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package camellia
import (
"sync"
"strconv"
"math/bits"
"crypto/cipher"
"encoding/binary"
"github.com/deatil/go-cryptobin/tool/alias"
)
// Package camellia is an implementation of the CAMELLIA encryption algorithm
// This is an unoptimized version based on the description in RFC 3713.
// References:
// http://en.wikipedia.org/wiki/Camellia_%28cipher%29
// https://info.isl.ntt.co.jp/crypt/eng/camellia/
const BlockSize = 16
const (
sigma1 = 0xA09E667F3BCC908B
sigma2 = 0xB67AE8584CAA73B2
sigma3 = 0xC6EF372FE94F82BE
sigma4 = 0x54FF53A5F1D36F1C
sigma5 = 0x10E527FADE682D1D
sigma6 = 0xB05688C2B3E6C1FD
)
var once sync.Once
func initAll() {
// initialize other sboxes
for i := range sbox1 {
sbox2[i] = bits.RotateLeft8(sbox1[i], 1)
sbox3[i] = bits.RotateLeft8(sbox1[i], 7)
sbox4[i] = sbox1[bits.RotateLeft8(uint8(i), 1)]
}
}
type KeySizeError int
func (k KeySizeError) Error() string {
return "cryptobin/camellia: invalid key size " + strconv.Itoa(int(k))
}
type camelliaCipher struct {
kw [5]uint64
k [25]uint64
ke [7]uint64
klen int
}
// New creates and returns a new cipher.Block.
// The key argument should be 16, 24, or 32 bytes.
func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error) {
klen := len(key)
switch klen {
default:
return nil, KeySizeError(klen)
case 16, 24, 32:
break
}
once.Do(initAll)
var d1, d2 uint64
var kl [2]uint64
var kr [2]uint64
var ka [2]uint64
var kb [2]uint64
kl[0] = binary.BigEndian.Uint64(key[0:])
kl[1] = binary.BigEndian.Uint64(key[8:])
switch klen {
case 24:
kr[0] = binary.BigEndian.Uint64(key[16:])
kr[1] = ^kr[0]
case 32:
kr[0] = binary.BigEndian.Uint64(key[16:])
kr[1] = binary.BigEndian.Uint64(key[24:])
}
d1 = (kl[0] ^ kr[0])
d2 = (kl[1] ^ kr[1])
d2 = d2 ^ f(d1, sigma1)
d1 = d1 ^ f(d2, sigma2)
d1 = d1 ^ (kl[0])
d2 = d2 ^ (kl[1])
d2 = d2 ^ f(d1, sigma3)
d1 = d1 ^ f(d2, sigma4)
ka[0] = d1
ka[1] = d2
d1 = (ka[0] ^ kr[0])
d2 = (ka[1] ^ kr[1])
d2 = d2 ^ f(d1, sigma5)
d1 = d1 ^ f(d2, sigma6)
kb[0] = d1
kb[1] = d2
c := new(camelliaCipher)
c.klen = klen
if klen == 16 {
c.kw[1], c.kw[2] = rotl128(kl, 0)
c.k[1], c.k[2] = rotl128(ka, 0)
c.k[3], c.k[4] = rotl128(kl, 15)
c.k[5], c.k[6] = rotl128(ka, 15)
c.ke[1], c.ke[2] = rotl128(ka, 30)
c.k[7], c.k[8] = rotl128(kl, 45)
c.k[9], _ = rotl128(ka, 45)
_, c.k[10] = rotl128(kl, 60)
c.k[11], c.k[12] = rotl128(ka, 60)
c.ke[3], c.ke[4] = rotl128(kl, 77)
c.k[13], c.k[14] = rotl128(kl, 94)
c.k[15], c.k[16] = rotl128(ka, 94)
c.k[17], c.k[18] = rotl128(kl, 111)
c.kw[3], c.kw[4] = rotl128(ka, 111)
} else {
// 24 or 32
c.kw[1], c.kw[2] = rotl128(kl, 0)
c.k[1], c.k[2] = rotl128(kb, 0)
c.k[3], c.k[4] = rotl128(kr, 15)
c.k[5], c.k[6] = rotl128(ka, 15)
c.ke[1], c.ke[2] = rotl128(kr, 30)
c.k[7], c.k[8] = rotl128(kb, 30)
c.k[9], c.k[10] = rotl128(kl, 45)
c.k[11], c.k[12] = rotl128(ka, 45)
c.ke[3], c.ke[4] = rotl128(kl, 60)
c.k[13], c.k[14] = rotl128(kr, 60)
c.k[15], c.k[16] = rotl128(kb, 60)
c.k[17], c.k[18] = rotl128(kl, 77)
c.ke[5], c.ke[6] = rotl128(ka, 77)
c.k[19], c.k[20] = rotl128(kr, 94)
c.k[21], c.k[22] = rotl128(ka, 94)
c.k[23], c.k[24] = rotl128(kl, 111)
c.kw[3], c.kw[4] = rotl128(kb, 111)
}
return c, nil
}
func (this *camelliaCipher) BlockSize() int {
return BlockSize
}
func (this *camelliaCipher) Encrypt(dst, src []byte) {
if len(src) < BlockSize {
panic("cryptobin/camellia: input not full block")
}
if len(dst) < BlockSize {
panic("cryptobin/camellia: output not full block")
}
if alias.InexactOverlap(dst[:BlockSize], src[:BlockSize]) {
panic("cryptobin/camellia: invalid buffer overlap")
}
this.encrypt(dst, src)
}
func (this *camelliaCipher) Decrypt(dst, src []byte) {
if len(src) < BlockSize {
panic("cryptobin/camellia: input not full block")
}
if len(dst) < BlockSize {
panic("cryptobin/camellia: output not full block")
}
if alias.InexactOverlap(dst[:BlockSize], src[:BlockSize]) {
panic("cryptobin/camellia: invalid buffer overlap")
}
this.decrypt(dst, src)
}
func (this *camelliaCipher) encrypt(dst, src []byte) {
d1 := binary.BigEndian.Uint64(src[0:])
d2 := binary.BigEndian.Uint64(src[8:])
d1 ^= this.kw[1]
d2 ^= this.kw[2]
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[1])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[2])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[3])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[4])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[5])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[6])
d1 = fl(d1, this.ke[1])
d2 = flinv(d2, this.ke[2])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[7])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[8])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[9])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[10])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[11])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[12])
d1 = fl(d1, this.ke[3])
d2 = flinv(d2, this.ke[4])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[13])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[14])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[15])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[16])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[17])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[18])
if this.klen > 16 {
// 24 or 32
d1 = fl(d1, this.ke[5])
d2 = flinv(d2, this.ke[6])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[19])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[20])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[21])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[22])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[23])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[24])
}
d2 = d2 ^ this.kw[3]
d1 = d1 ^ this.kw[4]
binary.BigEndian.PutUint64(dst[0:], d2)
binary.BigEndian.PutUint64(dst[8:], d1)
}
func (this *camelliaCipher) decrypt(dst, src []byte) {
d2 := binary.BigEndian.Uint64(src[0:])
d1 := binary.BigEndian.Uint64(src[8:])
d1 = d1 ^ this.kw[4]
d2 = d2 ^ this.kw[3]
if this.klen > 16 {
// 24 or 32
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[24])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[23])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[22])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[21])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[20])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[19])
d2 = fl(d2, this.ke[6])
d1 = flinv(d1, this.ke[5])
}
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[18])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[17])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[16])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[15])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[14])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[13])
d2 = fl(d2, this.ke[4])
d1 = flinv(d1, this.ke[3])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[12])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[11])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[10])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[9])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[8])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[7])
d2 = fl(d2, this.ke[2])
d1 = flinv(d1, this.ke[1])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[6])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[5])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[4])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[3])
d1 = d1 ^ f(d2, this.k[2])
d2 = d2 ^ f(d1, this.k[1])
d2 ^= this.kw[2]
d1 ^= this.kw[1]
binary.BigEndian.PutUint64(dst[0:], d1)
binary.BigEndian.PutUint64(dst[8:], d2)
}