Merge tag 'clk-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/clk/linux
[platform/kernel/linux-rpi.git] / crypto / serpent_generic.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Cryptographic API.
4  *
5  * Serpent Cipher Algorithm.
6  *
7  * Copyright (C) 2002 Dag Arne Osvik <osvik@ii.uib.no>
8  *               2003 Herbert Valerio Riedel <hvr@gnu.org>
9  *
10  * Added tnepres support:
11  *              Ruben Jesus Garcia Hernandez <ruben@ugr.es>, 18.10.2004
12  *              Based on code by hvr
13  */
14
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/errno.h>
18 #include <asm/byteorder.h>
19 #include <linux/crypto.h>
20 #include <linux/types.h>
21 #include <crypto/serpent.h>
22
23 /* Key is padded to the maximum of 256 bits before round key generation.
24  * Any key length <= 256 bits (32 bytes) is allowed by the algorithm.
25  */
26
27 #define PHI 0x9e3779b9UL
28
29 #define keyiter(a, b, c, d, i, j) \
30         ({ b ^= d; b ^= c; b ^= a; b ^= PHI ^ i; b = rol32(b, 11); k[j] = b; })
31
32 #define loadkeys(x0, x1, x2, x3, i) \
33         ({ x0 = k[i]; x1 = k[i+1]; x2 = k[i+2]; x3 = k[i+3]; })
34
35 #define storekeys(x0, x1, x2, x3, i) \
36         ({ k[i] = x0; k[i+1] = x1; k[i+2] = x2; k[i+3] = x3; })
37
38 #define store_and_load_keys(x0, x1, x2, x3, s, l) \
39         ({ storekeys(x0, x1, x2, x3, s); loadkeys(x0, x1, x2, x3, l); })
40
41 #define K(x0, x1, x2, x3, i) ({                         \
42         x3 ^= k[4*(i)+3];        x2 ^= k[4*(i)+2];      \
43         x1 ^= k[4*(i)+1];        x0 ^= k[4*(i)+0];      \
44         })
45
46 #define LK(x0, x1, x2, x3, x4, i) ({                                       \
47                                                         x0 = rol32(x0, 13);\
48         x2 = rol32(x2, 3);      x1 ^= x0;               x4  = x0 << 3;     \
49         x3 ^= x2;               x1 ^= x2;                                  \
50         x1 = rol32(x1, 1);      x3 ^= x4;                                  \
51         x3 = rol32(x3, 7);      x4  = x1;                                  \
52         x0 ^= x1;               x4 <<= 7;               x2 ^= x3;          \
53         x0 ^= x3;               x2 ^= x4;               x3 ^= k[4*i+3];    \
54         x1 ^= k[4*i+1];         x0 = rol32(x0, 5);      x2 = rol32(x2, 22);\
55         x0 ^= k[4*i+0];         x2 ^= k[4*i+2];                            \
56         })
57
58 #define KL(x0, x1, x2, x3, x4, i) ({                                       \
59         x0 ^= k[4*i+0];         x1 ^= k[4*i+1];         x2 ^= k[4*i+2];    \
60         x3 ^= k[4*i+3];         x0 = ror32(x0, 5);      x2 = ror32(x2, 22);\
61         x4 =  x1;               x2 ^= x3;               x0 ^= x3;          \
62         x4 <<= 7;               x0 ^= x1;               x1 = ror32(x1, 1); \
63         x2 ^= x4;               x3 = ror32(x3, 7);      x4 = x0 << 3;      \
64         x1 ^= x0;               x3 ^= x4;               x0 = ror32(x0, 13);\
65         x1 ^= x2;               x3 ^= x2;               x2 = ror32(x2, 3); \
66         })
67
68 #define S0(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
69                                         x4  = x3;       \
70         x3 |= x0;       x0 ^= x4;       x4 ^= x2;       \
71         x4 = ~x4;       x3 ^= x1;       x1 &= x0;       \
72         x1 ^= x4;       x2 ^= x0;       x0 ^= x3;       \
73         x4 |= x0;       x0 ^= x2;       x2 &= x1;       \
74         x3 ^= x2;       x1 = ~x1;       x2 ^= x4;       \
75         x1 ^= x2;                                       \
76         })
77
78 #define S1(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
79                                         x4  = x1;       \
80         x1 ^= x0;       x0 ^= x3;       x3 = ~x3;       \
81         x4 &= x1;       x0 |= x1;       x3 ^= x2;       \
82         x0 ^= x3;       x1 ^= x3;       x3 ^= x4;       \
83         x1 |= x4;       x4 ^= x2;       x2 &= x0;       \
84         x2 ^= x1;       x1 |= x0;       x0 = ~x0;       \
85         x0 ^= x2;       x4 ^= x1;                       \
86         })
87
88 #define S2(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
89                                         x3 = ~x3;       \
90         x1 ^= x0;       x4  = x0;       x0 &= x2;       \
91         x0 ^= x3;       x3 |= x4;       x2 ^= x1;       \
92         x3 ^= x1;       x1 &= x0;       x0 ^= x2;       \
93         x2 &= x3;       x3 |= x1;       x0 = ~x0;       \
94         x3 ^= x0;       x4 ^= x0;       x0 ^= x2;       \
95         x1 |= x2;                                       \
96         })
97
98 #define S3(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
99                                         x4  = x1;       \
100         x1 ^= x3;       x3 |= x0;       x4 &= x0;       \
101         x0 ^= x2;       x2 ^= x1;       x1 &= x3;       \
102         x2 ^= x3;       x0 |= x4;       x4 ^= x3;       \
103         x1 ^= x0;       x0 &= x3;       x3 &= x4;       \
104         x3 ^= x2;       x4 |= x1;       x2 &= x1;       \
105         x4 ^= x3;       x0 ^= x3;       x3 ^= x2;       \
106         })
107
108 #define S4(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
109                                         x4  = x3;       \
110         x3 &= x0;       x0 ^= x4;                       \
111         x3 ^= x2;       x2 |= x4;       x0 ^= x1;       \
112         x4 ^= x3;       x2 |= x0;                       \
113         x2 ^= x1;       x1 &= x0;                       \
114         x1 ^= x4;       x4 &= x2;       x2 ^= x3;       \
115         x4 ^= x0;       x3 |= x1;       x1 = ~x1;       \
116         x3 ^= x0;                                       \
117         })
118
119 #define S5(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
120         x4  = x1;       x1 |= x0;                       \
121         x2 ^= x1;       x3 = ~x3;       x4 ^= x0;       \
122         x0 ^= x2;       x1 &= x4;       x4 |= x3;       \
123         x4 ^= x0;       x0 &= x3;       x1 ^= x3;       \
124         x3 ^= x2;       x0 ^= x1;       x2 &= x4;       \
125         x1 ^= x2;       x2 &= x0;                       \
126         x3 ^= x2;                                       \
127         })
128
129 #define S6(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
130                                         x4  = x1;       \
131         x3 ^= x0;       x1 ^= x2;       x2 ^= x0;       \
132         x0 &= x3;       x1 |= x3;       x4 = ~x4;       \
133         x0 ^= x1;       x1 ^= x2;                       \
134         x3 ^= x4;       x4 ^= x0;       x2 &= x0;       \
135         x4 ^= x1;       x2 ^= x3;       x3 &= x1;       \
136         x3 ^= x0;       x1 ^= x2;                       \
137         })
138
139 #define S7(x0, x1, x2, x3, x4) ({                       \
140                                         x1 = ~x1;       \
141         x4  = x1;       x0 = ~x0;       x1 &= x2;       \
142         x1 ^= x3;       x3 |= x4;       x4 ^= x2;       \
143         x2 ^= x3;       x3 ^= x0;       x0 |= x1;       \
144         x2 &= x0;       x0 ^= x4;       x4 ^= x3;       \
145         x3 &= x0;       x4 ^= x1;                       \
146         x2 ^= x4;       x3 ^= x1;       x4 |= x0;       \
147         x4 ^= x1;                                       \
148         })
149
150 #define SI0(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
151                         x4  = x3;       x1 ^= x0;       \
152         x3 |= x1;       x4 ^= x1;       x0 = ~x0;       \
153         x2 ^= x3;       x3 ^= x0;       x0 &= x1;       \
154         x0 ^= x2;       x2 &= x3;       x3 ^= x4;       \
155         x2 ^= x3;       x1 ^= x3;       x3 &= x0;       \
156         x1 ^= x0;       x0 ^= x2;       x4 ^= x3;       \
157         })
158
159 #define SI1(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
160         x1 ^= x3;       x4  = x0;                       \
161         x0 ^= x2;       x2 = ~x2;       x4 |= x1;       \
162         x4 ^= x3;       x3 &= x1;       x1 ^= x2;       \
163         x2 &= x4;       x4 ^= x1;       x1 |= x3;       \
164         x3 ^= x0;       x2 ^= x0;       x0 |= x4;       \
165         x2 ^= x4;       x1 ^= x0;                       \
166         x4 ^= x1;                                       \
167         })
168
169 #define SI2(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
170         x2 ^= x1;       x4  = x3;       x3 = ~x3;       \
171         x3 |= x2;       x2 ^= x4;       x4 ^= x0;       \
172         x3 ^= x1;       x1 |= x2;       x2 ^= x0;       \
173         x1 ^= x4;       x4 |= x3;       x2 ^= x3;       \
174         x4 ^= x2;       x2 &= x1;                       \
175         x2 ^= x3;       x3 ^= x4;       x4 ^= x0;       \
176         })
177
178 #define SI3(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
179                                         x2 ^= x1;       \
180         x4  = x1;       x1 &= x2;                       \
181         x1 ^= x0;       x0 |= x4;       x4 ^= x3;       \
182         x0 ^= x3;       x3 |= x1;       x1 ^= x2;       \
183         x1 ^= x3;       x0 ^= x2;       x2 ^= x3;       \
184         x3 &= x1;       x1 ^= x0;       x0 &= x2;       \
185         x4 ^= x3;       x3 ^= x0;       x0 ^= x1;       \
186         })
187
188 #define SI4(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
189         x2 ^= x3;       x4  = x0;       x0 &= x1;       \
190         x0 ^= x2;       x2 |= x3;       x4 = ~x4;       \
191         x1 ^= x0;       x0 ^= x2;       x2 &= x4;       \
192         x2 ^= x0;       x0 |= x4;                       \
193         x0 ^= x3;       x3 &= x2;                       \
194         x4 ^= x3;       x3 ^= x1;       x1 &= x0;       \
195         x4 ^= x1;       x0 ^= x3;                       \
196         })
197
198 #define SI5(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
199                         x4  = x1;       x1 |= x2;       \
200         x2 ^= x4;       x1 ^= x3;       x3 &= x4;       \
201         x2 ^= x3;       x3 |= x0;       x0 = ~x0;       \
202         x3 ^= x2;       x2 |= x0;       x4 ^= x1;       \
203         x2 ^= x4;       x4 &= x0;       x0 ^= x1;       \
204         x1 ^= x3;       x0 &= x2;       x2 ^= x3;       \
205         x0 ^= x2;       x2 ^= x4;       x4 ^= x3;       \
206         })
207
208 #define SI6(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
209                         x0 ^= x2;                       \
210         x4  = x0;       x0 &= x3;       x2 ^= x3;       \
211         x0 ^= x2;       x3 ^= x1;       x2 |= x4;       \
212         x2 ^= x3;       x3 &= x0;       x0 = ~x0;       \
213         x3 ^= x1;       x1 &= x2;       x4 ^= x0;       \
214         x3 ^= x4;       x4 ^= x2;       x0 ^= x1;       \
215         x2 ^= x0;                                       \
216         })
217
218 #define SI7(x0, x1, x2, x3, x4) ({                      \
219         x4  = x3;       x3 &= x0;       x0 ^= x2;       \
220         x2 |= x4;       x4 ^= x1;       x0 = ~x0;       \
221         x1 |= x3;       x4 ^= x0;       x0 &= x2;       \
222         x0 ^= x1;       x1 &= x2;       x3 ^= x2;       \
223         x4 ^= x3;       x2 &= x3;       x3 |= x0;       \
224         x1 ^= x4;       x3 ^= x4;       x4 &= x0;       \
225         x4 ^= x2;                                       \
226         })
227
228 /*
229  * both gcc and clang have misoptimized this function in the past,
230  * producing horrible object code from spilling temporary variables
231  * on the stack. Forcing this part out of line avoids that.
232  */
233 static noinline void __serpent_setkey_sbox(u32 r0, u32 r1, u32 r2,
234                                            u32 r3, u32 r4, u32 *k)
235 {
236         k += 100;
237         S3(r3, r4, r0, r1, r2); store_and_load_keys(r1, r2, r4, r3, 28, 24);
238         S4(r1, r2, r4, r3, r0); store_and_load_keys(r2, r4, r3, r0, 24, 20);
239         S5(r2, r4, r3, r0, r1); store_and_load_keys(r1, r2, r4, r0, 20, 16);
240         S6(r1, r2, r4, r0, r3); store_and_load_keys(r4, r3, r2, r0, 16, 12);
241         S7(r4, r3, r2, r0, r1); store_and_load_keys(r1, r2, r0, r4, 12, 8);
242         S0(r1, r2, r0, r4, r3); store_and_load_keys(r0, r2, r4, r1, 8, 4);
243         S1(r0, r2, r4, r1, r3); store_and_load_keys(r3, r4, r1, r0, 4, 0);
244         S2(r3, r4, r1, r0, r2); store_and_load_keys(r2, r4, r3, r0, 0, -4);
245         S3(r2, r4, r3, r0, r1); store_and_load_keys(r0, r1, r4, r2, -4, -8);
246         S4(r0, r1, r4, r2, r3); store_and_load_keys(r1, r4, r2, r3, -8, -12);
247         S5(r1, r4, r2, r3, r0); store_and_load_keys(r0, r1, r4, r3, -12, -16);
248         S6(r0, r1, r4, r3, r2); store_and_load_keys(r4, r2, r1, r3, -16, -20);
249         S7(r4, r2, r1, r3, r0); store_and_load_keys(r0, r1, r3, r4, -20, -24);
250         S0(r0, r1, r3, r4, r2); store_and_load_keys(r3, r1, r4, r0, -24, -28);
251         k -= 50;
252         S1(r3, r1, r4, r0, r2); store_and_load_keys(r2, r4, r0, r3, 22, 18);
253         S2(r2, r4, r0, r3, r1); store_and_load_keys(r1, r4, r2, r3, 18, 14);
254         S3(r1, r4, r2, r3, r0); store_and_load_keys(r3, r0, r4, r1, 14, 10);
255         S4(r3, r0, r4, r1, r2); store_and_load_keys(r0, r4, r1, r2, 10, 6);
256         S5(r0, r4, r1, r2, r3); store_and_load_keys(r3, r0, r4, r2, 6, 2);
257         S6(r3, r0, r4, r2, r1); store_and_load_keys(r4, r1, r0, r2, 2, -2);
258         S7(r4, r1, r0, r2, r3); store_and_load_keys(r3, r0, r2, r4, -2, -6);
259         S0(r3, r0, r2, r4, r1); store_and_load_keys(r2, r0, r4, r3, -6, -10);
260         S1(r2, r0, r4, r3, r1); store_and_load_keys(r1, r4, r3, r2, -10, -14);
261         S2(r1, r4, r3, r2, r0); store_and_load_keys(r0, r4, r1, r2, -14, -18);
262         S3(r0, r4, r1, r2, r3); store_and_load_keys(r2, r3, r4, r0, -18, -22);
263         k -= 50;
264         S4(r2, r3, r4, r0, r1); store_and_load_keys(r3, r4, r0, r1, 28, 24);
265         S5(r3, r4, r0, r1, r2); store_and_load_keys(r2, r3, r4, r1, 24, 20);
266         S6(r2, r3, r4, r1, r0); store_and_load_keys(r4, r0, r3, r1, 20, 16);
267         S7(r4, r0, r3, r1, r2); store_and_load_keys(r2, r3, r1, r4, 16, 12);
268         S0(r2, r3, r1, r4, r0); store_and_load_keys(r1, r3, r4, r2, 12, 8);
269         S1(r1, r3, r4, r2, r0); store_and_load_keys(r0, r4, r2, r1, 8, 4);
270         S2(r0, r4, r2, r1, r3); store_and_load_keys(r3, r4, r0, r1, 4, 0);
271         S3(r3, r4, r0, r1, r2); storekeys(r1, r2, r4, r3, 0);
272 }
273
274 int __serpent_setkey(struct serpent_ctx *ctx, const u8 *key,
275                      unsigned int keylen)
276 {
277         u32 *k = ctx->expkey;
278         u8  *k8 = (u8 *)k;
279         u32 r0, r1, r2, r3, r4;
280         int i;
281
282         /* Copy key, add padding */
283
284         for (i = 0; i < keylen; ++i)
285                 k8[i] = key[i];
286         if (i < SERPENT_MAX_KEY_SIZE)
287                 k8[i++] = 1;
288         while (i < SERPENT_MAX_KEY_SIZE)
289                 k8[i++] = 0;
290
291         /* Expand key using polynomial */
292
293         r0 = le32_to_cpu(k[3]);
294         r1 = le32_to_cpu(k[4]);
295         r2 = le32_to_cpu(k[5]);
296         r3 = le32_to_cpu(k[6]);
297         r4 = le32_to_cpu(k[7]);
298
299         keyiter(le32_to_cpu(k[0]), r0, r4, r2, 0, 0);
300         keyiter(le32_to_cpu(k[1]), r1, r0, r3, 1, 1);
301         keyiter(le32_to_cpu(k[2]), r2, r1, r4, 2, 2);
302         keyiter(le32_to_cpu(k[3]), r3, r2, r0, 3, 3);
303         keyiter(le32_to_cpu(k[4]), r4, r3, r1, 4, 4);
304         keyiter(le32_to_cpu(k[5]), r0, r4, r2, 5, 5);
305         keyiter(le32_to_cpu(k[6]), r1, r0, r3, 6, 6);
306         keyiter(le32_to_cpu(k[7]), r2, r1, r4, 7, 7);
307
308         keyiter(k[0], r3, r2, r0, 8, 8);
309         keyiter(k[1], r4, r3, r1, 9, 9);
310         keyiter(k[2], r0, r4, r2, 10, 10);
311         keyiter(k[3], r1, r0, r3, 11, 11);
312         keyiter(k[4], r2, r1, r4, 12, 12);
313         keyiter(k[5], r3, r2, r0, 13, 13);
314         keyiter(k[6], r4, r3, r1, 14, 14);
315         keyiter(k[7], r0, r4, r2, 15, 15);
316         keyiter(k[8], r1, r0, r3, 16, 16);
317         keyiter(k[9], r2, r1, r4, 17, 17);
318         keyiter(k[10], r3, r2, r0, 18, 18);
319         keyiter(k[11], r4, r3, r1, 19, 19);
320         keyiter(k[12], r0, r4, r2, 20, 20);
321         keyiter(k[13], r1, r0, r3, 21, 21);
322         keyiter(k[14], r2, r1, r4, 22, 22);
323         keyiter(k[15], r3, r2, r0, 23, 23);
324         keyiter(k[16], r4, r3, r1, 24, 24);
325         keyiter(k[17], r0, r4, r2, 25, 25);
326         keyiter(k[18], r1, r0, r3, 26, 26);
327         keyiter(k[19], r2, r1, r4, 27, 27);
328         keyiter(k[20], r3, r2, r0, 28, 28);
329         keyiter(k[21], r4, r3, r1, 29, 29);
330         keyiter(k[22], r0, r4, r2, 30, 30);
331         keyiter(k[23], r1, r0, r3, 31, 31);
332
333         k += 50;
334
335         keyiter(k[-26], r2, r1, r4, 32, -18);
336         keyiter(k[-25], r3, r2, r0, 33, -17);
337         keyiter(k[-24], r4, r3, r1, 34, -16);
338         keyiter(k[-23], r0, r4, r2, 35, -15);
339         keyiter(k[-22], r1, r0, r3, 36, -14);
340         keyiter(k[-21], r2, r1, r4, 37, -13);
341         keyiter(k[-20], r3, r2, r0, 38, -12);
342         keyiter(k[-19], r4, r3, r1, 39, -11);
343         keyiter(k[-18], r0, r4, r2, 40, -10);
344         keyiter(k[-17], r1, r0, r3, 41, -9);
345         keyiter(k[-16], r2, r1, r4, 42, -8);
346         keyiter(k[-15], r3, r2, r0, 43, -7);
347         keyiter(k[-14], r4, r3, r1, 44, -6);
348         keyiter(k[-13], r0, r4, r2, 45, -5);
349         keyiter(k[-12], r1, r0, r3, 46, -4);
350         keyiter(k[-11], r2, r1, r4, 47, -3);
351         keyiter(k[-10], r3, r2, r0, 48, -2);
352         keyiter(k[-9], r4, r3, r1, 49, -1);
353         keyiter(k[-8], r0, r4, r2, 50, 0);
354         keyiter(k[-7], r1, r0, r3, 51, 1);
355         keyiter(k[-6], r2, r1, r4, 52, 2);
356         keyiter(k[-5], r3, r2, r0, 53, 3);
357         keyiter(k[-4], r4, r3, r1, 54, 4);
358         keyiter(k[-3], r0, r4, r2, 55, 5);
359         keyiter(k[-2], r1, r0, r3, 56, 6);
360         keyiter(k[-1], r2, r1, r4, 57, 7);
361         keyiter(k[0], r3, r2, r0, 58, 8);
362         keyiter(k[1], r4, r3, r1, 59, 9);
363         keyiter(k[2], r0, r4, r2, 60, 10);
364         keyiter(k[3], r1, r0, r3, 61, 11);
365         keyiter(k[4], r2, r1, r4, 62, 12);
366         keyiter(k[5], r3, r2, r0, 63, 13);
367         keyiter(k[6], r4, r3, r1, 64, 14);
368         keyiter(k[7], r0, r4, r2, 65, 15);
369         keyiter(k[8], r1, r0, r3, 66, 16);
370         keyiter(k[9], r2, r1, r4, 67, 17);
371         keyiter(k[10], r3, r2, r0, 68, 18);
372         keyiter(k[11], r4, r3, r1, 69, 19);
373         keyiter(k[12], r0, r4, r2, 70, 20);
374         keyiter(k[13], r1, r0, r3, 71, 21);
375         keyiter(k[14], r2, r1, r4, 72, 22);
376         keyiter(k[15], r3, r2, r0, 73, 23);
377         keyiter(k[16], r4, r3, r1, 74, 24);
378         keyiter(k[17], r0, r4, r2, 75, 25);
379         keyiter(k[18], r1, r0, r3, 76, 26);
380         keyiter(k[19], r2, r1, r4, 77, 27);
381         keyiter(k[20], r3, r2, r0, 78, 28);
382         keyiter(k[21], r4, r3, r1, 79, 29);
383         keyiter(k[22], r0, r4, r2, 80, 30);
384         keyiter(k[23], r1, r0, r3, 81, 31);
385
386         k += 50;
387
388         keyiter(k[-26], r2, r1, r4, 82, -18);
389         keyiter(k[-25], r3, r2, r0, 83, -17);
390         keyiter(k[-24], r4, r3, r1, 84, -16);
391         keyiter(k[-23], r0, r4, r2, 85, -15);
392         keyiter(k[-22], r1, r0, r3, 86, -14);
393         keyiter(k[-21], r2, r1, r4, 87, -13);
394         keyiter(k[-20], r3, r2, r0, 88, -12);
395         keyiter(k[-19], r4, r3, r1, 89, -11);
396         keyiter(k[-18], r0, r4, r2, 90, -10);
397         keyiter(k[-17], r1, r0, r3, 91, -9);
398         keyiter(k[-16], r2, r1, r4, 92, -8);
399         keyiter(k[-15], r3, r2, r0, 93, -7);
400         keyiter(k[-14], r4, r3, r1, 94, -6);
401         keyiter(k[-13], r0, r4, r2, 95, -5);
402         keyiter(k[-12], r1, r0, r3, 96, -4);
403         keyiter(k[-11], r2, r1, r4, 97, -3);
404         keyiter(k[-10], r3, r2, r0, 98, -2);
405         keyiter(k[-9], r4, r3, r1, 99, -1);
406         keyiter(k[-8], r0, r4, r2, 100, 0);
407         keyiter(k[-7], r1, r0, r3, 101, 1);
408         keyiter(k[-6], r2, r1, r4, 102, 2);
409         keyiter(k[-5], r3, r2, r0, 103, 3);
410         keyiter(k[-4], r4, r3, r1, 104, 4);
411         keyiter(k[-3], r0, r4, r2, 105, 5);
412         keyiter(k[-2], r1, r0, r3, 106, 6);
413         keyiter(k[-1], r2, r1, r4, 107, 7);
414         keyiter(k[0], r3, r2, r0, 108, 8);
415         keyiter(k[1], r4, r3, r1, 109, 9);
416         keyiter(k[2], r0, r4, r2, 110, 10);
417         keyiter(k[3], r1, r0, r3, 111, 11);
418         keyiter(k[4], r2, r1, r4, 112, 12);
419         keyiter(k[5], r3, r2, r0, 113, 13);
420         keyiter(k[6], r4, r3, r1, 114, 14);
421         keyiter(k[7], r0, r4, r2, 115, 15);
422         keyiter(k[8], r1, r0, r3, 116, 16);
423         keyiter(k[9], r2, r1, r4, 117, 17);
424         keyiter(k[10], r3, r2, r0, 118, 18);
425         keyiter(k[11], r4, r3, r1, 119, 19);
426         keyiter(k[12], r0, r4, r2, 120, 20);
427         keyiter(k[13], r1, r0, r3, 121, 21);
428         keyiter(k[14], r2, r1, r4, 122, 22);
429         keyiter(k[15], r3, r2, r0, 123, 23);
430         keyiter(k[16], r4, r3, r1, 124, 24);
431         keyiter(k[17], r0, r4, r2, 125, 25);
432         keyiter(k[18], r1, r0, r3, 126, 26);
433         keyiter(k[19], r2, r1, r4, 127, 27);
434         keyiter(k[20], r3, r2, r0, 128, 28);
435         keyiter(k[21], r4, r3, r1, 129, 29);
436         keyiter(k[22], r0, r4, r2, 130, 30);
437         keyiter(k[23], r1, r0, r3, 131, 31);
438
439         /* Apply S-boxes */
440         __serpent_setkey_sbox(r0, r1, r2, r3, r4, ctx->expkey);
441
442         return 0;
443 }
444 EXPORT_SYMBOL_GPL(__serpent_setkey);
445
446 int serpent_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key, unsigned int keylen)
447 {
448         return __serpent_setkey(crypto_tfm_ctx(tfm), key, keylen);
449 }
450 EXPORT_SYMBOL_GPL(serpent_setkey);
451
452 void __serpent_encrypt(const void *c, u8 *dst, const u8 *src)
453 {
454         const struct serpent_ctx *ctx = c;
455         const u32 *k = ctx->expkey;
456         const __le32 *s = (const __le32 *)src;
457         __le32  *d = (__le32 *)dst;
458         u32     r0, r1, r2, r3, r4;
459
460 /*
461  * Note: The conversions between u8* and u32* might cause trouble
462  * on architectures with stricter alignment rules than x86
463  */
464
465         r0 = le32_to_cpu(s[0]);
466         r1 = le32_to_cpu(s[1]);
467         r2 = le32_to_cpu(s[2]);
468         r3 = le32_to_cpu(s[3]);
469
470                                         K(r0, r1, r2, r3, 0);
471         S0(r0, r1, r2, r3, r4);         LK(r2, r1, r3, r0, r4, 1);
472         S1(r2, r1, r3, r0, r4);         LK(r4, r3, r0, r2, r1, 2);
473         S2(r4, r3, r0, r2, r1);         LK(r1, r3, r4, r2, r0, 3);
474         S3(r1, r3, r4, r2, r0);         LK(r2, r0, r3, r1, r4, 4);
475         S4(r2, r0, r3, r1, r4);         LK(r0, r3, r1, r4, r2, 5);
476         S5(r0, r3, r1, r4, r2);         LK(r2, r0, r3, r4, r1, 6);
477         S6(r2, r0, r3, r4, r1);         LK(r3, r1, r0, r4, r2, 7);
478         S7(r3, r1, r0, r4, r2);         LK(r2, r0, r4, r3, r1, 8);
479         S0(r2, r0, r4, r3, r1);         LK(r4, r0, r3, r2, r1, 9);
480         S1(r4, r0, r3, r2, r1);         LK(r1, r3, r2, r4, r0, 10);
481         S2(r1, r3, r2, r4, r0);         LK(r0, r3, r1, r4, r2, 11);
482         S3(r0, r3, r1, r4, r2);         LK(r4, r2, r3, r0, r1, 12);
483         S4(r4, r2, r3, r0, r1);         LK(r2, r3, r0, r1, r4, 13);
484         S5(r2, r3, r0, r1, r4);         LK(r4, r2, r3, r1, r0, 14);
485         S6(r4, r2, r3, r1, r0);         LK(r3, r0, r2, r1, r4, 15);
486         S7(r3, r0, r2, r1, r4);         LK(r4, r2, r1, r3, r0, 16);
487         S0(r4, r2, r1, r3, r0);         LK(r1, r2, r3, r4, r0, 17);
488         S1(r1, r2, r3, r4, r0);         LK(r0, r3, r4, r1, r2, 18);
489         S2(r0, r3, r4, r1, r2);         LK(r2, r3, r0, r1, r4, 19);
490         S3(r2, r3, r0, r1, r4);         LK(r1, r4, r3, r2, r0, 20);
491         S4(r1, r4, r3, r2, r0);         LK(r4, r3, r2, r0, r1, 21);
492         S5(r4, r3, r2, r0, r1);         LK(r1, r4, r3, r0, r2, 22);
493         S6(r1, r4, r3, r0, r2);         LK(r3, r2, r4, r0, r1, 23);
494         S7(r3, r2, r4, r0, r1);         LK(r1, r4, r0, r3, r2, 24);
495         S0(r1, r4, r0, r3, r2);         LK(r0, r4, r3, r1, r2, 25);
496         S1(r0, r4, r3, r1, r2);         LK(r2, r3, r1, r0, r4, 26);
497         S2(r2, r3, r1, r0, r4);         LK(r4, r3, r2, r0, r1, 27);
498         S3(r4, r3, r2, r0, r1);         LK(r0, r1, r3, r4, r2, 28);
499         S4(r0, r1, r3, r4, r2);         LK(r1, r3, r4, r2, r0, 29);
500         S5(r1, r3, r4, r2, r0);         LK(r0, r1, r3, r2, r4, 30);
501         S6(r0, r1, r3, r2, r4);         LK(r3, r4, r1, r2, r0, 31);
502         S7(r3, r4, r1, r2, r0);         K(r0, r1, r2, r3, 32);
503
504         d[0] = cpu_to_le32(r0);
505         d[1] = cpu_to_le32(r1);
506         d[2] = cpu_to_le32(r2);
507         d[3] = cpu_to_le32(r3);
508 }
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(__serpent_encrypt);
510
511 static void serpent_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
512 {
513         struct serpent_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
514
515         __serpent_encrypt(ctx, dst, src);
516 }
517
518 void __serpent_decrypt(const void *c, u8 *dst, const u8 *src)
519 {
520         const struct serpent_ctx *ctx = c;
521         const u32 *k = ctx->expkey;
522         const __le32 *s = (const __le32 *)src;
523         __le32  *d = (__le32 *)dst;
524         u32     r0, r1, r2, r3, r4;
525
526         r0 = le32_to_cpu(s[0]);
527         r1 = le32_to_cpu(s[1]);
528         r2 = le32_to_cpu(s[2]);
529         r3 = le32_to_cpu(s[3]);
530
531                                         K(r0, r1, r2, r3, 32);
532         SI7(r0, r1, r2, r3, r4);        KL(r1, r3, r0, r4, r2, 31);
533         SI6(r1, r3, r0, r4, r2);        KL(r0, r2, r4, r1, r3, 30);
534         SI5(r0, r2, r4, r1, r3);        KL(r2, r3, r0, r4, r1, 29);
535         SI4(r2, r3, r0, r4, r1);        KL(r2, r0, r1, r4, r3, 28);
536         SI3(r2, r0, r1, r4, r3);        KL(r1, r2, r3, r4, r0, 27);
537         SI2(r1, r2, r3, r4, r0);        KL(r2, r0, r4, r3, r1, 26);
538         SI1(r2, r0, r4, r3, r1);        KL(r1, r0, r4, r3, r2, 25);
539         SI0(r1, r0, r4, r3, r2);        KL(r4, r2, r0, r1, r3, 24);
540         SI7(r4, r2, r0, r1, r3);        KL(r2, r1, r4, r3, r0, 23);
541         SI6(r2, r1, r4, r3, r0);        KL(r4, r0, r3, r2, r1, 22);
542         SI5(r4, r0, r3, r2, r1);        KL(r0, r1, r4, r3, r2, 21);
543         SI4(r0, r1, r4, r3, r2);        KL(r0, r4, r2, r3, r1, 20);
544         SI3(r0, r4, r2, r3, r1);        KL(r2, r0, r1, r3, r4, 19);
545         SI2(r2, r0, r1, r3, r4);        KL(r0, r4, r3, r1, r2, 18);
546         SI1(r0, r4, r3, r1, r2);        KL(r2, r4, r3, r1, r0, 17);
547         SI0(r2, r4, r3, r1, r0);        KL(r3, r0, r4, r2, r1, 16);
548         SI7(r3, r0, r4, r2, r1);        KL(r0, r2, r3, r1, r4, 15);
549         SI6(r0, r2, r3, r1, r4);        KL(r3, r4, r1, r0, r2, 14);
550         SI5(r3, r4, r1, r0, r2);        KL(r4, r2, r3, r1, r0, 13);
551         SI4(r4, r2, r3, r1, r0);        KL(r4, r3, r0, r1, r2, 12);
552         SI3(r4, r3, r0, r1, r2);        KL(r0, r4, r2, r1, r3, 11);
553         SI2(r0, r4, r2, r1, r3);        KL(r4, r3, r1, r2, r0, 10);
554         SI1(r4, r3, r1, r2, r0);        KL(r0, r3, r1, r2, r4, 9);
555         SI0(r0, r3, r1, r2, r4);        KL(r1, r4, r3, r0, r2, 8);
556         SI7(r1, r4, r3, r0, r2);        KL(r4, r0, r1, r2, r3, 7);
557         SI6(r4, r0, r1, r2, r3);        KL(r1, r3, r2, r4, r0, 6);
558         SI5(r1, r3, r2, r4, r0);        KL(r3, r0, r1, r2, r4, 5);
559         SI4(r3, r0, r1, r2, r4);        KL(r3, r1, r4, r2, r0, 4);
560         SI3(r3, r1, r4, r2, r0);        KL(r4, r3, r0, r2, r1, 3);
561         SI2(r4, r3, r0, r2, r1);        KL(r3, r1, r2, r0, r4, 2);
562         SI1(r3, r1, r2, r0, r4);        KL(r4, r1, r2, r0, r3, 1);
563         SI0(r4, r1, r2, r0, r3);        K(r2, r3, r1, r4, 0);
564
565         d[0] = cpu_to_le32(r2);
566         d[1] = cpu_to_le32(r3);
567         d[2] = cpu_to_le32(r1);
568         d[3] = cpu_to_le32(r4);
569 }
570 EXPORT_SYMBOL_GPL(__serpent_decrypt);
571
572 static void serpent_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
573 {
574         struct serpent_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
575
576         __serpent_decrypt(ctx, dst, src);
577 }
578
579 static int tnepres_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
580                           unsigned int keylen)
581 {
582         u8 rev_key[SERPENT_MAX_KEY_SIZE];
583         int i;
584
585         for (i = 0; i < keylen; ++i)
586                 rev_key[keylen - i - 1] = key[i];
587
588         return serpent_setkey(tfm, rev_key, keylen);
589 }
590
591 static void tnepres_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
592 {
593         const u32 * const s = (const u32 * const)src;
594         u32 * const d = (u32 * const)dst;
595
596         u32 rs[4], rd[4];
597
598         rs[0] = swab32(s[3]);
599         rs[1] = swab32(s[2]);
600         rs[2] = swab32(s[1]);
601         rs[3] = swab32(s[0]);
602
603         serpent_encrypt(tfm, (u8 *)rd, (u8 *)rs);
604
605         d[0] = swab32(rd[3]);
606         d[1] = swab32(rd[2]);
607         d[2] = swab32(rd[1]);
608         d[3] = swab32(rd[0]);
609 }
610
611 static void tnepres_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
612 {
613         const u32 * const s = (const u32 * const)src;
614         u32 * const d = (u32 * const)dst;
615
616         u32 rs[4], rd[4];
617
618         rs[0] = swab32(s[3]);
619         rs[1] = swab32(s[2]);
620         rs[2] = swab32(s[1]);
621         rs[3] = swab32(s[0]);
622
623         serpent_decrypt(tfm, (u8 *)rd, (u8 *)rs);
624
625         d[0] = swab32(rd[3]);
626         d[1] = swab32(rd[2]);
627         d[2] = swab32(rd[1]);
628         d[3] = swab32(rd[0]);
629 }
630
631 static struct crypto_alg srp_algs[2] = { {
632         .cra_name               =       "serpent",
633         .cra_driver_name        =       "serpent-generic",
634         .cra_priority           =       100,
635         .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
636         .cra_blocksize          =       SERPENT_BLOCK_SIZE,
637         .cra_ctxsize            =       sizeof(struct serpent_ctx),
638         .cra_alignmask          =       3,
639         .cra_module             =       THIS_MODULE,
640         .cra_u                  =       { .cipher = {
641         .cia_min_keysize        =       SERPENT_MIN_KEY_SIZE,
642         .cia_max_keysize        =       SERPENT_MAX_KEY_SIZE,
643         .cia_setkey             =       serpent_setkey,
644         .cia_encrypt            =       serpent_encrypt,
645         .cia_decrypt            =       serpent_decrypt } }
646 }, {
647         .cra_name               =       "tnepres",
648         .cra_driver_name        =       "tnepres-generic",
649         .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
650         .cra_blocksize          =       SERPENT_BLOCK_SIZE,
651         .cra_ctxsize            =       sizeof(struct serpent_ctx),
652         .cra_alignmask          =       3,
653         .cra_module             =       THIS_MODULE,
654         .cra_u                  =       { .cipher = {
655         .cia_min_keysize        =       SERPENT_MIN_KEY_SIZE,
656         .cia_max_keysize        =       SERPENT_MAX_KEY_SIZE,
657         .cia_setkey             =       tnepres_setkey,
658         .cia_encrypt            =       tnepres_encrypt,
659         .cia_decrypt            =       tnepres_decrypt } }
660 } };
661
662 static int __init serpent_mod_init(void)
663 {
664         return crypto_register_algs(srp_algs, ARRAY_SIZE(srp_algs));
665 }
666
667 static void __exit serpent_mod_fini(void)
668 {
669         crypto_unregister_algs(srp_algs, ARRAY_SIZE(srp_algs));
670 }
671
672 subsys_initcall(serpent_mod_init);
673 module_exit(serpent_mod_fini);
674
675 MODULE_LICENSE("GPL");
676 MODULE_DESCRIPTION("Serpent and tnepres (kerneli compatible serpent reversed) Cipher Algorithm");
677 MODULE_AUTHOR("Dag Arne Osvik <osvik@ii.uib.no>");
678 MODULE_ALIAS_CRYPTO("tnepres");
679 MODULE_ALIAS_CRYPTO("serpent");
680 MODULE_ALIAS_CRYPTO("serpent-generic");