src/plugins/wireguard/wireguard_hchacha20.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2022 Rubicon Communications, LLC.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 /*
  17  * chacha-merged.c version 20080118
  18  * D. J. Bernstein
  19  * Public domain.
  20  */
  21
  22 #ifndef __included_wg_hchacha20_h__
  23 #define __included_wg_hchacha20_h__
  24
  25 #include <vlib/vlib.h>
  26
  27 /* clang-format off */
  28 #define U32C(v) (v##U)
  29 #define U32V(v) ((u32)(v) & U32C(0xFFFFFFFF))
  30
  31 #define ROTL32(v, n) \
  32   (U32V((v) << (n)) | ((v) >> (32 - (n))))
  33
  34 #define U8TO32_LITTLE(p) \
  35   (((u32)((p)[0])      ) | \
  36    ((u32)((p)[1]) <<  8) | \
  37    ((u32)((p)[2]) << 16) | \
  38    ((u32)((p)[3]) << 24))
  39
  40 #define ROTATE(v,c) (ROTL32(v,c))
  41 #define XOR(v,w) ((v) ^ (w))
  42 #define PLUS(v,w) (U32V((v) + (w)))
  43
  44 #define QUARTERROUND(a,b,c,d) \
  45   a = PLUS(a,b); d = ROTATE(XOR(d,a),16); \
  46   c = PLUS(c,d); b = ROTATE(XOR(b,c),12); \
  47   a = PLUS(a,b); d = ROTATE(XOR(d,a), 8); \
  48   c = PLUS(c,d); b = ROTATE(XOR(b,c), 7);
  49 /* clang-format on */
  50
  51 static const char sigma[16] = "expand 32-byte k";
  52
  53 static inline void
  54 hchacha20 (u32 derived_key[8], const u8 nonce[16], const u8 key[32])
  55 {
  56   int i;
  57   u32 x[] = { U8TO32_LITTLE (sigma + 0), U8TO32_LITTLE (sigma + 4),
  58               U8TO32_LITTLE (sigma + 8), U8TO32_LITTLE (sigma + 12),
  59               U8TO32_LITTLE (key + 0),   U8TO32_LITTLE (key + 4),
  60               U8TO32_LITTLE (key + 8),   U8TO32_LITTLE (key + 12),
  61               U8TO32_LITTLE (key + 16),  U8TO32_LITTLE (key + 20),
  62               U8TO32_LITTLE (key + 24),  U8TO32_LITTLE (key + 28),
  63               U8TO32_LITTLE (nonce + 0), U8TO32_LITTLE (nonce + 4),
  64               U8TO32_LITTLE (nonce + 8), U8TO32_LITTLE (nonce + 12) };
  65
  66   for (i = 20; i > 0; i -= 2)
  67     {
  68       QUARTERROUND (x[0], x[4], x[8], x[12])
  69       QUARTERROUND (x[1], x[5], x[9], x[13])
  70       QUARTERROUND (x[2], x[6], x[10], x[14])
  71       QUARTERROUND (x[3], x[7], x[11], x[15])
  72       QUARTERROUND (x[0], x[5], x[10], x[15])
  73       QUARTERROUND (x[1], x[6], x[11], x[12])
  74       QUARTERROUND (x[2], x[7], x[8], x[13])
  75       QUARTERROUND (x[3], x[4], x[9], x[14])
  76     }
  77
  78   clib_memcpy (derived_key + 0, x + 0, sizeof (u32) * 4);
  79   clib_memcpy (derived_key + 4, x + 12, sizeof (u32) * 4);
  80 }
  81
  82 #endif /* __included_wg_hchacha20_h__ */
  83
  84 /*
  85  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
  86  *
  87  * Local Variables:
  88  * eval: (c-set-style "gnu")
  89  * End:
  90  */