xref: /openbmc/linux/crypto/arc4.c (revision f66501dc)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Cryptographic API
4  *
5  * ARC4 Cipher Algorithm
6  *
7  * Jon Oberheide <jon@oberheide.org>
8  */
9 
10 #include <crypto/algapi.h>
11 #include <crypto/arc4.h>
12 #include <crypto/internal/skcipher.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 
16 struct arc4_ctx {
17 	u32 S[256];
18 	u32 x, y;
19 };
20 
21 static int arc4_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
22 			unsigned int key_len)
23 {
24 	struct arc4_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
25 	int i, j = 0, k = 0;
26 
27 	ctx->x = 1;
28 	ctx->y = 0;
29 
30 	for (i = 0; i < 256; i++)
31 		ctx->S[i] = i;
32 
33 	for (i = 0; i < 256; i++) {
34 		u32 a = ctx->S[i];
35 		j = (j + in_key[k] + a) & 0xff;
36 		ctx->S[i] = ctx->S[j];
37 		ctx->S[j] = a;
38 		if (++k >= key_len)
39 			k = 0;
40 	}
41 
42 	return 0;
43 }
44 
45 static int arc4_set_key_skcipher(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *in_key,
46 				 unsigned int key_len)
47 {
48 	return arc4_set_key(&tfm->base, in_key, key_len);
49 }
50 
51 static void arc4_crypt(struct arc4_ctx *ctx, u8 *out, const u8 *in,
52 		       unsigned int len)
53 {
54 	u32 *const S = ctx->S;
55 	u32 x, y, a, b;
56 	u32 ty, ta, tb;
57 
58 	if (len == 0)
59 		return;
60 
61 	x = ctx->x;
62 	y = ctx->y;
63 
64 	a = S[x];
65 	y = (y + a) & 0xff;
66 	b = S[y];
67 
68 	do {
69 		S[y] = a;
70 		a = (a + b) & 0xff;
71 		S[x] = b;
72 		x = (x + 1) & 0xff;
73 		ta = S[x];
74 		ty = (y + ta) & 0xff;
75 		tb = S[ty];
76 		*out++ = *in++ ^ S[a];
77 		if (--len == 0)
78 			break;
79 		y = ty;
80 		a = ta;
81 		b = tb;
82 	} while (true);
83 
84 	ctx->x = x;
85 	ctx->y = y;
86 }
87 
88 static void arc4_crypt_one(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out, const u8 *in)
89 {
90 	arc4_crypt(crypto_tfm_ctx(tfm), out, in, 1);
91 }
92 
93 static int ecb_arc4_crypt(struct skcipher_request *req)
94 {
95 	struct crypto_skcipher *tfm = crypto_skcipher_reqtfm(req);
96 	struct arc4_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
97 	struct skcipher_walk walk;
98 	int err;
99 
100 	err = skcipher_walk_virt(&walk, req, false);
101 
102 	while (walk.nbytes > 0) {
103 		arc4_crypt(ctx, walk.dst.virt.addr, walk.src.virt.addr,
104 			   walk.nbytes);
105 		err = skcipher_walk_done(&walk, 0);
106 	}
107 
108 	return err;
109 }
110 
111 static struct crypto_alg arc4_cipher = {
112 	.cra_name		=	"arc4",
113 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
114 	.cra_blocksize		=	ARC4_BLOCK_SIZE,
115 	.cra_ctxsize		=	sizeof(struct arc4_ctx),
116 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
117 	.cra_u			=	{
118 		.cipher = {
119 			.cia_min_keysize	=	ARC4_MIN_KEY_SIZE,
120 			.cia_max_keysize	=	ARC4_MAX_KEY_SIZE,
121 			.cia_setkey		=	arc4_set_key,
122 			.cia_encrypt		=	arc4_crypt_one,
123 			.cia_decrypt		=	arc4_crypt_one,
124 		},
125 	},
126 };
127 
128 static struct skcipher_alg arc4_skcipher = {
129 	.base.cra_name		=	"ecb(arc4)",
130 	.base.cra_priority	=	100,
131 	.base.cra_blocksize	=	ARC4_BLOCK_SIZE,
132 	.base.cra_ctxsize	=	sizeof(struct arc4_ctx),
133 	.base.cra_module	=	THIS_MODULE,
134 	.min_keysize		=	ARC4_MIN_KEY_SIZE,
135 	.max_keysize		=	ARC4_MAX_KEY_SIZE,
136 	.setkey			=	arc4_set_key_skcipher,
137 	.encrypt		=	ecb_arc4_crypt,
138 	.decrypt		=	ecb_arc4_crypt,
139 };
140 
141 static int __init arc4_init(void)
142 {
143 	int err;
144 
145 	err = crypto_register_alg(&arc4_cipher);
146 	if (err)
147 		return err;
148 
149 	err = crypto_register_skcipher(&arc4_skcipher);
150 	if (err)
151 		crypto_unregister_alg(&arc4_cipher);
152 	return err;
153 }
154 
155 static void __exit arc4_exit(void)
156 {
157 	crypto_unregister_alg(&arc4_cipher);
158 	crypto_unregister_skcipher(&arc4_skcipher);
159 }
160 
161 subsys_initcall(arc4_init);
162 module_exit(arc4_exit);
163 
164 MODULE_LICENSE("GPL");
165 MODULE_DESCRIPTION("ARC4 Cipher Algorithm");
166 MODULE_AUTHOR("Jon Oberheide <jon@oberheide.org>");
167 MODULE_ALIAS_CRYPTO("arc4");
168