crypto: arm64/polyval - Add PMULL accelerated implementation of POLYVAL
authorNathan Huckleberry <nhuck@google.com>
Fri, 20 May 2022 18:15:00 +0000 (18:15 +0000)
committerHerbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
Fri, 10 Jun 2022 08:40:18 +0000 (16:40 +0800)
Add hardware accelerated version of POLYVAL for ARM64 CPUs with
Crypto Extensions support.

This implementation is accelerated using PMULL instructions to perform
the finite field computations.  For added efficiency, 8 blocks of the
message are processed simultaneously by precomputing the first 8
powers of the key.

Karatsuba multiplication is used instead of Schoolbook multiplication
because it was found to be slightly faster on ARM64 CPUs.  Montgomery
reduction must be used instead of Barrett reduction due to the
difference in modulus between POLYVAL's field and other finite fields.

More information on POLYVAL can be found in the HCTR2 paper:
"Length-preserving encryption with HCTR2":
https://eprint.iacr.org/2021/1441.pdf

Signed-off-by: Nathan Huckleberry <nhuck@google.com>
Reviewed-by: Ard Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
Signed-off-by: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
arch/arm64/crypto/Kconfig
arch/arm64/crypto/Makefile
arch/arm64/crypto/polyval-ce-core.S [new file with mode: 0644]
arch/arm64/crypto/polyval-ce-glue.c [new file with mode: 0644]

index 74d5bed..4391a46 100644 (file)
@@ -72,6 +72,11 @@ config CRYPTO_GHASH_ARM64_CE
        select CRYPTO_GF128MUL
        select CRYPTO_LIB_AES
 
+config CRYPTO_POLYVAL_ARM64_CE
+       tristate "POLYVAL using ARMv8 Crypto Extensions (for HCTR2)"
+       depends on KERNEL_MODE_NEON
+       select CRYPTO_POLYVAL
+
 config CRYPTO_CRCT10DIF_ARM64_CE
        tristate "CRCT10DIF digest algorithm using PMULL instructions"
        depends on KERNEL_MODE_NEON && CRC_T10DIF
index bea8995..24bb0c4 100644 (file)
@@ -32,6 +32,9 @@ sm4-neon-y := sm4-neon-glue.o sm4-neon-core.o
 obj-$(CONFIG_CRYPTO_GHASH_ARM64_CE) += ghash-ce.o
 ghash-ce-y := ghash-ce-glue.o ghash-ce-core.o
 
+obj-$(CONFIG_CRYPTO_POLYVAL_ARM64_CE) += polyval-ce.o
+polyval-ce-y := polyval-ce-glue.o polyval-ce-core.o
+
 obj-$(CONFIG_CRYPTO_CRCT10DIF_ARM64_CE) += crct10dif-ce.o
 crct10dif-ce-y := crct10dif-ce-core.o crct10dif-ce-glue.o
 
diff --git a/arch/arm64/crypto/polyval-ce-core.S b/arch/arm64/crypto/polyval-ce-core.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b532654
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,361 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+/*
+ * Implementation of POLYVAL using ARMv8 Crypto Extensions.
+ *
+ * Copyright 2021 Google LLC
+ */
+/*
+ * This is an efficient implementation of POLYVAL using ARMv8 Crypto Extensions
+ * It works on 8 blocks at a time, by precomputing the first 8 keys powers h^8,
+ * ..., h^1 in the POLYVAL finite field. This precomputation allows us to split
+ * finite field multiplication into two steps.
+ *
+ * In the first step, we consider h^i, m_i as normal polynomials of degree less
+ * than 128. We then compute p(x) = h^8m_0 + ... + h^1m_7 where multiplication
+ * is simply polynomial multiplication.
+ *
+ * In the second step, we compute the reduction of p(x) modulo the finite field
+ * modulus g(x) = x^128 + x^127 + x^126 + x^121 + 1.
+ *
+ * This two step process is equivalent to computing h^8m_0 + ... + h^1m_7 where
+ * multiplication is finite field multiplication. The advantage is that the
+ * two-step process  only requires 1 finite field reduction for every 8
+ * polynomial multiplications. Further parallelism is gained by interleaving the
+ * multiplications and polynomial reductions.
+ */
+
+#include <linux/linkage.h>
+#define STRIDE_BLOCKS 8
+
+KEY_POWERS     .req    x0
+MSG            .req    x1
+BLOCKS_LEFT    .req    x2
+ACCUMULATOR    .req    x3
+KEY_START      .req    x10
+EXTRA_BYTES    .req    x11
+TMP    .req    x13
+
+M0     .req    v0
+M1     .req    v1
+M2     .req    v2
+M3     .req    v3
+M4     .req    v4
+M5     .req    v5
+M6     .req    v6
+M7     .req    v7
+KEY8   .req    v8
+KEY7   .req    v9
+KEY6   .req    v10
+KEY5   .req    v11
+KEY4   .req    v12
+KEY3   .req    v13
+KEY2   .req    v14
+KEY1   .req    v15
+PL     .req    v16
+PH     .req    v17
+TMP_V  .req    v18
+LO     .req    v20
+MI     .req    v21
+HI     .req    v22
+SUM    .req    v23
+GSTAR  .req    v24
+
+       .text
+
+       .arch   armv8-a+crypto
+       .align  4
+
+.Lgstar:
+       .quad   0xc200000000000000, 0xc200000000000000
+
+/*
+ * Computes the product of two 128-bit polynomials in X and Y and XORs the
+ * components of the 256-bit product into LO, MI, HI.
+ *
+ * Given:
+ *  X = [X_1 : X_0]
+ *  Y = [Y_1 : Y_0]
+ *
+ * We compute:
+ *  LO += X_0 * Y_0
+ *  MI += (X_0 + X_1) * (Y_0 + Y_1)
+ *  HI += X_1 * Y_1
+ *
+ * Later, the 256-bit result can be extracted as:
+ *   [HI_1 : HI_0 + HI_1 + MI_1 + LO_1 : LO_1 + HI_0 + MI_0 + LO_0 : LO_0]
+ * This step is done when computing the polynomial reduction for efficiency
+ * reasons.
+ *
+ * Karatsuba multiplication is used instead of Schoolbook multiplication because
+ * it was found to be slightly faster on ARM64 CPUs.
+ *
+ */
+.macro karatsuba1 X Y
+       X .req \X
+       Y .req \Y
+       ext     v25.16b, X.16b, X.16b, #8
+       ext     v26.16b, Y.16b, Y.16b, #8
+       eor     v25.16b, v25.16b, X.16b
+       eor     v26.16b, v26.16b, Y.16b
+       pmull2  v28.1q, X.2d, Y.2d
+       pmull   v29.1q, X.1d, Y.1d
+       pmull   v27.1q, v25.1d, v26.1d
+       eor     HI.16b, HI.16b, v28.16b
+       eor     LO.16b, LO.16b, v29.16b
+       eor     MI.16b, MI.16b, v27.16b
+       .unreq X
+       .unreq Y
+.endm
+
+/*
+ * Same as karatsuba1, except overwrites HI, LO, MI rather than XORing into
+ * them.
+ */
+.macro karatsuba1_store X Y
+       X .req \X
+       Y .req \Y
+       ext     v25.16b, X.16b, X.16b, #8
+       ext     v26.16b, Y.16b, Y.16b, #8
+       eor     v25.16b, v25.16b, X.16b
+       eor     v26.16b, v26.16b, Y.16b
+       pmull2  HI.1q, X.2d, Y.2d
+       pmull   LO.1q, X.1d, Y.1d
+       pmull   MI.1q, v25.1d, v26.1d
+       .unreq X
+       .unreq Y
+.endm
+
+/*
+ * Computes the 256-bit polynomial represented by LO, HI, MI. Stores
+ * the result in PL, PH.
+ * [PH : PL] =
+ *   [HI_1 : HI_1 + HI_0 + MI_1 + LO_1 : HI_0 + MI_0 + LO_1 + LO_0 : LO_0]
+ */
+.macro karatsuba2
+       // v4 = [HI_1 + MI_1 : HI_0 + MI_0]
+       eor     v4.16b, HI.16b, MI.16b
+       // v4 = [HI_1 + MI_1 + LO_1 : HI_0 + MI_0 + LO_0]
+       eor     v4.16b, v4.16b, LO.16b
+       // v5 = [HI_0 : LO_1]
+       ext     v5.16b, LO.16b, HI.16b, #8
+       // v4 = [HI_1 + HI_0 + MI_1 + LO_1 : HI_0 + MI_0 + LO_1 + LO_0]
+       eor     v4.16b, v4.16b, v5.16b
+       // HI = [HI_0 : HI_1]
+       ext     HI.16b, HI.16b, HI.16b, #8
+       // LO = [LO_0 : LO_1]
+       ext     LO.16b, LO.16b, LO.16b, #8
+       // PH = [HI_1 : HI_1 + HI_0 + MI_1 + LO_1]
+       ext     PH.16b, v4.16b, HI.16b, #8
+       // PL = [HI_0 + MI_0 + LO_1 + LO_0 : LO_0]
+       ext     PL.16b, LO.16b, v4.16b, #8
+.endm
+
+/*
+ * Computes the 128-bit reduction of PH : PL. Stores the result in dest.
+ *
+ * This macro computes p(x) mod g(x) where p(x) is in montgomery form and g(x) =
+ * x^128 + x^127 + x^126 + x^121 + 1.
+ *
+ * We have a 256-bit polynomial PH : PL = P_3 : P_2 : P_1 : P_0 that is the
+ * product of two 128-bit polynomials in Montgomery form.  We need to reduce it
+ * mod g(x).  Also, since polynomials in Montgomery form have an "extra" factor
+ * of x^128, this product has two extra factors of x^128.  To get it back into
+ * Montgomery form, we need to remove one of these factors by dividing by x^128.
+ *
+ * To accomplish both of these goals, we add multiples of g(x) that cancel out
+ * the low 128 bits P_1 : P_0, leaving just the high 128 bits. Since the low
+ * bits are zero, the polynomial division by x^128 can be done by right
+ * shifting.
+ *
+ * Since the only nonzero term in the low 64 bits of g(x) is the constant term,
+ * the multiple of g(x) needed to cancel out P_0 is P_0 * g(x).  The CPU can
+ * only do 64x64 bit multiplications, so split P_0 * g(x) into x^128 * P_0 +
+ * x^64 * g*(x) * P_0 + P_0, where g*(x) is bits 64-127 of g(x).  Adding this to
+ * the original polynomial gives P_3 : P_2 + P_0 + T_1 : P_1 + T_0 : 0, where T
+ * = T_1 : T_0 = g*(x) * P_0.  Thus, bits 0-63 got "folded" into bits 64-191.
+ *
+ * Repeating this same process on the next 64 bits "folds" bits 64-127 into bits
+ * 128-255, giving the answer in bits 128-255. This time, we need to cancel P_1
+ * + T_0 in bits 64-127. The multiple of g(x) required is (P_1 + T_0) * g(x) *
+ * x^64. Adding this to our previous computation gives P_3 + P_1 + T_0 + V_1 :
+ * P_2 + P_0 + T_1 + V_0 : 0 : 0, where V = V_1 : V_0 = g*(x) * (P_1 + T_0).
+ *
+ * So our final computation is:
+ *   T = T_1 : T_0 = g*(x) * P_0
+ *   V = V_1 : V_0 = g*(x) * (P_1 + T_0)
+ *   p(x) / x^{128} mod g(x) = P_3 + P_1 + T_0 + V_1 : P_2 + P_0 + T_1 + V_0
+ *
+ * The implementation below saves a XOR instruction by computing P_1 + T_0 : P_0
+ * + T_1 and XORing into dest, rather than separately XORing P_1 : P_0 and T_0 :
+ * T_1 into dest.  This allows us to reuse P_1 + T_0 when computing V.
+ */
+.macro montgomery_reduction dest
+       DEST .req \dest
+       // TMP_V = T_1 : T_0 = P_0 * g*(x)
+       pmull   TMP_V.1q, PL.1d, GSTAR.1d
+       // TMP_V = T_0 : T_1
+       ext     TMP_V.16b, TMP_V.16b, TMP_V.16b, #8
+       // TMP_V = P_1 + T_0 : P_0 + T_1
+       eor     TMP_V.16b, PL.16b, TMP_V.16b
+       // PH = P_3 + P_1 + T_0 : P_2 + P_0 + T_1
+       eor     PH.16b, PH.16b, TMP_V.16b
+       // TMP_V = V_1 : V_0 = (P_1 + T_0) * g*(x)
+       pmull2  TMP_V.1q, TMP_V.2d, GSTAR.2d
+       eor     DEST.16b, PH.16b, TMP_V.16b
+       .unreq DEST
+.endm
+
+/*
+ * Compute Polyval on 8 blocks.
+ *
+ * If reduce is set, also computes the montgomery reduction of the
+ * previous full_stride call and XORs with the first message block.
+ * (m_0 + REDUCE(PL, PH))h^8 + ... + m_7h^1.
+ * I.e., the first multiplication uses m_0 + REDUCE(PL, PH) instead of m_0.
+ *
+ * Sets PL, PH.
+ */
+.macro full_stride reduce
+       eor             LO.16b, LO.16b, LO.16b
+       eor             MI.16b, MI.16b, MI.16b
+       eor             HI.16b, HI.16b, HI.16b
+
+       ld1             {M0.16b, M1.16b, M2.16b, M3.16b}, [MSG], #64
+       ld1             {M4.16b, M5.16b, M6.16b, M7.16b}, [MSG], #64
+
+       karatsuba1 M7 KEY1
+       .if \reduce
+       pmull   TMP_V.1q, PL.1d, GSTAR.1d
+       .endif
+
+       karatsuba1 M6 KEY2
+       .if \reduce
+       ext     TMP_V.16b, TMP_V.16b, TMP_V.16b, #8
+       .endif
+
+       karatsuba1 M5 KEY3
+       .if \reduce
+       eor     TMP_V.16b, PL.16b, TMP_V.16b
+       .endif
+
+       karatsuba1 M4 KEY4
+       .if \reduce
+       eor     PH.16b, PH.16b, TMP_V.16b
+       .endif
+
+       karatsuba1 M3 KEY5
+       .if \reduce
+       pmull2  TMP_V.1q, TMP_V.2d, GSTAR.2d
+       .endif
+
+       karatsuba1 M2 KEY6
+       .if \reduce
+       eor     SUM.16b, PH.16b, TMP_V.16b
+       .endif
+
+       karatsuba1 M1 KEY7
+       eor     M0.16b, M0.16b, SUM.16b
+
+       karatsuba1 M0 KEY8
+       karatsuba2
+.endm
+
+/*
+ * Handle any extra blocks after full_stride loop.
+ */
+.macro partial_stride
+       add     KEY_POWERS, KEY_START, #(STRIDE_BLOCKS << 4)
+       sub     KEY_POWERS, KEY_POWERS, BLOCKS_LEFT, lsl #4
+       ld1     {KEY1.16b}, [KEY_POWERS], #16
+
+       ld1     {TMP_V.16b}, [MSG], #16
+       eor     SUM.16b, SUM.16b, TMP_V.16b
+       karatsuba1_store KEY1 SUM
+       sub     BLOCKS_LEFT, BLOCKS_LEFT, #1
+
+       tst     BLOCKS_LEFT, #4
+       beq     .Lpartial4BlocksDone
+       ld1     {M0.16b, M1.16b,  M2.16b, M3.16b}, [MSG], #64
+       ld1     {KEY8.16b, KEY7.16b, KEY6.16b,  KEY5.16b}, [KEY_POWERS], #64
+       karatsuba1 M0 KEY8
+       karatsuba1 M1 KEY7
+       karatsuba1 M2 KEY6
+       karatsuba1 M3 KEY5
+.Lpartial4BlocksDone:
+       tst     BLOCKS_LEFT, #2
+       beq     .Lpartial2BlocksDone
+       ld1     {M0.16b, M1.16b}, [MSG], #32
+       ld1     {KEY8.16b, KEY7.16b}, [KEY_POWERS], #32
+       karatsuba1 M0 KEY8
+       karatsuba1 M1 KEY7
+.Lpartial2BlocksDone:
+       tst     BLOCKS_LEFT, #1
+       beq     .LpartialDone
+       ld1     {M0.16b}, [MSG], #16
+       ld1     {KEY8.16b}, [KEY_POWERS], #16
+       karatsuba1 M0 KEY8
+.LpartialDone:
+       karatsuba2
+       montgomery_reduction SUM
+.endm
+
+/*
+ * Perform montgomery multiplication in GF(2^128) and store result in op1.
+ *
+ * Computes op1*op2*x^{-128} mod x^128 + x^127 + x^126 + x^121 + 1
+ * If op1, op2 are in montgomery form, this computes the montgomery
+ * form of op1*op2.
+ *
+ * void pmull_polyval_mul(u8 *op1, const u8 *op2);
+ */
+SYM_FUNC_START(pmull_polyval_mul)
+       adr     TMP, .Lgstar
+       ld1     {GSTAR.2d}, [TMP]
+       ld1     {v0.16b}, [x0]
+       ld1     {v1.16b}, [x1]
+       karatsuba1_store v0 v1
+       karatsuba2
+       montgomery_reduction SUM
+       st1     {SUM.16b}, [x0]
+       ret
+SYM_FUNC_END(pmull_polyval_mul)
+
+/*
+ * Perform polynomial evaluation as specified by POLYVAL.  This computes:
+ *     h^n * accumulator + h^n * m_0 + ... + h^1 * m_{n-1}
+ * where n=nblocks, h is the hash key, and m_i are the message blocks.
+ *
+ * x0 - pointer to precomputed key powers h^8 ... h^1
+ * x1 - pointer to message blocks
+ * x2 - number of blocks to hash
+ * x3 - pointer to accumulator
+ *
+ * void pmull_polyval_update(const struct polyval_ctx *ctx, const u8 *in,
+ *                          size_t nblocks, u8 *accumulator);
+ */
+SYM_FUNC_START(pmull_polyval_update)
+       adr     TMP, .Lgstar
+       mov     KEY_START, KEY_POWERS
+       ld1     {GSTAR.2d}, [TMP]
+       ld1     {SUM.16b}, [ACCUMULATOR]
+       subs    BLOCKS_LEFT, BLOCKS_LEFT, #STRIDE_BLOCKS
+       blt .LstrideLoopExit
+       ld1     {KEY8.16b, KEY7.16b, KEY6.16b, KEY5.16b}, [KEY_POWERS], #64
+       ld1     {KEY4.16b, KEY3.16b, KEY2.16b, KEY1.16b}, [KEY_POWERS], #64
+       full_stride 0
+       subs    BLOCKS_LEFT, BLOCKS_LEFT, #STRIDE_BLOCKS
+       blt .LstrideLoopExitReduce
+.LstrideLoop:
+       full_stride 1
+       subs    BLOCKS_LEFT, BLOCKS_LEFT, #STRIDE_BLOCKS
+       bge     .LstrideLoop
+.LstrideLoopExitReduce:
+       montgomery_reduction SUM
+.LstrideLoopExit:
+       adds    BLOCKS_LEFT, BLOCKS_LEFT, #STRIDE_BLOCKS
+       beq     .LskipPartial
+       partial_stride
+.LskipPartial:
+       st1     {SUM.16b}, [ACCUMULATOR]
+       ret
+SYM_FUNC_END(pmull_polyval_update)
diff --git a/arch/arm64/crypto/polyval-ce-glue.c b/arch/arm64/crypto/polyval-ce-glue.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0a3b571
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,191 @@
+// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
+/*
+ * Glue code for POLYVAL using ARMv8 Crypto Extensions
+ *
+ * Copyright (c) 2007 Nokia Siemens Networks - Mikko Herranen <mh1@iki.fi>
+ * Copyright (c) 2009 Intel Corp.
+ *   Author: Huang Ying <ying.huang@intel.com>
+ * Copyright 2021 Google LLC
+ */
+
+/*
+ * Glue code based on ghash-clmulni-intel_glue.c.
+ *
+ * This implementation of POLYVAL uses montgomery multiplication accelerated by
+ * ARMv8 Crypto Extensions instructions to implement the finite field operations.
+ */
+
+#include <crypto/algapi.h>
+#include <crypto/internal/hash.h>
+#include <crypto/internal/simd.h>
+#include <crypto/polyval.h>
+#include <linux/crypto.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/cpufeature.h>
+#include <asm/neon.h>
+#include <asm/simd.h>
+
+#define NUM_KEY_POWERS 8
+
+struct polyval_tfm_ctx {
+       /*
+        * These powers must be in the order h^8, ..., h^1.
+        */
+       u8 key_powers[NUM_KEY_POWERS][POLYVAL_BLOCK_SIZE];
+};
+
+struct polyval_desc_ctx {
+       u8 buffer[POLYVAL_BLOCK_SIZE];
+       u32 bytes;
+};
+
+asmlinkage void pmull_polyval_update(const struct polyval_tfm_ctx *keys,
+       const u8 *in, size_t nblocks, u8 *accumulator);
+asmlinkage void pmull_polyval_mul(u8 *op1, const u8 *op2);
+
+static void internal_polyval_update(const struct polyval_tfm_ctx *keys,
+       const u8 *in, size_t nblocks, u8 *accumulator)
+{
+       if (likely(crypto_simd_usable())) {
+               kernel_neon_begin();
+               pmull_polyval_update(keys, in, nblocks, accumulator);
+               kernel_neon_end();
+       } else {
+               polyval_update_non4k(keys->key_powers[NUM_KEY_POWERS-1], in,
+                       nblocks, accumulator);
+       }
+}
+
+static void internal_polyval_mul(u8 *op1, const u8 *op2)
+{
+       if (likely(crypto_simd_usable())) {
+               kernel_neon_begin();
+               pmull_polyval_mul(op1, op2);
+               kernel_neon_end();
+       } else {
+               polyval_mul_non4k(op1, op2);
+       }
+}
+
+static int polyval_arm64_setkey(struct crypto_shash *tfm,
+                       const u8 *key, unsigned int keylen)
+{
+       struct polyval_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(tfm);
+       int i;
+
+       if (keylen != POLYVAL_BLOCK_SIZE)
+               return -EINVAL;
+
+       memcpy(tctx->key_powers[NUM_KEY_POWERS-1], key, POLYVAL_BLOCK_SIZE);
+
+       for (i = NUM_KEY_POWERS-2; i >= 0; i--) {
+               memcpy(tctx->key_powers[i], key, POLYVAL_BLOCK_SIZE);
+               internal_polyval_mul(tctx->key_powers[i],
+                                    tctx->key_powers[i+1]);
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int polyval_arm64_init(struct shash_desc *desc)
+{
+       struct polyval_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
+
+       memset(dctx, 0, sizeof(*dctx));
+
+       return 0;
+}
+
+static int polyval_arm64_update(struct shash_desc *desc,
+                        const u8 *src, unsigned int srclen)
+{
+       struct polyval_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
+       const struct polyval_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
+       u8 *pos;
+       unsigned int nblocks;
+       unsigned int n;
+
+       if (dctx->bytes) {
+               n = min(srclen, dctx->bytes);
+               pos = dctx->buffer + POLYVAL_BLOCK_SIZE - dctx->bytes;
+
+               dctx->bytes -= n;
+               srclen -= n;
+
+               while (n--)
+                       *pos++ ^= *src++;
+
+               if (!dctx->bytes)
+                       internal_polyval_mul(dctx->buffer,
+                                           tctx->key_powers[NUM_KEY_POWERS-1]);
+       }
+
+       while (srclen >= POLYVAL_BLOCK_SIZE) {
+               /* allow rescheduling every 4K bytes */
+               nblocks = min(srclen, 4096U) / POLYVAL_BLOCK_SIZE;
+               internal_polyval_update(tctx, src, nblocks, dctx->buffer);
+               srclen -= nblocks * POLYVAL_BLOCK_SIZE;
+               src += nblocks * POLYVAL_BLOCK_SIZE;
+       }
+
+       if (srclen) {
+               dctx->bytes = POLYVAL_BLOCK_SIZE - srclen;
+               pos = dctx->buffer;
+               while (srclen--)
+                       *pos++ ^= *src++;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+static int polyval_arm64_final(struct shash_desc *desc, u8 *dst)
+{
+       struct polyval_desc_ctx *dctx = shash_desc_ctx(desc);
+       const struct polyval_tfm_ctx *tctx = crypto_shash_ctx(desc->tfm);
+
+       if (dctx->bytes) {
+               internal_polyval_mul(dctx->buffer,
+                                    tctx->key_powers[NUM_KEY_POWERS-1]);
+       }
+
+       memcpy(dst, dctx->buffer, POLYVAL_BLOCK_SIZE);
+
+       return 0;
+}
+
+static struct shash_alg polyval_alg = {
+       .digestsize     = POLYVAL_DIGEST_SIZE,
+       .init           = polyval_arm64_init,
+       .update         = polyval_arm64_update,
+       .final          = polyval_arm64_final,
+       .setkey         = polyval_arm64_setkey,
+       .descsize       = sizeof(struct polyval_desc_ctx),
+       .base           = {
+               .cra_name               = "polyval",
+               .cra_driver_name        = "polyval-ce",
+               .cra_priority           = 200,
+               .cra_blocksize          = POLYVAL_BLOCK_SIZE,
+               .cra_ctxsize            = sizeof(struct polyval_tfm_ctx),
+               .cra_module             = THIS_MODULE,
+       },
+};
+
+static int __init polyval_ce_mod_init(void)
+{
+       return crypto_register_shash(&polyval_alg);
+}
+
+static void __exit polyval_ce_mod_exit(void)
+{
+       crypto_unregister_shash(&polyval_alg);
+}
+
+module_cpu_feature_match(PMULL, polyval_ce_mod_init)
+module_exit(polyval_ce_mod_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+MODULE_DESCRIPTION("POLYVAL hash function accelerated by ARMv8 Crypto Extensions");
+MODULE_ALIAS_CRYPTO("polyval");
+MODULE_ALIAS_CRYPTO("polyval-ce");