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50
51#include <crypto/gf128mul.h>
52#include <linux/kernel.h>
53#include <linux/module.h>
54#include <linux/slab.h>
55
56#define gf128mul_dat(q) { \
57 q(0x00), q(0x01), q(0x02), q(0x03), q(0x04), q(0x05), q(0x06), q(0x07),\
58 q(0x08), q(0x09), q(0x0a), q(0x0b), q(0x0c), q(0x0d), q(0x0e), q(0x0f),\
59 q(0x10), q(0x11), q(0x12), q(0x13), q(0x14), q(0x15), q(0x16), q(0x17),\
60 q(0x18), q(0x19), q(0x1a), q(0x1b), q(0x1c), q(0x1d), q(0x1e), q(0x1f),\
61 q(0x20), q(0x21), q(0x22), q(0x23), q(0x24), q(0x25), q(0x26), q(0x27),\
62 q(0x28), q(0x29), q(0x2a), q(0x2b), q(0x2c), q(0x2d), q(0x2e), q(0x2f),\
63 q(0x30), q(0x31), q(0x32), q(0x33), q(0x34), q(0x35), q(0x36), q(0x37),\
64 q(0x38), q(0x39), q(0x3a), q(0x3b), q(0x3c), q(0x3d), q(0x3e), q(0x3f),\
65 q(0x40), q(0x41), q(0x42), q(0x43), q(0x44), q(0x45), q(0x46), q(0x47),\
66 q(0x48), q(0x49), q(0x4a), q(0x4b), q(0x4c), q(0x4d), q(0x4e), q(0x4f),\
67 q(0x50), q(0x51), q(0x52), q(0x53), q(0x54), q(0x55), q(0x56), q(0x57),\
68 q(0x58), q(0x59), q(0x5a), q(0x5b), q(0x5c), q(0x5d), q(0x5e), q(0x5f),\
69 q(0x60), q(0x61), q(0x62), q(0x63), q(0x64), q(0x65), q(0x66), q(0x67),\
70 q(0x68), q(0x69), q(0x6a), q(0x6b), q(0x6c), q(0x6d), q(0x6e), q(0x6f),\
71 q(0x70), q(0x71), q(0x72), q(0x73), q(0x74), q(0x75), q(0x76), q(0x77),\
72 q(0x78), q(0x79), q(0x7a), q(0x7b), q(0x7c), q(0x7d), q(0x7e), q(0x7f),\
73 q(0x80), q(0x81), q(0x82), q(0x83), q(0x84), q(0x85), q(0x86), q(0x87),\
74 q(0x88), q(0x89), q(0x8a), q(0x8b), q(0x8c), q(0x8d), q(0x8e), q(0x8f),\
75 q(0x90), q(0x91), q(0x92), q(0x93), q(0x94), q(0x95), q(0x96), q(0x97),\
76 q(0x98), q(0x99), q(0x9a), q(0x9b), q(0x9c), q(0x9d), q(0x9e), q(0x9f),\
77 q(0xa0), q(0xa1), q(0xa2), q(0xa3), q(0xa4), q(0xa5), q(0xa6), q(0xa7),\
78 q(0xa8), q(0xa9), q(0xaa), q(0xab), q(0xac), q(0xad), q(0xae), q(0xaf),\
79 q(0xb0), q(0xb1), q(0xb2), q(0xb3), q(0xb4), q(0xb5), q(0xb6), q(0xb7),\
80 q(0xb8), q(0xb9), q(0xba), q(0xbb), q(0xbc), q(0xbd), q(0xbe), q(0xbf),\
81 q(0xc0), q(0xc1), q(0xc2), q(0xc3), q(0xc4), q(0xc5), q(0xc6), q(0xc7),\
82 q(0xc8), q(0xc9), q(0xca), q(0xcb), q(0xcc), q(0xcd), q(0xce), q(0xcf),\
83 q(0xd0), q(0xd1), q(0xd2), q(0xd3), q(0xd4), q(0xd5), q(0xd6), q(0xd7),\
84 q(0xd8), q(0xd9), q(0xda), q(0xdb), q(0xdc), q(0xdd), q(0xde), q(0xdf),\
85 q(0xe0), q(0xe1), q(0xe2), q(0xe3), q(0xe4), q(0xe5), q(0xe6), q(0xe7),\
86 q(0xe8), q(0xe9), q(0xea), q(0xeb), q(0xec), q(0xed), q(0xee), q(0xef),\
87 q(0xf0), q(0xf1), q(0xf2), q(0xf3), q(0xf4), q(0xf5), q(0xf6), q(0xf7),\
88 q(0xf8), q(0xf9), q(0xfa), q(0xfb), q(0xfc), q(0xfd), q(0xfe), q(0xff) \
89}
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114
115#define xda_be(i) ( \
116 (i & 0x80 ? 0x4380 : 0) ^ (i & 0x40 ? 0x21c0 : 0) ^ \
117 (i & 0x20 ? 0x10e0 : 0) ^ (i & 0x10 ? 0x0870 : 0) ^ \
118 (i & 0x08 ? 0x0438 : 0) ^ (i & 0x04 ? 0x021c : 0) ^ \
119 (i & 0x02 ? 0x010e : 0) ^ (i & 0x01 ? 0x0087 : 0) \
120)
121
122#define xda_le(i) ( \
123 (i & 0x80 ? 0xe100 : 0) ^ (i & 0x40 ? 0x7080 : 0) ^ \
124 (i & 0x20 ? 0x3840 : 0) ^ (i & 0x10 ? 0x1c20 : 0) ^ \
125 (i & 0x08 ? 0x0e10 : 0) ^ (i & 0x04 ? 0x0708 : 0) ^ \
126 (i & 0x02 ? 0x0384 : 0) ^ (i & 0x01 ? 0x01c2 : 0) \
127)
128
129static const u16 gf128mul_table_le[256] = gf128mul_dat(xda_le);
130static const u16 gf128mul_table_be[256] = gf128mul_dat(xda_be);
131
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138
139static void gf128mul_x8_lle(be128 *x)
140{
141 u64 a = be64_to_cpu(x->a);
142 u64 b = be64_to_cpu(x->b);
143 u64 _tt = gf128mul_table_le[b & 0xff];
144
145 x->b = cpu_to_be64((b >> 8) | (a << 56));
146 x->a = cpu_to_be64((a >> 8) ^ (_tt << 48));
147}
148
149static void gf128mul_x8_bbe(be128 *x)
150{
151 u64 a = be64_to_cpu(x->a);
152 u64 b = be64_to_cpu(x->b);
153 u64 _tt = gf128mul_table_be[a >> 56];
154
155 x->a = cpu_to_be64((a << 8) | (b >> 56));
156 x->b = cpu_to_be64((b << 8) ^ _tt);
157}
158
159void gf128mul_x8_ble(le128 *r, const le128 *x)
160{
161 u64 a = le64_to_cpu(x->a);
162 u64 b = le64_to_cpu(x->b);
163 u64 _tt = gf128mul_table_be[a >> 56];
164
165 r->a = cpu_to_le64((a << 8) | (b >> 56));
166 r->b = cpu_to_le64((b << 8) ^ _tt);
167}
168EXPORT_SYMBOL(gf128mul_x8_ble);
169
170void gf128mul_lle(be128 *r, const be128 *b)
171{
172 be128 p[8];
173 int i;
174
175 p[0] = *r;
176 for (i = 0; i < 7; ++i)
177 gf128mul_x_lle(&p[i + 1], &p[i]);
178
179 memset(r, 0, sizeof(*r));
180 for (i = 0;;) {
181 u8 ch = ((u8 *)b)[15 - i];
182
183 if (ch & 0x80)
184 be128_xor(r, r, &p[0]);
185 if (ch & 0x40)
186 be128_xor(r, r, &p[1]);
187 if (ch & 0x20)
188 be128_xor(r, r, &p[2]);
189 if (ch & 0x10)
190 be128_xor(r, r, &p[3]);
191 if (ch & 0x08)
192 be128_xor(r, r, &p[4]);
193 if (ch & 0x04)
194 be128_xor(r, r, &p[5]);
195 if (ch & 0x02)
196 be128_xor(r, r, &p[6]);
197 if (ch & 0x01)
198 be128_xor(r, r, &p[7]);
199
200 if (++i >= 16)
201 break;
202
203 gf128mul_x8_lle(r);
204 }
205}
206EXPORT_SYMBOL(gf128mul_lle);
207
208void gf128mul_bbe(be128 *r, const be128 *b)
209{
210 be128 p[8];
211 int i;
212
213 p[0] = *r;
214 for (i = 0; i < 7; ++i)
215 gf128mul_x_bbe(&p[i + 1], &p[i]);
216
217 memset(r, 0, sizeof(*r));
218 for (i = 0;;) {
219 u8 ch = ((u8 *)b)[i];
220
221 if (ch & 0x80)
222 be128_xor(r, r, &p[7]);
223 if (ch & 0x40)
224 be128_xor(r, r, &p[6]);
225 if (ch & 0x20)
226 be128_xor(r, r, &p[5]);
227 if (ch & 0x10)
228 be128_xor(r, r, &p[4]);
229 if (ch & 0x08)
230 be128_xor(r, r, &p[3]);
231 if (ch & 0x04)
232 be128_xor(r, r, &p[2]);
233 if (ch & 0x02)
234 be128_xor(r, r, &p[1]);
235 if (ch & 0x01)
236 be128_xor(r, r, &p[0]);
237
238 if (++i >= 16)
239 break;
240
241 gf128mul_x8_bbe(r);
242 }
243}
244EXPORT_SYMBOL(gf128mul_bbe);
245
246
247
248
249
250
251
252
253
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255
256
257
258
259
260struct gf128mul_64k *gf128mul_init_64k_bbe(const be128 *g)
261{
262 struct gf128mul_64k *t;
263 int i, j, k;
264
265 t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
266 if (!t)
267 goto out;
268
269 for (i = 0; i < 16; i++) {
270 t->t[i] = kzalloc(sizeof(*t->t[i]), GFP_KERNEL);
271 if (!t->t[i]) {
272 gf128mul_free_64k(t);
273 t = NULL;
274 goto out;
275 }
276 }
277
278 t->t[0]->t[1] = *g;
279 for (j = 1; j <= 64; j <<= 1)
280 gf128mul_x_bbe(&t->t[0]->t[j + j], &t->t[0]->t[j]);
281
282 for (i = 0;;) {
283 for (j = 2; j < 256; j += j)
284 for (k = 1; k < j; ++k)
285 be128_xor(&t->t[i]->t[j + k],
286 &t->t[i]->t[j], &t->t[i]->t[k]);
287
288 if (++i >= 16)
289 break;
290
291 for (j = 128; j > 0; j >>= 1) {
292 t->t[i]->t[j] = t->t[i - 1]->t[j];
293 gf128mul_x8_bbe(&t->t[i]->t[j]);
294 }
295 }
296
297out:
298 return t;
299}
300EXPORT_SYMBOL(gf128mul_init_64k_bbe);
301
302void gf128mul_free_64k(struct gf128mul_64k *t)
303{
304 int i;
305
306 for (i = 0; i < 16; i++)
307 kfree_sensitive(t->t[i]);
308 kfree_sensitive(t);
309}
310EXPORT_SYMBOL(gf128mul_free_64k);
311
312void gf128mul_64k_bbe(be128 *a, const struct gf128mul_64k *t)
313{
314 u8 *ap = (u8 *)a;
315 be128 r[1];
316 int i;
317
318 *r = t->t[0]->t[ap[15]];
319 for (i = 1; i < 16; ++i)
320 be128_xor(r, r, &t->t[i]->t[ap[15 - i]]);
321 *a = *r;
322}
323EXPORT_SYMBOL(gf128mul_64k_bbe);
324
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338
339
340
341struct gf128mul_4k *gf128mul_init_4k_lle(const be128 *g)
342{
343 struct gf128mul_4k *t;
344 int j, k;
345
346 t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
347 if (!t)
348 goto out;
349
350 t->t[128] = *g;
351 for (j = 64; j > 0; j >>= 1)
352 gf128mul_x_lle(&t->t[j], &t->t[j+j]);
353
354 for (j = 2; j < 256; j += j)
355 for (k = 1; k < j; ++k)
356 be128_xor(&t->t[j + k], &t->t[j], &t->t[k]);
357
358out:
359 return t;
360}
361EXPORT_SYMBOL(gf128mul_init_4k_lle);
362
363struct gf128mul_4k *gf128mul_init_4k_bbe(const be128 *g)
364{
365 struct gf128mul_4k *t;
366 int j, k;
367
368 t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
369 if (!t)
370 goto out;
371
372 t->t[1] = *g;
373 for (j = 1; j <= 64; j <<= 1)
374 gf128mul_x_bbe(&t->t[j + j], &t->t[j]);
375
376 for (j = 2; j < 256; j += j)
377 for (k = 1; k < j; ++k)
378 be128_xor(&t->t[j + k], &t->t[j], &t->t[k]);
379
380out:
381 return t;
382}
383EXPORT_SYMBOL(gf128mul_init_4k_bbe);
384
385void gf128mul_4k_lle(be128 *a, const struct gf128mul_4k *t)
386{
387 u8 *ap = (u8 *)a;
388 be128 r[1];
389 int i = 15;
390
391 *r = t->t[ap[15]];
392 while (i--) {
393 gf128mul_x8_lle(r);
394 be128_xor(r, r, &t->t[ap[i]]);
395 }
396 *a = *r;
397}
398EXPORT_SYMBOL(gf128mul_4k_lle);
399
400void gf128mul_4k_bbe(be128 *a, const struct gf128mul_4k *t)
401{
402 u8 *ap = (u8 *)a;
403 be128 r[1];
404 int i = 0;
405
406 *r = t->t[ap[0]];
407 while (++i < 16) {
408 gf128mul_x8_bbe(r);
409 be128_xor(r, r, &t->t[ap[i]]);
410 }
411 *a = *r;
412}
413EXPORT_SYMBOL(gf128mul_4k_bbe);
414
415MODULE_LICENSE("GPL");
416MODULE_DESCRIPTION("Functions for multiplying elements of GF(2^128)");
417