xtea: add av_xtea_alloc()
[ffmpeg.git] / libavutil / xtea.c
1 /*
2  * A 32-bit implementation of the XTEA algorithm
3  * Copyright (c) 2012 Samuel Pitoiset
4  *
5  * loosely based on the implementation of David Wheeler and Roger Needham
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 /**
25  * @file
26  * @brief XTEA 32-bit implementation
27  * @author Samuel Pitoiset
28  * @ingroup lavu_xtea
29  */
30
31 #include "avutil.h"
32 #include "common.h"
33 #include "intreadwrite.h"
34 #include "mem.h"
35 #include "xtea.h"
36
37 #if !FF_API_CRYPTO_CONTEXT
38 struct AVXTEA {
39     uint32_t key[16];
40 };
41 #endif
42
43 AVXTEA *av_xtea_alloc(void)
44 {
45     return av_mallocz(sizeof(struct AVXTEA));
46 }
47
48 void av_xtea_init(AVXTEA *ctx, const uint8_t key[16])
49 {
50     int i;
51
52     for (i = 0; i < 4; i++)
53         ctx->key[i] = AV_RB32(key + (i << 2));
54 }
55
56 static void xtea_crypt_ecb(AVXTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
57                            int decrypt, uint8_t *iv)
58 {
59     uint32_t v0, v1;
60     int i;
61
62     v0 = AV_RB32(src);
63     v1 = AV_RB32(src + 4);
64
65     if (decrypt) {
66         uint32_t delta = 0x9E3779B9, sum = delta * 32;
67
68         for (i = 0; i < 32; i++) {
69             v1 -= (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + ctx->key[(sum >> 11) & 3]);
70             sum -= delta;
71             v0 -= (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + ctx->key[sum & 3]);
72         }
73         if (iv) {
74             v0 ^= AV_RB32(iv);
75             v1 ^= AV_RB32(iv + 4);
76             memcpy(iv, src, 8);
77         }
78     } else {
79         uint32_t sum = 0, delta = 0x9E3779B9;
80
81         for (i = 0; i < 32; i++) {
82             v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + ctx->key[sum & 3]);
83             sum += delta;
84             v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + ctx->key[(sum >> 11) & 3]);
85         }
86     }
87
88     AV_WB32(dst, v0);
89     AV_WB32(dst + 4, v1);
90 }
91
92 void av_xtea_crypt(AVXTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src, int count,
93                    uint8_t *iv, int decrypt)
94 {
95     int i;
96
97     if (decrypt) {
98         while (count--) {
99             xtea_crypt_ecb(ctx, dst, src, decrypt, iv);
100
101             src   += 8;
102             dst   += 8;
103         }
104     } else {
105         while (count--) {
106             if (iv) {
107                 for (i = 0; i < 8; i++)
108                     dst[i] = src[i] ^ iv[i];
109                 xtea_crypt_ecb(ctx, dst, dst, decrypt, NULL);
110                 memcpy(iv, dst, 8);
111             } else {
112                 xtea_crypt_ecb(ctx, dst, src, decrypt, NULL);
113             }
114             src   += 8;
115             dst   += 8;
116         }
117     }
118 }
119
120 #ifdef TEST
121 #include <stdio.h>
122
123 #define XTEA_NUM_TESTS 6
124
125 static const uint8_t xtea_test_key[XTEA_NUM_TESTS][16] = {
126     { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
127       0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f },
128     { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
129       0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f },
130     { 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07,
131       0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f },
132     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
133       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
134     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
135       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
136     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
137       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 }
138 };
139
140 static const uint8_t xtea_test_pt[XTEA_NUM_TESTS][8] = {
141     { 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48 },
142     { 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41 },
143     { 0x5a, 0x5b, 0x6e, 0x27, 0x89, 0x48, 0xd7, 0x7f },
144     { 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48 },
145     { 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41 },
146     { 0x70, 0xe1, 0x22, 0x5d, 0x6e, 0x4e, 0x76, 0x55 }
147 };
148
149 static const uint8_t xtea_test_ct[XTEA_NUM_TESTS][8] = {
150     { 0x49, 0x7d, 0xf3, 0xd0, 0x72, 0x61, 0x2c, 0xb5 },
151     { 0xe7, 0x8f, 0x2d, 0x13, 0x74, 0x43, 0x41, 0xd8 },
152     { 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41 },
153     { 0xa0, 0x39, 0x05, 0x89, 0xf8, 0xb8, 0xef, 0xa5 },
154     { 0xed, 0x23, 0x37, 0x5a, 0x82, 0x1a, 0x8c, 0x2d },
155     { 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41, 0x41 }
156 };
157
158 static void test_xtea(AVXTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
159                       const uint8_t *ref, int len, uint8_t *iv, int dir,
160                       const char *test)
161 {
162     av_xtea_crypt(ctx, dst, src, len, iv, dir);
163     if (memcmp(dst, ref, 8*len)) {
164         int i;
165         printf("%s failed\ngot      ", test);
166         for (i = 0; i < 8*len; i++)
167             printf("%02x ", dst[i]);
168         printf("\nexpected ");
169         for (i = 0; i < 8*len; i++)
170             printf("%02x ", ref[i]);
171         printf("\n");
172         exit(1);
173     }
174 }
175
176 int main(void)
177 {
178     AVXTEA ctx;
179     uint8_t buf[8], iv[8];
180     int i;
181     const uint8_t src[32] = "HelloWorldHelloWorldHelloWorld";
182     uint8_t ct[32];
183     uint8_t pl[32];
184
185     for (i = 0; i < XTEA_NUM_TESTS; i++) {
186         av_xtea_init(&ctx, xtea_test_key[i]);
187
188         test_xtea(&ctx, buf, xtea_test_pt[i], xtea_test_ct[i], 1, NULL, 0, "encryption");
189         test_xtea(&ctx, buf, xtea_test_ct[i], xtea_test_pt[i], 1, NULL, 1, "decryption");
190
191         /* encrypt */
192         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
193         av_xtea_crypt(&ctx, ct, src, 4, iv, 0);
194
195         /* decrypt into pl */
196         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
197         test_xtea(&ctx, pl, ct, src, 4, iv, 1, "CBC decryption");
198
199         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
200         test_xtea(&ctx, ct, ct, src, 4, iv, 1, "CBC inplace decryption");
201     }
202     printf("Test encryption/decryption success.\n");
203
204     return 0;
205 }
206
207 #endif