upload tizen1.0 source
[kernel/linux-2.6.36.git] / drivers / staging / vt6656 / aes_ccmp.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1996, 2003 VIA Networking Technologies, Inc.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
16  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18  *
19  * File: aes_ccmp.c
20  *
21  * Purpose: AES_CCMP decryption
22  *
23  * Author: Warren Hsu
24  *
25  * Date: Feb 15, 2005
26  *
27  * Functions:
28  *      AESbGenCCMP - Parsing RX-packet
29  *
30  * Revision History:
31  */
32
33 #include "device.h"
34 #include "80211hdr.h"
35
36 /*---------------------  Static Definitions -------------------------*/
37
38 /*---------------------  Static Classes  ----------------------------*/
39
40 /*---------------------  Static Variables  --------------------------*/
41
42 /*
43  * SBOX Table
44  */
45
46 BYTE sbox_table[256] = {
47         0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76,
48         0xca, 0x82, 0xc9, 0x7d, 0xfa, 0x59, 0x47, 0xf0, 0xad, 0xd4, 0xa2, 0xaf, 0x9c, 0xa4, 0x72, 0xc0,
49         0xb7, 0xfd, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3f, 0xf7, 0xcc, 0x34, 0xa5, 0xe5, 0xf1, 0x71, 0xd8, 0x31, 0x15,
50         0x04, 0xc7, 0x23, 0xc3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9a, 0x07, 0x12, 0x80, 0xe2, 0xeb, 0x27, 0xb2, 0x75,
51         0x09, 0x83, 0x2c, 0x1a, 0x1b, 0x6e, 0x5a, 0xa0, 0x52, 0x3b, 0xd6, 0xb3, 0x29, 0xe3, 0x2f, 0x84,
52         0x53, 0xd1, 0x00, 0xed, 0x20, 0xfc, 0xb1, 0x5b, 0x6a, 0xcb, 0xbe, 0x39, 0x4a, 0x4c, 0x58, 0xcf,
53         0xd0, 0xef, 0xaa, 0xfb, 0x43, 0x4d, 0x33, 0x85, 0x45, 0xf9, 0x02, 0x7f, 0x50, 0x3c, 0x9f, 0xa8,
54         0x51, 0xa3, 0x40, 0x8f, 0x92, 0x9d, 0x38, 0xf5, 0xbc, 0xb6, 0xda, 0x21, 0x10, 0xff, 0xf3, 0xd2,
55         0xcd, 0x0c, 0x13, 0xec, 0x5f, 0x97, 0x44, 0x17, 0xc4, 0xa7, 0x7e, 0x3d, 0x64, 0x5d, 0x19, 0x73,
56         0x60, 0x81, 0x4f, 0xdc, 0x22, 0x2a, 0x90, 0x88, 0x46, 0xee, 0xb8, 0x14, 0xde, 0x5e, 0x0b, 0xdb,
57         0xe0, 0x32, 0x3a, 0x0a, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5c, 0xc2, 0xd3, 0xac, 0x62, 0x91, 0x95, 0xe4, 0x79,
58         0xe7, 0xc8, 0x37, 0x6d, 0x8d, 0xd5, 0x4e, 0xa9, 0x6c, 0x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08,
59         0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a,
60         0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e,
61         0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf,
62         0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16
63 };
64
65 BYTE dot2_table[256] = {
66         0x00, 0x02, 0x04, 0x06, 0x08, 0x0a, 0x0c, 0x0e, 0x10, 0x12, 0x14, 0x16, 0x18, 0x1a, 0x1c, 0x1e,
67         0x20, 0x22, 0x24, 0x26, 0x28, 0x2a, 0x2c, 0x2e, 0x30, 0x32, 0x34, 0x36, 0x38, 0x3a, 0x3c, 0x3e,
68         0x40, 0x42, 0x44, 0x46, 0x48, 0x4a, 0x4c, 0x4e, 0x50, 0x52, 0x54, 0x56, 0x58, 0x5a, 0x5c, 0x5e,
69         0x60, 0x62, 0x64, 0x66, 0x68, 0x6a, 0x6c, 0x6e, 0x70, 0x72, 0x74, 0x76, 0x78, 0x7a, 0x7c, 0x7e,
70         0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c, 0x8e, 0x90, 0x92, 0x94, 0x96, 0x98, 0x9a, 0x9c, 0x9e,
71         0xa0, 0xa2, 0xa4, 0xa6, 0xa8, 0xaa, 0xac, 0xae, 0xb0, 0xb2, 0xb4, 0xb6, 0xb8, 0xba, 0xbc, 0xbe,
72         0xc0, 0xc2, 0xc4, 0xc6, 0xc8, 0xca, 0xcc, 0xce, 0xd0, 0xd2, 0xd4, 0xd6, 0xd8, 0xda, 0xdc, 0xde,
73         0xe0, 0xe2, 0xe4, 0xe6, 0xe8, 0xea, 0xec, 0xee, 0xf0, 0xf2, 0xf4, 0xf6, 0xf8, 0xfa, 0xfc, 0xfe,
74         0x1b, 0x19, 0x1f, 0x1d, 0x13, 0x11, 0x17, 0x15, 0x0b, 0x09, 0x0f, 0x0d, 0x03, 0x01, 0x07, 0x05,
75         0x3b, 0x39, 0x3f, 0x3d, 0x33, 0x31, 0x37, 0x35, 0x2b, 0x29, 0x2f, 0x2d, 0x23, 0x21, 0x27, 0x25,
76         0x5b, 0x59, 0x5f, 0x5d, 0x53, 0x51, 0x57, 0x55, 0x4b, 0x49, 0x4f, 0x4d, 0x43, 0x41, 0x47, 0x45,
77         0x7b, 0x79, 0x7f, 0x7d, 0x73, 0x71, 0x77, 0x75, 0x6b, 0x69, 0x6f, 0x6d, 0x63, 0x61, 0x67, 0x65,
78         0x9b, 0x99, 0x9f, 0x9d, 0x93, 0x91, 0x97, 0x95, 0x8b, 0x89, 0x8f, 0x8d, 0x83, 0x81, 0x87, 0x85,
79         0xbb, 0xb9, 0xbf, 0xbd, 0xb3, 0xb1, 0xb7, 0xb5, 0xab, 0xa9, 0xaf, 0xad, 0xa3, 0xa1, 0xa7, 0xa5,
80         0xdb, 0xd9, 0xdf, 0xdd, 0xd3, 0xd1, 0xd7, 0xd5, 0xcb, 0xc9, 0xcf, 0xcd, 0xc3, 0xc1, 0xc7, 0xc5,
81         0xfb, 0xf9, 0xff, 0xfd, 0xf3, 0xf1, 0xf7, 0xf5, 0xeb, 0xe9, 0xef, 0xed, 0xe3, 0xe1, 0xe7, 0xe5
82 };
83
84 BYTE dot3_table[256] = {
85         0x00, 0x03, 0x06, 0x05, 0x0c, 0x0f, 0x0a, 0x09, 0x18, 0x1b, 0x1e, 0x1d, 0x14, 0x17, 0x12, 0x11,
86         0x30, 0x33, 0x36, 0x35, 0x3c, 0x3f, 0x3a, 0x39, 0x28, 0x2b, 0x2e, 0x2d, 0x24, 0x27, 0x22, 0x21,
87         0x60, 0x63, 0x66, 0x65, 0x6c, 0x6f, 0x6a, 0x69, 0x78, 0x7b, 0x7e, 0x7d, 0x74, 0x77, 0x72, 0x71,
88         0x50, 0x53, 0x56, 0x55, 0x5c, 0x5f, 0x5a, 0x59, 0x48, 0x4b, 0x4e, 0x4d, 0x44, 0x47, 0x42, 0x41,
89         0xc0, 0xc3, 0xc6, 0xc5, 0xcc, 0xcf, 0xca, 0xc9, 0xd8, 0xdb, 0xde, 0xdd, 0xd4, 0xd7, 0xd2, 0xd1,
90         0xf0, 0xf3, 0xf6, 0xf5, 0xfc, 0xff, 0xfa, 0xf9, 0xe8, 0xeb, 0xee, 0xed, 0xe4, 0xe7, 0xe2, 0xe1,
91         0xa0, 0xa3, 0xa6, 0xa5, 0xac, 0xaf, 0xaa, 0xa9, 0xb8, 0xbb, 0xbe, 0xbd, 0xb4, 0xb7, 0xb2, 0xb1,
92         0x90, 0x93, 0x96, 0x95, 0x9c, 0x9f, 0x9a, 0x99, 0x88, 0x8b, 0x8e, 0x8d, 0x84, 0x87, 0x82, 0x81,
93         0x9b, 0x98, 0x9d, 0x9e, 0x97, 0x94, 0x91, 0x92, 0x83, 0x80, 0x85, 0x86, 0x8f, 0x8c, 0x89, 0x8a,
94         0xab, 0xa8, 0xad, 0xae, 0xa7, 0xa4, 0xa1, 0xa2, 0xb3, 0xb0, 0xb5, 0xb6, 0xbf, 0xbc, 0xb9, 0xba,
95         0xfb, 0xf8, 0xfd, 0xfe, 0xf7, 0xf4, 0xf1, 0xf2, 0xe3, 0xe0, 0xe5, 0xe6, 0xef, 0xec, 0xe9, 0xea,
96         0xcb, 0xc8, 0xcd, 0xce, 0xc7, 0xc4, 0xc1, 0xc2, 0xd3, 0xd0, 0xd5, 0xd6, 0xdf, 0xdc, 0xd9, 0xda,
97         0x5b, 0x58, 0x5d, 0x5e, 0x57, 0x54, 0x51, 0x52, 0x43, 0x40, 0x45, 0x46, 0x4f, 0x4c, 0x49, 0x4a,
98         0x6b, 0x68, 0x6d, 0x6e, 0x67, 0x64, 0x61, 0x62, 0x73, 0x70, 0x75, 0x76, 0x7f, 0x7c, 0x79, 0x7a,
99         0x3b, 0x38, 0x3d, 0x3e, 0x37, 0x34, 0x31, 0x32, 0x23, 0x20, 0x25, 0x26, 0x2f, 0x2c, 0x29, 0x2a,
100         0x0b, 0x08, 0x0d, 0x0e, 0x07, 0x04, 0x01, 0x02, 0x13, 0x10, 0x15, 0x16, 0x1f, 0x1c, 0x19, 0x1a
101 };
102
103 /*---------------------  Static Functions  --------------------------*/
104
105 /*---------------------  Export Variables  --------------------------*/
106
107 /*---------------------  Export Functions  --------------------------*/
108
109 static void xor_128(BYTE *a, BYTE *b, BYTE *out)
110 {
111         PDWORD dwPtrA = (PDWORD) a;
112         PDWORD dwPtrB = (PDWORD) b;
113         PDWORD dwPtrOut = (PDWORD) out;
114
115         (*dwPtrOut++) = (*dwPtrA++) ^ (*dwPtrB++);
116         (*dwPtrOut++) = (*dwPtrA++) ^ (*dwPtrB++);
117         (*dwPtrOut++) = (*dwPtrA++) ^ (*dwPtrB++);
118         (*dwPtrOut++) = (*dwPtrA++) ^ (*dwPtrB++);
119 }
120
121
122 static void xor_32(BYTE *a, BYTE *b, BYTE *out)
123 {
124         PDWORD dwPtrA = (PDWORD) a;
125         PDWORD dwPtrB = (PDWORD) b;
126         PDWORD dwPtrOut = (PDWORD) out;
127
128         (*dwPtrOut++) = (*dwPtrA++) ^ (*dwPtrB++);
129 }
130
131 void AddRoundKey(BYTE *key, int round)
132 {
133         BYTE sbox_key[4];
134         BYTE rcon_table[10] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36};
135
136         sbox_key[0] = sbox_table[key[13]];
137         sbox_key[1] = sbox_table[key[14]];
138         sbox_key[2] = sbox_table[key[15]];
139         sbox_key[3] = sbox_table[key[12]];
140
141         key[0] = key[0] ^ rcon_table[round];
142         xor_32(&key[0], sbox_key, &key[0]);
143
144         xor_32(&key[4], &key[0], &key[4]);
145         xor_32(&key[8], &key[4], &key[8]);
146         xor_32(&key[12], &key[8], &key[12]);
147 }
148
149 void SubBytes(BYTE *in, BYTE *out)
150 {
151         int i;
152
153         for (i = 0; i < 16; i++)
154                 out[i] = sbox_table[in[i]];
155 }
156
157 void ShiftRows(BYTE *in, BYTE *out)
158 {
159         out[0]  = in[0];
160         out[1]  = in[5];
161         out[2]  = in[10];
162         out[3]  = in[15];
163         out[4]  = in[4];
164         out[5]  = in[9];
165         out[6]  = in[14];
166         out[7]  = in[3];
167         out[8]  = in[8];
168         out[9]  = in[13];
169         out[10] = in[2];
170         out[11] = in[7];
171         out[12] = in[12];
172         out[13] = in[1];
173         out[14] = in[6];
174         out[15] = in[11];
175 }
176
177 void MixColumns(BYTE *in, BYTE *out)
178 {
179
180         out[0] = dot2_table[in[0]] ^ dot3_table[in[1]] ^ in[2] ^ in[3];
181         out[1] = in[0] ^ dot2_table[in[1]] ^ dot3_table[in[2]] ^ in[3];
182         out[2] = in[0] ^ in[1] ^ dot2_table[in[2]] ^ dot3_table[in[3]];
183         out[3] = dot3_table[in[0]] ^ in[1] ^ in[2] ^ dot2_table[in[3]];
184 }
185
186 void AESv128(BYTE *key, BYTE *data, BYTE *ciphertext)
187 {
188         int  i;
189         int  round;
190         BYTE TmpdataA[16];
191         BYTE TmpdataB[16];
192         BYTE abyRoundKey[16];
193
194         for (i = 0; i < 16; i++)
195                 abyRoundKey[i] = key[i];
196
197         for (round = 0; round < 11; round++) {
198                 if (round == 0) {
199                         xor_128(abyRoundKey, data, ciphertext);
200                         AddRoundKey(abyRoundKey, round);
201                 } else if (round == 10) {
202                         SubBytes(ciphertext, TmpdataA);
203                         ShiftRows(TmpdataA, TmpdataB);
204                         xor_128(TmpdataB, abyRoundKey, ciphertext);
205                 } else { /* round 1 ~ 9 */
206                         SubBytes(ciphertext, TmpdataA);
207                         ShiftRows(TmpdataA, TmpdataB);
208                         MixColumns(&TmpdataB[0], &TmpdataA[0]);
209                         MixColumns(&TmpdataB[4], &TmpdataA[4]);
210                         MixColumns(&TmpdataB[8], &TmpdataA[8]);
211                         MixColumns(&TmpdataB[12], &TmpdataA[12]);
212                         xor_128(TmpdataA, abyRoundKey, ciphertext);
213                         AddRoundKey(abyRoundKey, round);
214                 }
215         }
216
217 }
218
219 /*
220  * Description: AES decryption
221  *
222  * Parameters:
223  *  In:
224  *      pbyRxKey            - The key used to decrypt
225  *      pbyFrame            - Starting address of packet header
226  *      wFrameSize          - Total packet size including CRC
227  *  Out:
228  *      none
229  *
230  * Return Value: MIC compare result
231  *
232  */
233
234 BOOL AESbGenCCMP(PBYTE pbyRxKey, PBYTE pbyFrame, WORD wFrameSize)
235 {
236         BYTE            abyNonce[13];
237         BYTE            MIC_IV[16];
238         BYTE            MIC_HDR1[16];
239         BYTE            MIC_HDR2[16];
240         BYTE            abyMIC[16];
241         BYTE            abyCTRPLD[16];
242         BYTE            abyTmp[16];
243         BYTE            abyPlainText[16];
244         BYTE            abyLastCipher[16];
245
246         PS802_11Header  pMACHeader = (PS802_11Header) pbyFrame;
247         PBYTE           pbyIV;
248         PBYTE           pbyPayload;
249         WORD            wHLen = 22;
250         /* 8 is IV, 8 is MIC, 4 is CRC */
251         WORD            wPayloadSize = wFrameSize - 8 - 8 - 4 - WLAN_HDR_ADDR3_LEN;
252         BOOL            bA4 = FALSE;
253         BYTE            byTmp;
254         WORD            wCnt;
255         int             ii, jj, kk;
256
257         pbyIV = pbyFrame + WLAN_HDR_ADDR3_LEN;
258         if (WLAN_GET_FC_TODS(*(PWORD) pbyFrame) &&
259             WLAN_GET_FC_FROMDS(*(PWORD) pbyFrame)) {
260                 bA4 = TRUE;
261                 pbyIV += 6;             /* 6 is 802.11 address4 */
262                 wHLen += 6;
263                 wPayloadSize -= 6;
264         }
265         pbyPayload = pbyIV + 8; /* IV-length */
266
267         abyNonce[0]  = 0x00; /* now is 0, if Qos here will be priority */
268         memcpy(&(abyNonce[1]), pMACHeader->abyAddr2, ETH_ALEN);
269         abyNonce[7]  = pbyIV[7];
270         abyNonce[8]  = pbyIV[6];
271         abyNonce[9]  = pbyIV[5];
272         abyNonce[10] = pbyIV[4];
273         abyNonce[11] = pbyIV[1];
274         abyNonce[12] = pbyIV[0];
275
276         /* MIC_IV */
277         MIC_IV[0] = 0x59;
278         memcpy(&(MIC_IV[1]), &(abyNonce[0]), 13);
279         MIC_IV[14] = (BYTE)(wPayloadSize >> 8);
280         MIC_IV[15] = (BYTE)(wPayloadSize & 0xff);
281
282         /* MIC_HDR1 */
283         MIC_HDR1[0] = (BYTE)(wHLen >> 8);
284         MIC_HDR1[1] = (BYTE)(wHLen & 0xff);
285         byTmp = (BYTE)(pMACHeader->wFrameCtl & 0xff);
286         MIC_HDR1[2] = byTmp & 0x8f;
287         byTmp = (BYTE)(pMACHeader->wFrameCtl >> 8);
288         byTmp &= 0x87;
289         MIC_HDR1[3] = byTmp | 0x40;
290         memcpy(&(MIC_HDR1[4]), pMACHeader->abyAddr1, ETH_ALEN);
291         memcpy(&(MIC_HDR1[10]), pMACHeader->abyAddr2, ETH_ALEN);
292
293         /* MIC_HDR2 */
294         memcpy(&(MIC_HDR2[0]), pMACHeader->abyAddr3, ETH_ALEN);
295         byTmp = (BYTE)(pMACHeader->wSeqCtl & 0xff);
296         MIC_HDR2[6] = byTmp & 0x0f;
297         MIC_HDR2[7] = 0;
298
299         if (bA4) {
300                 memcpy(&(MIC_HDR2[8]), pMACHeader->abyAddr4, ETH_ALEN);
301         } else {
302                 MIC_HDR2[8]  = 0x00;
303                 MIC_HDR2[9]  = 0x00;
304                 MIC_HDR2[10] = 0x00;
305                 MIC_HDR2[11] = 0x00;
306                 MIC_HDR2[12] = 0x00;
307                 MIC_HDR2[13] = 0x00;
308         }
309         MIC_HDR2[14] = 0x00;
310         MIC_HDR2[15] = 0x00;
311
312         /* CCMP */
313         AESv128(pbyRxKey, MIC_IV, abyMIC);
314         for (kk = 0; kk < 16; kk++)
315                 abyTmp[kk] = MIC_HDR1[kk] ^ abyMIC[kk];
316
317         AESv128(pbyRxKey, abyTmp, abyMIC);
318         for (kk = 0; kk < 16; kk++)
319                 abyTmp[kk] = MIC_HDR2[kk] ^ abyMIC[kk];
320
321         AESv128(pbyRxKey, abyTmp, abyMIC);
322
323         wCnt = 1;
324         abyCTRPLD[0] = 0x01;
325         memcpy(&(abyCTRPLD[1]), &(abyNonce[0]), 13);
326
327         for (jj = wPayloadSize; jj > 16; jj = jj-16) {
328
329                 abyCTRPLD[14] = (BYTE) (wCnt >> 8);
330                 abyCTRPLD[15] = (BYTE) (wCnt & 0xff);
331
332                 AESv128(pbyRxKey, abyCTRPLD, abyTmp);
333
334                 for (kk = 0; kk < 16; kk++)
335                         abyPlainText[kk] = abyTmp[kk] ^ pbyPayload[kk];
336
337                 for (kk = 0; kk < 16; kk++)
338                         abyTmp[kk] = abyMIC[kk] ^ abyPlainText[kk];
339
340                 AESv128(pbyRxKey, abyTmp, abyMIC);
341
342                 memcpy(pbyPayload, abyPlainText, 16);
343                 wCnt++;
344                 pbyPayload += 16;
345         } /* for wPayloadSize */
346
347         /* last payload */
348         memcpy(&(abyLastCipher[0]), pbyPayload, jj);
349         for (ii = jj; ii < 16; ii++)
350                 abyLastCipher[ii] = 0x00;
351
352         abyCTRPLD[14] = (BYTE) (wCnt >> 8);
353         abyCTRPLD[15] = (BYTE) (wCnt & 0xff);
354
355         AESv128(pbyRxKey, abyCTRPLD, abyTmp);
356         for (kk = 0; kk < 16; kk++)
357                 abyPlainText[kk] = abyTmp[kk] ^ abyLastCipher[kk];
358
359         memcpy(pbyPayload, abyPlainText, jj);
360         pbyPayload += jj;
361
362         /* for MIC calculation */
363         for (ii = jj; ii < 16; ii++)
364                 abyPlainText[ii] = 0x00;
365         for (kk = 0; kk < 16; kk++)
366                 abyTmp[kk] = abyMIC[kk] ^ abyPlainText[kk];
367
368         AESv128(pbyRxKey, abyTmp, abyMIC);
369
370         /* => above is the calculated MIC */
371
372         wCnt = 0;
373         abyCTRPLD[14] = (BYTE) (wCnt >> 8);
374         abyCTRPLD[15] = (BYTE) (wCnt & 0xff);
375         AESv128(pbyRxKey, abyCTRPLD, abyTmp);
376
377         for (kk = 0; kk < 8; kk++)
378                 abyTmp[kk] = abyTmp[kk] ^ pbyPayload[kk];
379
380         /* => above is the packet dec-MIC */
381
382         if (!memcmp(abyMIC, abyTmp, 8))
383                 return TRUE;
384         else
385                 return FALSE;
386 }