Merge commit '6151e9128ce2a84a443c82b78f5b5cb364ba2ab4'
[ffmpeg.git] / libavutil / aes.c
index 7950902..397ea77 100644 (file)
 
 #include "common.h"
 #include "aes.h"
+#include "aes_internal.h"
 #include "intreadwrite.h"
-
-typedef union {
-    uint64_t u64[2];
-    uint32_t u32[4];
-    uint8_t u8x4[4][4];
-    uint8_t u8[16];
-} av_aes_block;
-
-typedef struct AVAES {
-    // Note: round_key[16] is accessed in the init code, but this only
-    // overwrites state, which does not matter (see also commit ba554c0).
-    av_aes_block round_key[15];
-    av_aes_block state[2];
-    int rounds;
-} AVAES;
+#include "timer.h"
 
 const int av_aes_size= sizeof(AVAES);
 
+struct AVAES *av_aes_alloc(void)
+{
+    return av_mallocz(sizeof(struct AVAES));
+}
+
 static const uint8_t rcon[10] = {
-  0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36
+    0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36
 };
 
 static uint8_t     sbox[256];
@@ -56,9 +48,9 @@ static uint32_t dec_multbl[4][256];
 #endif
 
 #if HAVE_BIGENDIAN
-#   define ROT(x, s) ((x >> s) | (x << (32-s)))
+#   define ROT(x, s) (((x) >> (s)) | ((x) << (32-(s))))
 #else
-#   define ROT(x, s) ((x << s) | (x >> (32-s)))
+#   define ROT(x, s) (((x) << (s)) | ((x) >> (32-(s))))
 #endif
 
 static inline void addkey(av_aes_block *dst, const av_aes_block *src,
@@ -105,7 +97,8 @@ static void subshift(av_aes_block s0[2], int s, const uint8_t *box)
     s3[0].u8[ 5] = box[s3[1].u8[ 1]];
 }
 
-static inline int mix_core(uint32_t multbl[][256], int a, int b, int c, int d){
+static inline int mix_core(uint32_t multbl[][256], int a, int b, int c, int d)
+{
 #if CONFIG_SMALL
     return multbl[0][a] ^ ROT(multbl[0][b], 8) ^ ROT(multbl[0][c], 16) ^ ROT(multbl[0][d], 24);
 #else
@@ -113,15 +106,16 @@ static inline int mix_core(uint32_t multbl[][256], int a, int b, int c, int d){
 #endif
 }
 
-static inline void mix(av_aes_block state[2], uint32_t multbl[][256], int s1, int s3){
+static inline void mix(av_aes_block state[2], uint32_t multbl[][256], int s1, int s3)
+{
     uint8_t (*src)[4] = state[1].u8x4;
-    state[0].u32[0] = mix_core(multbl, src[0][0], src[s1  ][1], src[2][2], src[s3  ][3]);
-    state[0].u32[1] = mix_core(multbl, src[1][0], src[s3-1][1], src[3][2], src[s1-1][3]);
-    state[0].u32[2] = mix_core(multbl, src[2][0], src[s3  ][1], src[0][2], src[s1  ][3]);
-    state[0].u32[3] = mix_core(multbl, src[3][0], src[s1-1][1], src[1][2], src[s3-1][3]);
+    state[0].u32[0] = mix_core(multbl, src[0][0], src[s1    ][1], src[2][2], src[s3    ][3]);
+    state[0].u32[1] = mix_core(multbl, src[1][0], src[s3 - 1][1], src[3][2], src[s1 - 1][3]);
+    state[0].u32[2] = mix_core(multbl, src[2][0], src[s3    ][1], src[0][2], src[s1    ][3]);
+    state[0].u32[3] = mix_core(multbl, src[3][0], src[s1 - 1][1], src[1][2], src[s3 - 1][3]);
 }
 
-static inline void crypt(AVAES *a, int s, const uint8_t *sbox,
+static inline void aes_crypt(AVAES *a, int s, const uint8_t *sbox,
                          uint32_t multbl[][256])
 {
     int r;
@@ -134,31 +128,44 @@ static inline void crypt(AVAES *a, int s, const uint8_t *sbox,
     subshift(&a->state[0], s, sbox);
 }
 
-void av_aes_crypt(AVAES *a, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
-                  int count, uint8_t *iv, int decrypt)
+static void aes_encrypt(AVAES *a, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
+                        int count, uint8_t *iv, int rounds)
 {
     while (count--) {
-        addkey_s(&a->state[1], src, &a->round_key[a->rounds]);
-        if (decrypt) {
-            crypt(a, 0, inv_sbox, dec_multbl);
-            if (iv) {
-                addkey_s(&a->state[0], iv, &a->state[0]);
-                memcpy(iv, src, 16);
-            }
-            addkey_d(dst, &a->state[0], &a->round_key[0]);
-        } else {
-            if (iv)
-                addkey_s(&a->state[1], iv, &a->state[1]);
-            crypt(a, 2, sbox, enc_multbl);
-            addkey_d(dst, &a->state[0], &a->round_key[0]);
-            if (iv)
-                memcpy(iv, dst, 16);
+        addkey_s(&a->state[1], src, &a->round_key[rounds]);
+        if (iv)
+            addkey_s(&a->state[1], iv, &a->state[1]);
+        aes_crypt(a, 2, sbox, enc_multbl);
+        addkey_d(dst, &a->state[0], &a->round_key[0]);
+        if (iv)
+            memcpy(iv, dst, 16);
+        src += 16;
+        dst += 16;
+    }
+}
+
+static void aes_decrypt(AVAES *a, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
+                        int count, uint8_t *iv, int rounds)
+{
+    while (count--) {
+        addkey_s(&a->state[1], src, &a->round_key[rounds]);
+        aes_crypt(a, 0, inv_sbox, dec_multbl);
+        if (iv) {
+            addkey_s(&a->state[0], iv, &a->state[0]);
+            memcpy(iv, src, 16);
         }
+        addkey_d(dst, &a->state[0], &a->round_key[0]);
         src += 16;
         dst += 16;
     }
 }
 
+void av_aes_crypt(AVAES *a, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
+                  int count, uint8_t *iv, int decrypt)
+{
+    a->crypt(a, dst, src, count, iv, a->rounds);
+}
+
 static void init_multbl2(uint32_t tbl[][256], const int c[4],
                          const uint8_t *log8, const uint8_t *alog8,
                          const uint8_t *sbox)
@@ -174,7 +181,7 @@ static void init_multbl2(uint32_t tbl[][256], const int c[4],
             l = alog8[x + log8[c[1]]];
             m = alog8[x + log8[c[2]]];
             n = alog8[x + log8[c[3]]];
-            tbl[0][i] = AV_NE(MKBETAG(k,l,m,n), MKTAG(k,l,m,n));
+            tbl[0][i] = AV_NE(MKBETAG(k, l, m, n), MKTAG(k, l, m, n));
 #if !CONFIG_SMALL
             tbl[1][i] = ROT(tbl[0][i], 8);
             tbl[2][i] = ROT(tbl[0][i], 16);
@@ -194,7 +201,9 @@ int av_aes_init(AVAES *a, const uint8_t *key, int key_bits, int decrypt)
     uint8_t log8[256];
     uint8_t alog8[512];
 
-    if (!enc_multbl[FF_ARRAY_ELEMS(enc_multbl)-1][FF_ARRAY_ELEMS(enc_multbl[0])-1]) {
+    a->crypt = decrypt ? aes_decrypt : aes_encrypt;
+
+    if (!enc_multbl[FF_ARRAY_ELEMS(enc_multbl) - 1][FF_ARRAY_ELEMS(enc_multbl[0]) - 1]) {
         j = 1;
         for (i = 0; i < 255; i++) {
             alog8[i] = alog8[i + 255] = j;
@@ -208,7 +217,7 @@ int av_aes_init(AVAES *a, const uint8_t *key, int key_bits, int decrypt)
             j ^= (j << 1) ^ (j << 2) ^ (j << 3) ^ (j << 4);
             j = (j ^ (j >> 8) ^ 99) & 255;
             inv_sbox[j] = i;
-            sbox[i] = j;
+            sbox[i]     = j;
         }
         init_multbl2(dec_multbl, (const int[4]) { 0xe, 0x9, 0xd, 0xb },
                      log8, alog8, inv_sbox);
@@ -217,7 +226,7 @@ int av_aes_init(AVAES *a, const uint8_t *key, int key_bits, int decrypt)
     }
 
     if (key_bits != 128 && key_bits != 192 && key_bits != 256)
-        return -1;
+        return AVERROR(EINVAL);
 
     a->rounds = rounds;
 
@@ -250,87 +259,10 @@ int av_aes_init(AVAES *a, const uint8_t *key, int key_bits, int decrypt)
             a->round_key[i] = tmp[0];
         }
     } else {
-        for (i = 0; i < (rounds + 1) >> 1; i++) {
-            FFSWAP(av_aes_block, a->round_key[i], a->round_key[rounds-i]);
-        }
+        for (i = 0; i < (rounds + 1) >> 1; i++)
+            FFSWAP(av_aes_block, a->round_key[i], a->round_key[rounds - i]);
     }
 
     return 0;
 }
 
-#ifdef TEST
-// LCOV_EXCL_START
-#include <string.h>
-#include "lfg.h"
-#include "log.h"
-
-int main(int argc, char **argv)
-{
-    int i, j;
-    AVAES b;
-    uint8_t rkey[2][16] = {
-        { 0 },
-        { 0x10, 0xa5, 0x88, 0x69, 0xd7, 0x4b, 0xe5, 0xa3,
-          0x74, 0xcf, 0x86, 0x7c, 0xfb, 0x47, 0x38, 0x59 }
-    };
-    uint8_t pt[16], rpt[2][16]= {
-        { 0x6a, 0x84, 0x86, 0x7c, 0xd7, 0x7e, 0x12, 0xad,
-          0x07, 0xea, 0x1b, 0xe8, 0x95, 0xc5, 0x3f, 0xa3 },
-        { 0 }
-    };
-    uint8_t rct[2][16]= {
-        { 0x73, 0x22, 0x81, 0xc0, 0xa0, 0xaa, 0xb8, 0xf7,
-          0xa5, 0x4a, 0x0c, 0x67, 0xa0, 0xc4, 0x5e, 0xcf },
-        { 0x6d, 0x25, 0x1e, 0x69, 0x44, 0xb0, 0x51, 0xe0,
-          0x4e, 0xaa, 0x6f, 0xb4, 0xdb, 0xf7, 0x84, 0x65 }
-    };
-    uint8_t temp[16];
-    int err = 0;
-
-    av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG);
-
-    for (i = 0; i < 2; i++) {
-        av_aes_init(&b, rkey[i], 128, 1);
-        av_aes_crypt(&b, temp, rct[i], 1, NULL, 1);
-        for (j = 0; j < 16; j++) {
-            if (rpt[i][j] != temp[j]) {
-                av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %02X %02X\n",
-                       j, rpt[i][j], temp[j]);
-                err = 1;
-            }
-        }
-    }
-
-    if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
-        AVAES ae, ad;
-        AVLFG prng;
-
-        av_aes_init(&ae, "PI=3.141592654..", 128, 0);
-        av_aes_init(&ad, "PI=3.141592654..", 128, 1);
-        av_lfg_init(&prng, 1);
-
-        for (i = 0; i < 10000; i++) {
-            for (j = 0; j < 16; j++) {
-                pt[j] = av_lfg_get(&prng);
-            }
-            {
-                START_TIMER;
-                av_aes_crypt(&ae, temp, pt, 1, NULL, 0);
-                if (!(i & (i - 1)))
-                    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%02X %02X %02X %02X\n",
-                           temp[0], temp[5], temp[10], temp[15]);
-                av_aes_crypt(&ad, temp, temp, 1, NULL, 1);
-                STOP_TIMER("aes");
-            }
-            for (j = 0; j < 16; j++) {
-                if (pt[j] != temp[j]) {
-                    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %02X %02X\n",
-                           i, j, pt[j], temp[j]);
-                }
-            }
-        }
-    }
-    return err;
-}
-// LCOV_EXCL_STOP
-#endif