xref: /openbmc/linux/crypto/tea.c (revision d5cb9783536a41df9f9cba5b0a1d78047ed787f7)
1 /*
2  * Cryptographic API.
3  *
4  * TEA, XTEA, and XETA crypto alogrithms
5  *
6  * The TEA and Xtended TEA algorithms were developed by David Wheeler
7  * and Roger Needham at the Computer Laboratory of Cambridge University.
8  *
9  * Due to the order of evaluation in XTEA many people have incorrectly
10  * implemented it.  XETA (XTEA in the wrong order), exists for
11  * compatibility with these implementations.
12  *
13  * Copyright (c) 2004 Aaron Grothe ajgrothe@yahoo.com
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
16  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
17  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
18  * (at your option) any later version.
19  *
20  */
21 
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <asm/scatterlist.h>
26 #include <linux/crypto.h>
27 
28 #define TEA_KEY_SIZE		16
29 #define TEA_BLOCK_SIZE		8
30 #define TEA_ROUNDS		32
31 #define TEA_DELTA		0x9e3779b9
32 
33 #define XTEA_KEY_SIZE		16
34 #define XTEA_BLOCK_SIZE		8
35 #define XTEA_ROUNDS		32
36 #define XTEA_DELTA		0x9e3779b9
37 
38 #define u32_in(x) le32_to_cpu(*(const __le32 *)(x))
39 #define u32_out(to, from) (*(__le32 *)(to) = cpu_to_le32(from))
40 
41 struct tea_ctx {
42 	u32 KEY[4];
43 };
44 
45 struct xtea_ctx {
46 	u32 KEY[4];
47 };
48 
49 static int tea_setkey(void *ctx_arg, const u8 *in_key,
50                        unsigned int key_len, u32 *flags)
51 {
52 
53 	struct tea_ctx *ctx = ctx_arg;
54 
55 	if (key_len != 16)
56 	{
57 		*flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
58 		return -EINVAL;
59 	}
60 
61 	ctx->KEY[0] = u32_in (in_key);
62 	ctx->KEY[1] = u32_in (in_key + 4);
63 	ctx->KEY[2] = u32_in (in_key + 8);
64 	ctx->KEY[3] = u32_in (in_key + 12);
65 
66 	return 0;
67 
68 }
69 
70 static void tea_encrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
71 {
72 	u32 y, z, n, sum = 0;
73 	u32 k0, k1, k2, k3;
74 
75 	struct tea_ctx *ctx = ctx_arg;
76 
77 	y = u32_in (src);
78 	z = u32_in (src + 4);
79 
80 	k0 = ctx->KEY[0];
81 	k1 = ctx->KEY[1];
82 	k2 = ctx->KEY[2];
83 	k3 = ctx->KEY[3];
84 
85 	n = TEA_ROUNDS;
86 
87 	while (n-- > 0) {
88 		sum += TEA_DELTA;
89 		y += ((z << 4) + k0) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k1);
90 		z += ((y << 4) + k2) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k3);
91 	}
92 
93 	u32_out (dst, y);
94 	u32_out (dst + 4, z);
95 }
96 
97 static void tea_decrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
98 {
99 	u32 y, z, n, sum;
100 	u32 k0, k1, k2, k3;
101 
102 	struct tea_ctx *ctx = ctx_arg;
103 
104 	y = u32_in (src);
105 	z = u32_in (src + 4);
106 
107 	k0 = ctx->KEY[0];
108 	k1 = ctx->KEY[1];
109 	k2 = ctx->KEY[2];
110 	k3 = ctx->KEY[3];
111 
112 	sum = TEA_DELTA << 5;
113 
114 	n = TEA_ROUNDS;
115 
116 	while (n-- > 0) {
117 		z -= ((y << 4) + k2) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k3);
118 		y -= ((z << 4) + k0) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k1);
119 		sum -= TEA_DELTA;
120 	}
121 
122 	u32_out (dst, y);
123 	u32_out (dst + 4, z);
124 
125 }
126 
127 static int xtea_setkey(void *ctx_arg, const u8 *in_key,
128                        unsigned int key_len, u32 *flags)
129 {
130 
131 	struct xtea_ctx *ctx = ctx_arg;
132 
133 	if (key_len != 16)
134 	{
135 		*flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
136 		return -EINVAL;
137 	}
138 
139 	ctx->KEY[0] = u32_in (in_key);
140 	ctx->KEY[1] = u32_in (in_key + 4);
141 	ctx->KEY[2] = u32_in (in_key + 8);
142 	ctx->KEY[3] = u32_in (in_key + 12);
143 
144 	return 0;
145 
146 }
147 
148 static void xtea_encrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
149 {
150 
151 	u32 y, z, sum = 0;
152 	u32 limit = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
153 
154 	struct xtea_ctx *ctx = ctx_arg;
155 
156 	y = u32_in (src);
157 	z = u32_in (src + 4);
158 
159 	while (sum != limit) {
160 		y += ((z << 4 ^ z >> 5) + z) ^ (sum + ctx->KEY[sum&3]);
161 		sum += XTEA_DELTA;
162 		z += ((y << 4 ^ y >> 5) + y) ^ (sum + ctx->KEY[sum>>11 &3]);
163 	}
164 
165 	u32_out (dst, y);
166 	u32_out (dst + 4, z);
167 
168 }
169 
170 static void xtea_decrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
171 {
172 
173 	u32 y, z, sum;
174 	struct tea_ctx *ctx = ctx_arg;
175 
176 	y = u32_in (src);
177 	z = u32_in (src + 4);
178 
179 	sum = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
180 
181 	while (sum) {
182 		z -= ((y << 4 ^ y >> 5) + y) ^ (sum + ctx->KEY[sum>>11 & 3]);
183 		sum -= XTEA_DELTA;
184 		y -= ((z << 4 ^ z >> 5) + z) ^ (sum + ctx->KEY[sum & 3]);
185 	}
186 
187 	u32_out (dst, y);
188 	u32_out (dst + 4, z);
189 
190 }
191 
192 
193 static void xeta_encrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
194 {
195 
196 	u32 y, z, sum = 0;
197 	u32 limit = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
198 
199 	struct xtea_ctx *ctx = ctx_arg;
200 
201 	y = u32_in (src);
202 	z = u32_in (src + 4);
203 
204 	while (sum != limit) {
205 		y += (z << 4 ^ z >> 5) + (z ^ sum) + ctx->KEY[sum&3];
206 		sum += XTEA_DELTA;
207 		z += (y << 4 ^ y >> 5) + (y ^ sum) + ctx->KEY[sum>>11 &3];
208 	}
209 
210 	u32_out (dst, y);
211 	u32_out (dst + 4, z);
212 
213 }
214 
215 static void xeta_decrypt(void *ctx_arg, u8 *dst, const u8 *src)
216 {
217 
218 	u32 y, z, sum;
219 	struct tea_ctx *ctx = ctx_arg;
220 
221 	y = u32_in (src);
222 	z = u32_in (src + 4);
223 
224 	sum = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
225 
226 	while (sum) {
227 		z -= (y << 4 ^ y >> 5) + (y ^ sum) + ctx->KEY[sum>>11 & 3];
228 		sum -= XTEA_DELTA;
229 		y -= (z << 4 ^ z >> 5) + (z ^ sum) + ctx->KEY[sum & 3];
230 	}
231 
232 	u32_out (dst, y);
233 	u32_out (dst + 4, z);
234 
235 }
236 
237 static struct crypto_alg tea_alg = {
238 	.cra_name		=	"tea",
239 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
240 	.cra_blocksize		=	TEA_BLOCK_SIZE,
241 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct tea_ctx),
242 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
243 	.cra_list		=	LIST_HEAD_INIT(tea_alg.cra_list),
244 	.cra_u			=	{ .cipher = {
245 	.cia_min_keysize	=	TEA_KEY_SIZE,
246 	.cia_max_keysize	=	TEA_KEY_SIZE,
247 	.cia_setkey		= 	tea_setkey,
248 	.cia_encrypt		=	tea_encrypt,
249 	.cia_decrypt		=	tea_decrypt } }
250 };
251 
252 static struct crypto_alg xtea_alg = {
253 	.cra_name		=	"xtea",
254 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
255 	.cra_blocksize		=	XTEA_BLOCK_SIZE,
256 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct xtea_ctx),
257 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
258 	.cra_list		=	LIST_HEAD_INIT(xtea_alg.cra_list),
259 	.cra_u			=	{ .cipher = {
260 	.cia_min_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
261 	.cia_max_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
262 	.cia_setkey		= 	xtea_setkey,
263 	.cia_encrypt		=	xtea_encrypt,
264 	.cia_decrypt		=	xtea_decrypt } }
265 };
266 
267 static struct crypto_alg xeta_alg = {
268 	.cra_name		=	"xeta",
269 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
270 	.cra_blocksize		=	XTEA_BLOCK_SIZE,
271 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct xtea_ctx),
272 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
273 	.cra_list		=	LIST_HEAD_INIT(xtea_alg.cra_list),
274 	.cra_u			=	{ .cipher = {
275 	.cia_min_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
276 	.cia_max_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
277 	.cia_setkey		= 	xtea_setkey,
278 	.cia_encrypt		=	xeta_encrypt,
279 	.cia_decrypt		=	xeta_decrypt } }
280 };
281 
282 static int __init init(void)
283 {
284 	int ret = 0;
285 
286 	ret = crypto_register_alg(&tea_alg);
287 	if (ret < 0)
288 		goto out;
289 
290 	ret = crypto_register_alg(&xtea_alg);
291 	if (ret < 0) {
292 		crypto_unregister_alg(&tea_alg);
293 		goto out;
294 	}
295 
296 	ret = crypto_register_alg(&xeta_alg);
297 	if (ret < 0) {
298 		crypto_unregister_alg(&tea_alg);
299 		crypto_unregister_alg(&xtea_alg);
300 		goto out;
301 	}
302 
303 out:
304 	return ret;
305 }
306 
307 static void __exit fini(void)
308 {
309 	crypto_unregister_alg(&tea_alg);
310 	crypto_unregister_alg(&xtea_alg);
311 	crypto_unregister_alg(&xeta_alg);
312 }
313 
314 MODULE_ALIAS("xtea");
315 MODULE_ALIAS("xeta");
316 
317 module_init(init);
318 module_exit(fini);
319 
320 MODULE_LICENSE("GPL");
321 MODULE_DESCRIPTION("TEA, XTEA & XETA Cryptographic Algorithms");
322