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src/crypto/poly1305.cpp
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// Copyright (c) 2019 The Bitcoin Core developers | |||||
// Distributed under the MIT software license, see the accompanying | |||||
// file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php. | |||||
// Based on the public domain implementation by Andrew Moon | |||||
// poly1305-donna-unrolled.c from https://github.com/floodyberry/poly1305-donna | |||||
#include <crypto/common.h> | |||||
#include <crypto/poly1305.h> | |||||
#include <cstring> | |||||
#define mul32x32_64(a, b) ((uint64_t)(a) * (b)) | |||||
void poly1305_auth(uint8_t out[POLY1305_TAGLEN], const uint8_t *m, size_t inlen, | |||||
const uint8_t key[POLY1305_KEYLEN]) { | |||||
uint32_t t0, t1, t2, t3; | |||||
uint32_t h0, h1, h2, h3, h4; | |||||
uint32_t r0, r1, r2, r3, r4; | |||||
uint32_t s1, s2, s3, s4; | |||||
uint32_t b, nb; | |||||
size_t j; | |||||
uint64_t t[5]; | |||||
uint64_t f0, f1, f2, f3; | |||||
uint64_t g0, g1, g2, g3, g4; | |||||
uint64_t c; | |||||
uint8_t mp[16]; | |||||
/* clamp key */ | |||||
t0 = ReadLE32(key + 0); | |||||
t1 = ReadLE32(key + 4); | |||||
t2 = ReadLE32(key + 8); | |||||
t3 = ReadLE32(key + 12); | |||||
/* precompute multipliers */ | |||||
r0 = t0 & 0x3ffffff; | |||||
t0 >>= 26; | |||||
t0 |= t1 << 6; | |||||
r1 = t0 & 0x3ffff03; | |||||
t1 >>= 20; | |||||
t1 |= t2 << 12; | |||||
r2 = t1 & 0x3ffc0ff; | |||||
t2 >>= 14; | |||||
t2 |= t3 << 18; | |||||
r3 = t2 & 0x3f03fff; | |||||
t3 >>= 8; | |||||
r4 = t3 & 0x00fffff; | |||||
s1 = r1 * 5; | |||||
s2 = r2 * 5; | |||||
s3 = r3 * 5; | |||||
s4 = r4 * 5; | |||||
/* init state */ | |||||
h0 = 0; | |||||
h1 = 0; | |||||
h2 = 0; | |||||
h3 = 0; | |||||
h4 = 0; | |||||
/* full blocks */ | |||||
if (inlen < 16) { | |||||
goto poly1305_donna_atmost15bytes; | |||||
} | |||||
poly1305_donna_16bytes: | |||||
m += 16; | |||||
inlen -= 16; | |||||
t0 = ReadLE32(m - 16); | |||||
t1 = ReadLE32(m - 12); | |||||
t2 = ReadLE32(m - 8); | |||||
t3 = ReadLE32(m - 4); | |||||
h0 += t0 & 0x3ffffff; | |||||
h1 += ((((uint64_t)t1 << 32) | t0) >> 26) & 0x3ffffff; | |||||
h2 += ((((uint64_t)t2 << 32) | t1) >> 20) & 0x3ffffff; | |||||
h3 += ((((uint64_t)t3 << 32) | t2) >> 14) & 0x3ffffff; | |||||
h4 += (t3 >> 8) | (1 << 24); | |||||
poly1305_donna_mul: | |||||
t[0] = mul32x32_64(h0, r0) + mul32x32_64(h1, s4) + mul32x32_64(h2, s3) + | |||||
mul32x32_64(h3, s2) + mul32x32_64(h4, s1); | |||||
t[1] = mul32x32_64(h0, r1) + mul32x32_64(h1, r0) + mul32x32_64(h2, s4) + | |||||
mul32x32_64(h3, s3) + mul32x32_64(h4, s2); | |||||
t[2] = mul32x32_64(h0, r2) + mul32x32_64(h1, r1) + mul32x32_64(h2, r0) + | |||||
mul32x32_64(h3, s4) + mul32x32_64(h4, s3); | |||||
t[3] = mul32x32_64(h0, r3) + mul32x32_64(h1, r2) + mul32x32_64(h2, r1) + | |||||
mul32x32_64(h3, r0) + mul32x32_64(h4, s4); | |||||
t[4] = mul32x32_64(h0, r4) + mul32x32_64(h1, r3) + mul32x32_64(h2, r2) + | |||||
mul32x32_64(h3, r1) + mul32x32_64(h4, r0); | |||||
h0 = (uint32_t)t[0] & 0x3ffffff; | |||||
c = (t[0] >> 26); | |||||
t[1] += c; | |||||
h1 = (uint32_t)t[1] & 0x3ffffff; | |||||
b = (uint32_t)(t[1] >> 26); | |||||
t[2] += b; | |||||
h2 = (uint32_t)t[2] & 0x3ffffff; | |||||
b = (uint32_t)(t[2] >> 26); | |||||
t[3] += b; | |||||
h3 = (uint32_t)t[3] & 0x3ffffff; | |||||
b = (uint32_t)(t[3] >> 26); | |||||
t[4] += b; | |||||
h4 = (uint32_t)t[4] & 0x3ffffff; | |||||
b = (uint32_t)(t[4] >> 26); | |||||
h0 += b * 5; | |||||
if (inlen >= 16) { | |||||
goto poly1305_donna_16bytes; | |||||
} | |||||
/* final bytes */ | |||||
poly1305_donna_atmost15bytes: | |||||
if (!inlen) { | |||||
goto poly1305_donna_finish; | |||||
} | |||||
for (j = 0; j < inlen; j++) { | |||||
mp[j] = m[j]; | |||||
} | |||||
mp[j++] = 1; | |||||
for (; j < 16; j++) { | |||||
mp[j] = 0; | |||||
} | |||||
inlen = 0; | |||||
t0 = ReadLE32(mp + 0); | |||||
t1 = ReadLE32(mp + 4); | |||||
t2 = ReadLE32(mp + 8); | |||||
t3 = ReadLE32(mp + 12); | |||||
h0 += t0 & 0x3ffffff; | |||||
h1 += ((((uint64_t)t1 << 32) | t0) >> 26) & 0x3ffffff; | |||||
h2 += ((((uint64_t)t2 << 32) | t1) >> 20) & 0x3ffffff; | |||||
h3 += ((((uint64_t)t3 << 32) | t2) >> 14) & 0x3ffffff; | |||||
h4 += (t3 >> 8); | |||||
goto poly1305_donna_mul; | |||||
poly1305_donna_finish: | |||||
b = h0 >> 26; | |||||
h0 = h0 & 0x3ffffff; | |||||
h1 += b; | |||||
b = h1 >> 26; | |||||
h1 = h1 & 0x3ffffff; | |||||
h2 += b; | |||||
b = h2 >> 26; | |||||
h2 = h2 & 0x3ffffff; | |||||
h3 += b; | |||||
b = h3 >> 26; | |||||
h3 = h3 & 0x3ffffff; | |||||
h4 += b; | |||||
b = h4 >> 26; | |||||
h4 = h4 & 0x3ffffff; | |||||
h0 += b * 5; | |||||
b = h0 >> 26; | |||||
h0 = h0 & 0x3ffffff; | |||||
h1 += b; | |||||
g0 = h0 + 5; | |||||
b = g0 >> 26; | |||||
g0 &= 0x3ffffff; | |||||
g1 = h1 + b; | |||||
b = g1 >> 26; | |||||
g1 &= 0x3ffffff; | |||||
g2 = h2 + b; | |||||
b = g2 >> 26; | |||||
g2 &= 0x3ffffff; | |||||
g3 = h3 + b; | |||||
b = g3 >> 26; | |||||
g3 &= 0x3ffffff; | |||||
g4 = h4 + b - (1 << 26); | |||||
b = (g4 >> 31) - 1; | |||||
nb = ~b; | |||||
h0 = (h0 & nb) | (g0 & b); | |||||
h1 = (h1 & nb) | (g1 & b); | |||||
h2 = (h2 & nb) | (g2 & b); | |||||
h3 = (h3 & nb) | (g3 & b); | |||||
h4 = (h4 & nb) | (g4 & b); | |||||
f0 = ((h0) | (h1 << 26)) + (uint64_t)ReadLE32(&key[16]); | |||||
f1 = ((h1 >> 6) | (h2 << 20)) + (uint64_t)ReadLE32(&key[20]); | |||||
f2 = ((h2 >> 12) | (h3 << 14)) + (uint64_t)ReadLE32(&key[24]); | |||||
f3 = ((h3 >> 18) | (h4 << 8)) + (uint64_t)ReadLE32(&key[28]); | |||||
WriteLE32(&out[0], f0); | |||||
f1 += (f0 >> 32); | |||||
WriteLE32(&out[4], f1); | |||||
f2 += (f1 >> 32); | |||||
WriteLE32(&out[8], f2); | |||||
f3 += (f2 >> 32); | |||||
WriteLE32(&out[12], f3); | |||||
} |