigma;
-       } else { /* kbytes == 16 */
-               constants = tau;
+       if (dst != src)
+               memcpy(dst, src, bytes);
+
+       while (bytes >= SALSA20_BLOCK_SIZE) {
+               salsa20_block(state, stream);
+               crypto_xor(dst, (const u8 *)stream, SALSA20_BLOCK_SIZE);
+               bytes -= SALSA20_BLOCK_SIZE;
+               dst += SALSA20_BLOCK_SIZE;
+       }
+       if (bytes) {
+               salsa20_block(state, stream);
+               crypto_xor(dst, (const u8 *)stream, bytes);
        }
-       ctx->input[11] = U8TO32_LITTLE(k + 0);
-       ctx->input[12] = U8TO32_LITTLE(k + 4);
-       ctx->input[13] = U8TO32_LITTLE(k + 8);
-       ctx->input[14] = U8TO32_LITTLE(k + 12);
-       ctx->input[0] = U8TO32_LITTLE(constants + 0);
-       ctx->input[5] = U8TO32_LITTLE(constants + 4);
-       ctx->input[10] = U8TO32_LITTLE(constants + 8);
-       ctx->input[15] = U8TO32_LITTLE(constants + 12);
 }
 
-static void salsa20_ivsetup(struct salsa20_ctx *ctx, const u8 *iv)
+void crypto_salsa20_init(u32 *state, const struct salsa20_ctx *ctx,
+                        const u8 *iv)
 {
-       ctx->input[6] = U8TO32_LITTLE(iv + 0);
-       ctx->input[7] = U8TO32_LITTLE(iv + 4);
-       ctx->input[8] = 0;
-       ctx->input[9] = 0;
+       memcpy(state, ctx->initial_state, sizeof(ctx->initial_state));
+       state[6] = get_unaligned_le32(iv + 0);
+       state[7] = get_unaligned_le32(iv + 4);
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_salsa20_init);
 
-static void salsa20_encrypt_bytes(struct salsa20_ctx *ctx, u8 *dst,
-                                 const u8 *src, unsigned int bytes)
+int crypto_salsa20_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
+                         unsigned int keysize)
 {
-       u8 buf[64];
-
-       if (dst != src)
-               memcpy(dst, src, bytes);
-
-       while (bytes) {
-               salsa20_wordtobyte(buf, ctx->input);
-
-               ctx->input[8]++;
-               if (!ctx->input[8])
-                       ctx->input[9]++;
+       static const char sigma[16] = "expand 32-byte k";
+       static const char tau[16] = "expand 16-byte k";
+       struct salsa20_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
+       const char *constants;
 
-               if (bytes <= 64) {
-                       crypto_xor(dst, buf, bytes);
-                       return;
-               }
+       if (keysize != SALSA20_MIN_KEY_SIZE &&
+           keysize != SALSA20_MAX_KEY_SIZE)
+               return -EINVAL;
 
-               crypto_xor(dst, buf, 64);
-               bytes -= 64;
-               dst += 64;
+       ctx->initial_state[1] = get_unaligned_le32(key + 0);
+       ctx->initial_state[2] = get_unaligned_le32(key + 4);
+       ctx->initial_state[3] = get_unaligned_le32(key + 8);
+       ctx->initial_state[4] = get_unaligned_le32(key + 12);
+       if (keysize == 32) { /* recommended */
+               key += 16;
+               constants = sigma;
+       } else { /* keysize == 16 */
+               constants = tau;
        }
-}
-
-/*
- * End of code taken from D. J. Bernstein's reference implementation.
- */
+       ctx->initial_state[11] = get_unaligned_le32(key + 0);
+       ctx->initial_state[12] = get_unaligned_le32(key + 4);
+       ctx->initial_state[13] = get_unaligned_le32(key + 8);
+       ctx->initial_state[14] = get_unaligned_le32(key + 12);
+       ctx->initial_state[0]  = get_unaligned_le32(constants + 0);
+       ctx->initial_state[5]  = get_unaligned_le32(constants + 4);
+       ctx->initial_state[10] = get_unaligned_le32(constants + 8);
+       ctx->initial_state[15] = get_unaligned_le32(constants + 12);
+
+       /* space for the nonce; it will be overridden for each request */
+       ctx->initial_state[6] = 0;
+       ctx->initial_state[7] = 0;
+
+       /* initial block number */
+       ctx->initial_state[8] = 0;
+       ctx->initial_state[9] = 0;
 
-static int setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
-                 unsigned int keysize)
-{
-       struct salsa20_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
-       salsa20_keysetup(ctx, key, keysize);
        return 0;
 }
+EXPORT_SYMBOL_GPL(crypto_salsa20_setkey);
 
-static int encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
-                  struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
-                  unsigned int nbytes)
+static int salsa20_crypt(struct skcipher_request *req)
 {
-       struct blkcipher_walk walk;
-       struct crypto_blkcipher *tfm = desc->tfm;
-       struct salsa20_ctx *ctx = crypto_blkcipher_ctx(tfm);
+       struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
+       const struct salsa20_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
+       struct skcipher_walk walk;
+       u32 state[16];
        int err;
 
-       blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
-       err = blkcipher_walk_virt_block(desc, &walk, 64);
+       err = skcipher_walk_virt(&walk, req, true);
 
-       salsa20_ivsetup(ctx, walk.iv);
+       crypto_salsa20_init(state, ctx, walk.iv);
 
-       while (walk.nbytes >= 64) {
-               salsa20_encrypt_bytes(ctx, walk.dst.virt.addr,
-                                     walk.src.virt.addr,
-                                     walk.nbytes - (walk.nbytes % 64));
-               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, walk.nbytes % 64);
-       }
+       while (walk.nbytes > 0) {
+               unsigned int nbytes = walk.nbytes;
 
-       if (walk.nbytes) {
-               salsa20_encrypt_bytes(ctx, walk.dst.virt.addr,
-                                     walk.src.virt.addr, walk.nbytes);
-               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, 0);
+               if (nbytes < walk.total)
+                       nbytes = round_down(nbytes, walk.stride);
+
+               salsa20_docrypt(state, walk.dst.virt.addr, walk.src.virt.addr,
+                               nbytes);
+               err = skcipher_walk_done(&walk, walk.nbytes - nbytes);
        }
 
        return err;
 }
 
-static struct crypto_alg alg = {
-       .cra_name           =   "salsa20",
-       .cra_driver_name    =   "salsa20-generic",
-       .cra_priority       =   100,
-       .cra_flags          =   CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
-       .cra_type           =   &crypto_blkcipher_type,
-       .cra_blocksize      =   1,
-       .cra_ctxsize        =   sizeof(struct salsa20_ctx),
-       .cra_alignmask      =   3,
-       .cra_module         =   THIS_MODULE,
-       .cra_u              =   {
-               .blkcipher = {
-                       .setkey         =   setkey,
-                       .encrypt        =   encrypt,
-                       .decrypt        =   encrypt,
-                       .min_keysize    =   SALSA20_MIN_KEY_SIZE,
-                       .max_keysize    =   SALSA20_MAX_KEY_SIZE,
-                       .ivsize         =   SALSA20_IV_SIZE,
-               }
-       }
+static struct skcipher_alg alg = {
+       .base.cra_name          = "salsa20",
+       .base.cra_driver_name   = "salsa20-generic",
+       .base.cra_priority      = 100,
+       .base.cra_blocksize     = 1,
+       .base.cra_ctxsize       = sizeof(struct salsa20_ctx),
+       .base.cra_module        = THIS_MODULE,
+
+       .min_keysize            = SALSA20_MIN_KEY_SIZE,
+       .max_keysize            = SALSA20_MAX_KEY_SIZE,
+       .ivsize                 = SALSA20_IV_SIZE,
+       .chunksize              = SALSA20_BLOCK_SIZE,
+       .setkey                 = crypto_salsa20_setkey,
+       .encrypt                = salsa20_crypt,
+       .decrypt                = salsa20_crypt,
 };
 
 static int __init salsa20_generic_mod_init(void)
 {
-       return crypto_register_alg(&alg);
+       return crypto_register_skcipher(&alg);
 }
 
 static void __exit salsa20_generic_mod_fini(void)
 {
-       crypto_unregister_alg(&alg);
+       crypto_unregister_skcipher(&alg);
 }
 
 module_init(salsa20_generic_mod_init);