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iTechSharp/srcbc/crypto/engines/NoekeonEngine.cs
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@@ -0,0 +1,256 @@
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using System;
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using Org.BouncyCastle.Crypto.Parameters;
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||||
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namespace Org.BouncyCastle.Crypto.Engines
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{
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/**
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* A Noekeon engine, using direct-key mode.
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*/
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public class NoekeonEngine
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: IBlockCipher
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{
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private const int GenericSize = 16; // Block and key size, as well as the amount of rounds.
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private static readonly uint[] nullVector =
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{
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0x00, 0x00, 0x00, 0x00 // Used in decryption
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};
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private static readonly uint[] roundConstants =
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{
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0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c,
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||||
0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a,
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||||
0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63,
|
||||
0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a,
|
||||
0xd4
|
||||
};
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||||
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||||
private uint[] state = new uint[4], // a
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subKeys = new uint[4], // k
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decryptKeys = new uint[4];
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||||
private bool _initialised, _forEncryption;
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||||
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/**
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||||
* Create an instance of the Noekeon encryption algorithm
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||||
* and set some defaults
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*/
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public NoekeonEngine()
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{
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_initialised = false;
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}
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public string AlgorithmName
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{
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get { return "Noekeon"; }
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}
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public bool IsPartialBlockOkay
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{
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get { return false; }
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||||
}
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||||
public int GetBlockSize()
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{
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return GenericSize;
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||||
}
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||||
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/**
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||||
* initialise
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||||
*
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||||
* @param forEncryption whether or not we are for encryption.
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||||
* @param params the parameters required to set up the cipher.
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||||
* @exception ArgumentException if the params argument is
|
||||
* inappropriate.
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*/
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||||
public void Init(
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||||
bool forEncryption,
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||||
ICipherParameters parameters)
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||||
{
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if (!(parameters is KeyParameter))
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throw new ArgumentException("Invalid parameters passed to Noekeon init - " + parameters.GetType().Name, "parameters");
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||||
_forEncryption = forEncryption;
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||||
_initialised = true;
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||||
KeyParameter p = (KeyParameter) parameters;
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||||
setKey(p.GetKey());
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}
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public int ProcessBlock(
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byte[] input,
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int inOff,
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||||
byte[] output,
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int outOff)
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{
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if (!_initialised)
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||||
throw new InvalidOperationException(AlgorithmName + " not initialised");
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||||
if ((inOff + GenericSize) > input.Length)
|
||||
throw new DataLengthException("input buffer too short");
|
||||
if ((outOff + GenericSize) > output.Length)
|
||||
throw new DataLengthException("output buffer too short");
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||||
|
||||
return _forEncryption
|
||||
? encryptBlock(input, inOff, output, outOff)
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||||
: decryptBlock(input, inOff, output, outOff);
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||||
}
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||||
public void Reset()
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||||
{
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||||
// TODO This should do something in case the encryption is aborted
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||||
}
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||||
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||||
/**
|
||||
* Re-key the cipher.
|
||||
*
|
||||
* @param key the key to be used
|
||||
*/
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||||
private void setKey(byte[] key)
|
||||
{
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||||
subKeys[0] = bytesToIntBig(key, 0);
|
||||
subKeys[1] = bytesToIntBig(key, 4);
|
||||
subKeys[2] = bytesToIntBig(key, 8);
|
||||
subKeys[3] = bytesToIntBig(key, 12);
|
||||
}
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||||
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||||
private int encryptBlock(
|
||||
byte[] input,
|
||||
int inOff,
|
||||
byte[] output,
|
||||
int outOff)
|
||||
{
|
||||
state[0] = bytesToIntBig(input, inOff);
|
||||
state[1] = bytesToIntBig(input, inOff+4);
|
||||
state[2] = bytesToIntBig(input, inOff+8);
|
||||
state[3] = bytesToIntBig(input, inOff+12);
|
||||
|
||||
int i;
|
||||
for (i = 0; i < GenericSize; i++)
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||||
{
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||||
state[0] ^= roundConstants[i];
|
||||
theta(state, subKeys);
|
||||
pi1(state);
|
||||
gamma(state);
|
||||
pi2(state);
|
||||
}
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||||
|
||||
state[0] ^= roundConstants[i];
|
||||
theta(state, subKeys);
|
||||
|
||||
intToBytesBig(state[0], output, outOff);
|
||||
intToBytesBig(state[1], output, outOff+4);
|
||||
intToBytesBig(state[2], output, outOff+8);
|
||||
intToBytesBig(state[3], output, outOff+12);
|
||||
|
||||
return GenericSize;
|
||||
}
|
||||
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||||
private int decryptBlock(
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||||
byte[] input,
|
||||
int inOff,
|
||||
byte[] output,
|
||||
int outOff)
|
||||
{
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||||
state[0] = bytesToIntBig(input, inOff);
|
||||
state[1] = bytesToIntBig(input, inOff+4);
|
||||
state[2] = bytesToIntBig(input, inOff+8);
|
||||
state[3] = bytesToIntBig(input, inOff+12);
|
||||
|
||||
Array.Copy(subKeys, 0, decryptKeys, 0, subKeys.Length);
|
||||
theta(decryptKeys, nullVector);
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||||
|
||||
int i;
|
||||
for (i = GenericSize; i > 0; i--)
|
||||
{
|
||||
theta(state, decryptKeys);
|
||||
state[0] ^= roundConstants[i];
|
||||
pi1(state);
|
||||
gamma(state);
|
||||
pi2(state);
|
||||
}
|
||||
|
||||
theta(state, decryptKeys);
|
||||
state[0] ^= roundConstants[i];
|
||||
|
||||
intToBytesBig(state[0], output, outOff);
|
||||
intToBytesBig(state[1], output, outOff+4);
|
||||
intToBytesBig(state[2], output, outOff+8);
|
||||
intToBytesBig(state[3], output, outOff+12);
|
||||
|
||||
return GenericSize;
|
||||
}
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||||
private void gamma(uint[] a)
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||||
{
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||||
a[1] ^= ~a[3] & ~a[2];
|
||||
a[0] ^= a[2] & a[1];
|
||||
|
||||
uint tmp = a[3];
|
||||
a[3] = a[0];
|
||||
a[0] = tmp;
|
||||
a[2] ^= a[0]^a[1]^a[3];
|
||||
|
||||
a[1] ^= ~a[3] & ~a[2];
|
||||
a[0] ^= a[2] & a[1];
|
||||
}
|
||||
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||||
private void theta(uint[] a, uint[] k)
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||||
{
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||||
uint tmp;
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||||
tmp = a[0]^a[2];
|
||||
tmp ^= rotl(tmp,8)^rotl(tmp,24);
|
||||
a[1] ^= tmp;
|
||||
a[3] ^= tmp;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||
{
|
||||
a[i] ^= k[i];
|
||||
}
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||||
|
||||
tmp = a[1]^a[3];
|
||||
tmp ^= rotl(tmp,8)^rotl(tmp,24);
|
||||
a[0] ^= tmp;
|
||||
a[2] ^= tmp;
|
||||
}
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||||
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||||
private void pi1(uint[] a)
|
||||
{
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||||
a[1] = rotl(a[1], 1);
|
||||
a[2] = rotl(a[2], 5);
|
||||
a[3] = rotl(a[3], 2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void pi2(uint[] a)
|
||||
{
|
||||
a[1] = rotl(a[1], 31);
|
||||
a[2] = rotl(a[2], 27);
|
||||
a[3] = rotl(a[3], 30);
|
||||
}
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||||
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||||
// Helpers
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||||
private uint bytesToIntBig(byte[] input, int off)
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{
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||||
int result = ((input[off++]) << 24) |
|
||||
((input[off++] & 0xff) << 16) |
|
||||
((input[off++] & 0xff) << 8) |
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||||
(input[off ] & 0xff);
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||||
return (uint) result;
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}
|
||||
|
||||
private void intToBytesBig(uint x, byte[] output, int off)
|
||||
{
|
||||
output[off++] = (byte)(x >> 24);
|
||||
output[off++] = (byte)(x >> 16);
|
||||
output[off++] = (byte)(x >> 8);
|
||||
output[off ] = (byte)x;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private uint rotl(uint x, int y)
|
||||
{
|
||||
return (x << y) | (x >> (32-y));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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