Home | History | Annotate | Line # | Download | only in x86
      1  1.1  riastrad /*
      2  1.1  riastrad  * Copyright (c) 2016 Thomas Pornin <pornin (at) bolet.org>
      3  1.1  riastrad  *
      4  1.1  riastrad  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
      5  1.1  riastrad  * a copy of this software and associated documentation files (the
      6  1.1  riastrad  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
      7  1.1  riastrad  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
      8  1.1  riastrad  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
      9  1.1  riastrad  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
     10  1.1  riastrad  * the following conditions:
     11  1.1  riastrad  *
     12  1.1  riastrad  * The above copyright notice and this permission notice shall be
     13  1.1  riastrad  * included in all copies or substantial portions of the Software.
     14  1.1  riastrad  *
     15  1.1  riastrad  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
     16  1.1  riastrad  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
     17  1.1  riastrad  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
     18  1.1  riastrad  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
     19  1.1  riastrad  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
     20  1.1  riastrad  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
     21  1.1  riastrad  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
     22  1.1  riastrad  * SOFTWARE.
     23  1.1  riastrad  */
     24  1.1  riastrad 
     25  1.1  riastrad #include <sys/cdefs.h>
     26  1.1  riastrad __KERNEL_RCSID(1, "$NetBSD: aes_sse2_dec.c,v 1.1 2020/06/29 23:47:54 riastradh Exp $");
     27  1.1  riastrad 
     28  1.1  riastrad #include <sys/types.h>
     29  1.1  riastrad 
     30  1.1  riastrad #include "aes_sse2_impl.h"
     31  1.1  riastrad 
     32  1.1  riastrad /* see inner.h */
     33  1.1  riastrad void
     34  1.1  riastrad aes_sse2_bitslice_invSbox(__m128i q[static 4])
     35  1.1  riastrad {
     36  1.1  riastrad 	/*
     37  1.1  riastrad 	 * See br_aes_ct_bitslice_invSbox(). This is the natural extension
     38  1.1  riastrad 	 * to 64-bit registers.
     39  1.1  riastrad 	 */
     40  1.1  riastrad 	__m128i q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6, q7;
     41  1.1  riastrad 
     42  1.1  riastrad 	q0 = ~q[0];
     43  1.1  riastrad 	q1 = ~q[1];
     44  1.1  riastrad 	q2 = q[2];
     45  1.1  riastrad 	q3 = q[3];
     46  1.1  riastrad 	q4 = _mm_shuffle_epi32(q[0], 0x0e);
     47  1.1  riastrad 	q5 = _mm_shuffle_epi32(~q[1], 0x0e);
     48  1.1  riastrad 	q6 = _mm_shuffle_epi32(~q[2], 0x0e);
     49  1.1  riastrad 	q7 = _mm_shuffle_epi32(q[3], 0x0e);
     50  1.1  riastrad 
     51  1.1  riastrad 	q[3] = _mm_unpacklo_epi64(q5 ^ q0 ^ q2, q1 ^ q4 ^ q6);
     52  1.1  riastrad 	q[2] = _mm_unpacklo_epi64(q4 ^ q7 ^ q1, q0 ^ q3 ^ q5);
     53  1.1  riastrad 	q[1] = _mm_unpacklo_epi64(q3 ^ q6 ^ q0, q7 ^ q2 ^ q4);
     54  1.1  riastrad 	q[0] = _mm_unpacklo_epi64(q2 ^ q5 ^ q7, q6 ^ q1 ^ q3);
     55  1.1  riastrad 
     56  1.1  riastrad 	aes_sse2_bitslice_Sbox(q);
     57  1.1  riastrad 
     58  1.1  riastrad 	q0 = ~q[0];
     59  1.1  riastrad 	q1 = ~q[1];
     60  1.1  riastrad 	q2 = q[2];
     61  1.1  riastrad 	q3 = q[3];
     62  1.1  riastrad 	q4 = _mm_shuffle_epi32(q[0], 0x0e);
     63  1.1  riastrad 	q5 = _mm_shuffle_epi32(~q[1], 0x0e);
     64  1.1  riastrad 	q6 = _mm_shuffle_epi32(~q[2], 0x0e);
     65  1.1  riastrad 	q7 = _mm_shuffle_epi32(q[3], 0x0e);
     66  1.1  riastrad 
     67  1.1  riastrad 	q[3] = _mm_unpacklo_epi64(q5 ^ q0 ^ q2, q1 ^ q4 ^ q6);
     68  1.1  riastrad 	q[2] = _mm_unpacklo_epi64(q4 ^ q7 ^ q1, q0 ^ q3 ^ q5);
     69  1.1  riastrad 	q[1] = _mm_unpacklo_epi64(q3 ^ q6 ^ q0, q7 ^ q2 ^ q4);
     70  1.1  riastrad 	q[0] = _mm_unpacklo_epi64(q2 ^ q5 ^ q7, q6 ^ q1 ^ q3);
     71  1.1  riastrad }
     72  1.1  riastrad 
     73  1.1  riastrad static inline void
     74  1.1  riastrad add_round_key(__m128i q[static 4], const uint64_t sk[static 8])
     75  1.1  riastrad {
     76  1.1  riastrad 	q[0] ^= _mm_set_epi64x(sk[4], sk[0]);
     77  1.1  riastrad 	q[1] ^= _mm_set_epi64x(sk[5], sk[1]);
     78  1.1  riastrad 	q[2] ^= _mm_set_epi64x(sk[6], sk[2]);
     79  1.1  riastrad 	q[3] ^= _mm_set_epi64x(sk[7], sk[3]);
     80  1.1  riastrad }
     81  1.1  riastrad 
     82  1.1  riastrad static inline __m128i
     83  1.1  riastrad inv_shift_row(__m128i q)
     84  1.1  riastrad {
     85  1.1  riastrad 	__m128i x, y0, y1, y2, y3, y4, y5, y6;
     86  1.1  riastrad 
     87  1.1  riastrad 	x = q;
     88  1.1  riastrad 	y0 = x & _mm_set1_epi64x(0x000000000000FFFF);
     89  1.1  riastrad 	y1 = x & _mm_set1_epi64x(0x000000000FFF0000);
     90  1.1  riastrad 	y2 = x & _mm_set1_epi64x(0x00000000F0000000);
     91  1.1  riastrad 	y3 = x & _mm_set1_epi64x(0x000000FF00000000);
     92  1.1  riastrad 	y4 = x & _mm_set1_epi64x(0x0000FF0000000000);
     93  1.1  riastrad 	y5 = x & _mm_set1_epi64x(0x000F000000000000);
     94  1.1  riastrad 	y6 = x & _mm_set1_epi64x(0xFFF0000000000000);
     95  1.1  riastrad 	y1 = _mm_slli_epi64(y1, 4);
     96  1.1  riastrad 	y2 = _mm_srli_epi64(y2, 12);
     97  1.1  riastrad 	y3 = _mm_slli_epi64(y3, 8);
     98  1.1  riastrad 	y4 = _mm_srli_epi64(y4, 8);
     99  1.1  riastrad 	y5 = _mm_slli_epi64(y5, 12);
    100  1.1  riastrad 	y6 = _mm_srli_epi64(y6, 4);
    101  1.1  riastrad 	return y0 | y1 | y2 | y3 | y4 | y5 | y6;
    102  1.1  riastrad }
    103  1.1  riastrad 
    104  1.1  riastrad static inline void
    105  1.1  riastrad inv_shift_rows(__m128i q[static 4])
    106  1.1  riastrad {
    107  1.1  riastrad 
    108  1.1  riastrad 	q[0] = inv_shift_row(q[0]);
    109  1.1  riastrad 	q[1] = inv_shift_row(q[1]);
    110  1.1  riastrad 	q[2] = inv_shift_row(q[2]);
    111  1.1  riastrad 	q[3] = inv_shift_row(q[3]);
    112  1.1  riastrad }
    113  1.1  riastrad 
    114  1.1  riastrad static inline __m128i
    115  1.1  riastrad rotr32(__m128i x)
    116  1.1  riastrad {
    117  1.1  riastrad 	return _mm_slli_epi64(x, 32) | _mm_srli_epi64(x, 32);
    118  1.1  riastrad }
    119  1.1  riastrad 
    120  1.1  riastrad static inline void
    121  1.1  riastrad inv_mix_columns(__m128i q[4])
    122  1.1  riastrad {
    123  1.1  riastrad 	__m128i q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6, q7;
    124  1.1  riastrad 	__m128i r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7;
    125  1.1  riastrad 	__m128i s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
    126  1.1  riastrad 
    127  1.1  riastrad 	q0 = q[0];
    128  1.1  riastrad 	q1 = q[1];
    129  1.1  riastrad 	q2 = q[2];
    130  1.1  riastrad 	q3 = q[3];
    131  1.1  riastrad 	r0 = _mm_srli_epi64(q0, 16) | _mm_slli_epi64(q0, 48);
    132  1.1  riastrad 	r1 = _mm_srli_epi64(q1, 16) | _mm_slli_epi64(q1, 48);
    133  1.1  riastrad 	r2 = _mm_srli_epi64(q2, 16) | _mm_slli_epi64(q2, 48);
    134  1.1  riastrad 	r3 = _mm_srli_epi64(q3, 16) | _mm_slli_epi64(q3, 48);
    135  1.1  riastrad 
    136  1.1  riastrad 	q7 = _mm_shuffle_epi32(q3, 0x0e);
    137  1.1  riastrad 	q6 = _mm_shuffle_epi32(q2, 0x0e);
    138  1.1  riastrad 	q5 = _mm_shuffle_epi32(q1, 0x0e);
    139  1.1  riastrad 	q4 = _mm_shuffle_epi32(q0, 0x0e);
    140  1.1  riastrad 
    141  1.1  riastrad 	r7 = _mm_shuffle_epi32(r3, 0x0e);
    142  1.1  riastrad 	r6 = _mm_shuffle_epi32(r2, 0x0e);
    143  1.1  riastrad 	r5 = _mm_shuffle_epi32(r1, 0x0e);
    144  1.1  riastrad 	r4 = _mm_shuffle_epi32(r0, 0x0e);
    145  1.1  riastrad 
    146  1.1  riastrad 	s0 = q5 ^ q6 ^ q7 ^ r0 ^ r5 ^ r7 ^ rotr32(q0 ^ q5 ^ q6 ^ r0 ^ r5);
    147  1.1  riastrad 	s1 = q0 ^ q5 ^ r0 ^ r1 ^ r5 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q1 ^ q5 ^ q7 ^ r1 ^ r5 ^ r6);
    148  1.1  riastrad 	s2 = q0 ^ q1 ^ q6 ^ r1 ^ r2 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q0 ^ q2 ^ q6 ^ r2 ^ r6 ^ r7);
    149  1.1  riastrad 	s3 = q0 ^ q1 ^ q2 ^ q5 ^ q6 ^ r0 ^ r2 ^ r3 ^ r5 ^ rotr32(q0 ^ q1 ^ q3 ^ q5 ^ q6 ^ q7 ^ r0 ^ r3 ^ r5 ^ r7);
    150  1.1  riastrad 	s4 = q1 ^ q2 ^ q3 ^ q5 ^ r1 ^ r3 ^ r4 ^ r5 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q1 ^ q2 ^ q4 ^ q5 ^ q7 ^ r1 ^ r4 ^ r5 ^ r6);
    151  1.1  riastrad 	s5 = q2 ^ q3 ^ q4 ^ q6 ^ r2 ^ r4 ^ r5 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q2 ^ q3 ^ q5 ^ q6 ^ r2 ^ r5 ^ r6 ^ r7);
    152  1.1  riastrad 	s6 = q3 ^ q4 ^ q5 ^ q7 ^ r3 ^ r5 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q3 ^ q4 ^ q6 ^ q7 ^ r3 ^ r6 ^ r7);
    153  1.1  riastrad 	s7 = q4 ^ q5 ^ q6 ^ r4 ^ r6 ^ r7 ^ rotr32(q4 ^ q5 ^ q7 ^ r4 ^ r7);
    154  1.1  riastrad 
    155  1.1  riastrad 	q[0] = _mm_unpacklo_epi64(s0, s4);
    156  1.1  riastrad 	q[1] = _mm_unpacklo_epi64(s1, s5);
    157  1.1  riastrad 	q[2] = _mm_unpacklo_epi64(s2, s6);
    158  1.1  riastrad 	q[3] = _mm_unpacklo_epi64(s3, s7);
    159  1.1  riastrad }
    160  1.1  riastrad 
    161  1.1  riastrad /* see inner.h */
    162  1.1  riastrad void
    163  1.1  riastrad aes_sse2_bitslice_decrypt(unsigned num_rounds,
    164  1.1  riastrad 	const uint64_t *skey, __m128i q[static 4])
    165  1.1  riastrad {
    166  1.1  riastrad 	unsigned u;
    167  1.1  riastrad 
    168  1.1  riastrad 	add_round_key(q, skey + (num_rounds << 3));
    169  1.1  riastrad 	for (u = num_rounds - 1; u > 0; u --) {
    170  1.1  riastrad 		inv_shift_rows(q);
    171  1.1  riastrad 		aes_sse2_bitslice_invSbox(q);
    172  1.1  riastrad 		add_round_key(q, skey + (u << 3));
    173  1.1  riastrad 		inv_mix_columns(q);
    174  1.1  riastrad 	}
    175  1.1  riastrad 	inv_shift_rows(q);
    176  1.1  riastrad 	aes_sse2_bitslice_invSbox(q);
    177  1.1  riastrad 	add_round_key(q, skey);
    178  1.1  riastrad }
    179