bertos/sec/cipher/aes.c

   1 /**
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * This file is part of BeRTOS.
   5  *
   6  * Bertos is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  *
  20  * As a special exception, you may use this file as part of a free software
  21  * library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
  22  * templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
  23  * this file and link it with other files to produce an executable, this
  24  * file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
  25  * the GNU General Public License.  This exception does not however
  26  * invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
  27  * the GNU General Public License.
  28  *
  29  * Copyright 2006 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  30  *
  31  * -->
  32  *
  33  * \brief AES Advanced Encryption Standard implementation
  34  *
  35  * \author Giovanni Bajo <rasky@develer.com>
  36  *
  37  * $WIZ$ module_name = "aes"
  38  */
  39
  40 // advanced encryption standard
  41 // author: karl malbrain, malbrain@yahoo.com
  42 /*
  43 This work, including the source code, documentation
  44 and related data, is placed into the public domain.
  45
  46 The orginal author is Karl Malbrain.
  47
  48 THIS SOFTWARE IS PROVIDED AS-IS WITHOUT WARRANTY
  49 OF ANY KIND, NOT EVEN THE IMPLIED WARRANTY OF
  50 MERCHANTABILITY. THE AUTHOR OF THIS SOFTWARE,
  51 ASSUMES _NO_ RESPONSIBILITY FOR ANY CONSEQUENCE
  52 RESULTING FROM THE USE, MODIFICATION, OR
  53 REDISTRIBUTION OF THIS SOFTWARE.
  54 */
  55
  56 #include "aes.h"
  57 #include <cfg/compiler.h>
  58
  59 #include <string.h>
  60
  61 // AES only supports Nb=4
  62 #define Nb 4                    // number of columns in the state & expanded key
  63
  64 typedef struct
  65 {
  66         BlockCipher c;
  67         int num_rounds;
  68         uint8_t expkey[0];
  69 } AES_Context;
  70
  71 static uint8_t Sbox[256] = {            // forward s-box
  72 0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76,
  73 0xca, 0x82, 0xc9, 0x7d, 0xfa, 0x59, 0x47, 0xf0, 0xad, 0xd4, 0xa2, 0xaf, 0x9c, 0xa4, 0x72, 0xc0,
  74 0xb7, 0xfd, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3f, 0xf7, 0xcc, 0x34, 0xa5, 0xe5, 0xf1, 0x71, 0xd8, 0x31, 0x15,
  75 0x04, 0xc7, 0x23, 0xc3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9a, 0x07, 0x12, 0x80, 0xe2, 0xeb, 0x27, 0xb2, 0x75,
  76 0x09, 0x83, 0x2c, 0x1a, 0x1b, 0x6e, 0x5a, 0xa0, 0x52, 0x3b, 0xd6, 0xb3, 0x29, 0xe3, 0x2f, 0x84,
  77 0x53, 0xd1, 0x00, 0xed, 0x20, 0xfc, 0xb1, 0x5b, 0x6a, 0xcb, 0xbe, 0x39, 0x4a, 0x4c, 0x58, 0xcf,
  78 0xd0, 0xef, 0xaa, 0xfb, 0x43, 0x4d, 0x33, 0x85, 0x45, 0xf9, 0x02, 0x7f, 0x50, 0x3c, 0x9f, 0xa8,
  79 0x51, 0xa3, 0x40, 0x8f, 0x92, 0x9d, 0x38, 0xf5, 0xbc, 0xb6, 0xda, 0x21, 0x10, 0xff, 0xf3, 0xd2,
  80 0xcd, 0x0c, 0x13, 0xec, 0x5f, 0x97, 0x44, 0x17, 0xc4, 0xa7, 0x7e, 0x3d, 0x64, 0x5d, 0x19, 0x73,
  81 0x60, 0x81, 0x4f, 0xdc, 0x22, 0x2a, 0x90, 0x88, 0x46, 0xee, 0xb8, 0x14, 0xde, 0x5e, 0x0b, 0xdb,
  82 0xe0, 0x32, 0x3a, 0x0a, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5c, 0xc2, 0xd3, 0xac, 0x62, 0x91, 0x95, 0xe4, 0x79,
  83 0xe7, 0xc8, 0x37, 0x6d, 0x8d, 0xd5, 0x4e, 0xa9, 0x6c, 0x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08,
  84 0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a,
  85 0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e,
  86 0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf,
  87 0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16};
  88
  89 static uint8_t InvSbox[256] = { // inverse s-box
  90 0x52, 0x09, 0x6a, 0xd5, 0x30, 0x36, 0xa5, 0x38, 0xbf, 0x40, 0xa3, 0x9e, 0x81, 0xf3, 0xd7, 0xfb,
  91 0x7c, 0xe3, 0x39, 0x82, 0x9b, 0x2f, 0xff, 0x87, 0x34, 0x8e, 0x43, 0x44, 0xc4, 0xde, 0xe9, 0xcb,
  92 0x54, 0x7b, 0x94, 0x32, 0xa6, 0xc2, 0x23, 0x3d, 0xee, 0x4c, 0x95, 0x0b, 0x42, 0xfa, 0xc3, 0x4e,
  93 0x08, 0x2e, 0xa1, 0x66, 0x28, 0xd9, 0x24, 0xb2, 0x76, 0x5b, 0xa2, 0x49, 0x6d, 0x8b, 0xd1, 0x25,
  94 0x72, 0xf8, 0xf6, 0x64, 0x86, 0x68, 0x98, 0x16, 0xd4, 0xa4, 0x5c, 0xcc, 0x5d, 0x65, 0xb6, 0x92,
  95 0x6c, 0x70, 0x48, 0x50, 0xfd, 0xed, 0xb9, 0xda, 0x5e, 0x15, 0x46, 0x57, 0xa7, 0x8d, 0x9d, 0x84,
  96 0x90, 0xd8, 0xab, 0x00, 0x8c, 0xbc, 0xd3, 0x0a, 0xf7, 0xe4, 0x58, 0x05, 0xb8, 0xb3, 0x45, 0x06,
  97 0xd0, 0x2c, 0x1e, 0x8f, 0xca, 0x3f, 0x0f, 0x02, 0xc1, 0xaf, 0xbd, 0x03, 0x01, 0x13, 0x8a, 0x6b,
  98 0x3a, 0x91, 0x11, 0x41, 0x4f, 0x67, 0xdc, 0xea, 0x97, 0xf2, 0xcf, 0xce, 0xf0, 0xb4, 0xe6, 0x73,
  99 0x96, 0xac, 0x74, 0x22, 0xe7, 0xad, 0x35, 0x85, 0xe2, 0xf9, 0x37, 0xe8, 0x1c, 0x75, 0xdf, 0x6e,
 100 0x47, 0xf1, 0x1a, 0x71, 0x1d, 0x29, 0xc5, 0x89, 0x6f, 0xb7, 0x62, 0x0e, 0xaa, 0x18, 0xbe, 0x1b,
 101 0xfc, 0x56, 0x3e, 0x4b, 0xc6, 0xd2, 0x79, 0x20, 0x9a, 0xdb, 0xc0, 0xfe, 0x78, 0xcd, 0x5a, 0xf4,
 102 0x1f, 0xdd, 0xa8, 0x33, 0x88, 0x07, 0xc7, 0x31, 0xb1, 0x12, 0x10, 0x59, 0x27, 0x80, 0xec, 0x5f,
 103 0x60, 0x51, 0x7f, 0xa9, 0x19, 0xb5, 0x4a, 0x0d, 0x2d, 0xe5, 0x7a, 0x9f, 0x93, 0xc9, 0x9c, 0xef,
 104 0xa0, 0xe0, 0x3b, 0x4d, 0xae, 0x2a, 0xf5, 0xb0, 0xc8, 0xeb, 0xbb, 0x3c, 0x83, 0x53, 0x99, 0x61,
 105 0x17, 0x2b, 0x04, 0x7e, 0xba, 0x77, 0xd6, 0x26, 0xe1, 0x69, 0x14, 0x63, 0x55, 0x21, 0x0c, 0x7d};
 106
 107 // combined Xtimes2[Sbox[]]
 108 static uint8_t Xtime2Sbox[256] = {
 109 0xc6, 0xf8, 0xee, 0xf6, 0xff, 0xd6, 0xde, 0x91, 0x60, 0x02, 0xce, 0x56, 0xe7, 0xb5, 0x4d, 0xec,
 110 0x8f, 0x1f, 0x89, 0xfa, 0xef, 0xb2, 0x8e, 0xfb, 0x41, 0xb3, 0x5f, 0x45, 0x23, 0x53, 0xe4, 0x9b,
 111 0x75, 0xe1, 0x3d, 0x4c, 0x6c, 0x7e, 0xf5, 0x83, 0x68, 0x51, 0xd1, 0xf9, 0xe2, 0xab, 0x62, 0x2a,
 112 0x08, 0x95, 0x46, 0x9d, 0x30, 0x37, 0x0a, 0x2f, 0x0e, 0x24, 0x1b, 0xdf, 0xcd, 0x4e, 0x7f, 0xea,
 113 0x12, 0x1d, 0x58, 0x34, 0x36, 0xdc, 0xb4, 0x5b, 0xa4, 0x76, 0xb7, 0x7d, 0x52, 0xdd, 0x5e, 0x13,
 114 0xa6, 0xb9, 0x00, 0xc1, 0x40, 0xe3, 0x79, 0xb6, 0xd4, 0x8d, 0x67, 0x72, 0x94, 0x98, 0xb0, 0x85,
 115 0xbb, 0xc5, 0x4f, 0xed, 0x86, 0x9a, 0x66, 0x11, 0x8a, 0xe9, 0x04, 0xfe, 0xa0, 0x78, 0x25, 0x4b,
 116 0xa2, 0x5d, 0x80, 0x05, 0x3f, 0x21, 0x70, 0xf1, 0x63, 0x77, 0xaf, 0x42, 0x20, 0xe5, 0xfd, 0xbf,
 117 0x81, 0x18, 0x26, 0xc3, 0xbe, 0x35, 0x88, 0x2e, 0x93, 0x55, 0xfc, 0x7a, 0xc8, 0xba, 0x32, 0xe6,
 118 0xc0, 0x19, 0x9e, 0xa3, 0x44, 0x54, 0x3b, 0x0b, 0x8c, 0xc7, 0x6b, 0x28, 0xa7, 0xbc, 0x16, 0xad,
 119 0xdb, 0x64, 0x74, 0x14, 0x92, 0x0c, 0x48, 0xb8, 0x9f, 0xbd, 0x43, 0xc4, 0x39, 0x31, 0xd3, 0xf2,
 120 0xd5, 0x8b, 0x6e, 0xda, 0x01, 0xb1, 0x9c, 0x49, 0xd8, 0xac, 0xf3, 0xcf, 0xca, 0xf4, 0x47, 0x10,
 121 0x6f, 0xf0, 0x4a, 0x5c, 0x38, 0x57, 0x73, 0x97, 0xcb, 0xa1, 0xe8, 0x3e, 0x96, 0x61, 0x0d, 0x0f,
 122 0xe0, 0x7c, 0x71, 0xcc, 0x90, 0x06, 0xf7, 0x1c, 0xc2, 0x6a, 0xae, 0x69, 0x17, 0x99, 0x3a, 0x27,
 123 0xd9, 0xeb, 0x2b, 0x22, 0xd2, 0xa9, 0x07, 0x33, 0x2d, 0x3c, 0x15, 0xc9, 0x87, 0xaa, 0x50, 0xa5,
 124 0x03, 0x59, 0x09, 0x1a, 0x65, 0xd7, 0x84, 0xd0, 0x82, 0x29, 0x5a, 0x1e, 0x7b, 0xa8, 0x6d, 0x2c
 125 };
 126
 127 // combined Xtimes3[Sbox[]]
 128 static uint8_t Xtime3Sbox[256] = {
 129 0xa5, 0x84, 0x99, 0x8d, 0x0d, 0xbd, 0xb1, 0x54, 0x50, 0x03, 0xa9, 0x7d, 0x19, 0x62, 0xe6, 0x9a,
 130 0x45, 0x9d, 0x40, 0x87, 0x15, 0xeb, 0xc9, 0x0b, 0xec, 0x67, 0xfd, 0xea, 0xbf, 0xf7, 0x96, 0x5b,
 131 0xc2, 0x1c, 0xae, 0x6a, 0x5a, 0x41, 0x02, 0x4f, 0x5c, 0xf4, 0x34, 0x08, 0x93, 0x73, 0x53, 0x3f,
 132 0x0c, 0x52, 0x65, 0x5e, 0x28, 0xa1, 0x0f, 0xb5, 0x09, 0x36, 0x9b, 0x3d, 0x26, 0x69, 0xcd, 0x9f,
 133 0x1b, 0x9e, 0x74, 0x2e, 0x2d, 0xb2, 0xee, 0xfb, 0xf6, 0x4d, 0x61, 0xce, 0x7b, 0x3e, 0x71, 0x97,
 134 0xf5, 0x68, 0x00, 0x2c, 0x60, 0x1f, 0xc8, 0xed, 0xbe, 0x46, 0xd9, 0x4b, 0xde, 0xd4, 0xe8, 0x4a,
 135 0x6b, 0x2a, 0xe5, 0x16, 0xc5, 0xd7, 0x55, 0x94, 0xcf, 0x10, 0x06, 0x81, 0xf0, 0x44, 0xba, 0xe3,
 136 0xf3, 0xfe, 0xc0, 0x8a, 0xad, 0xbc, 0x48, 0x04, 0xdf, 0xc1, 0x75, 0x63, 0x30, 0x1a, 0x0e, 0x6d,
 137 0x4c, 0x14, 0x35, 0x2f, 0xe1, 0xa2, 0xcc, 0x39, 0x57, 0xf2, 0x82, 0x47, 0xac, 0xe7, 0x2b, 0x95,
 138 0xa0, 0x98, 0xd1, 0x7f, 0x66, 0x7e, 0xab, 0x83, 0xca, 0x29, 0xd3, 0x3c, 0x79, 0xe2, 0x1d, 0x76,
 139 0x3b, 0x56, 0x4e, 0x1e, 0xdb, 0x0a, 0x6c, 0xe4, 0x5d, 0x6e, 0xef, 0xa6, 0xa8, 0xa4, 0x37, 0x8b,
 140 0x32, 0x43, 0x59, 0xb7, 0x8c, 0x64, 0xd2, 0xe0, 0xb4, 0xfa, 0x07, 0x25, 0xaf, 0x8e, 0xe9, 0x18,
 141 0xd5, 0x88, 0x6f, 0x72, 0x24, 0xf1, 0xc7, 0x51, 0x23, 0x7c, 0x9c, 0x21, 0xdd, 0xdc, 0x86, 0x85,
 142 0x90, 0x42, 0xc4, 0xaa, 0xd8, 0x05, 0x01, 0x12, 0xa3, 0x5f, 0xf9, 0xd0, 0x91, 0x58, 0x27, 0xb9,
 143 0x38, 0x13, 0xb3, 0x33, 0xbb, 0x70, 0x89, 0xa7, 0xb6, 0x22, 0x92, 0x20, 0x49, 0xff, 0x78, 0x7a,
 144 0x8f, 0xf8, 0x80, 0x17, 0xda, 0x31, 0xc6, 0xb8, 0xc3, 0xb0, 0x77, 0x11, 0xcb, 0xfc, 0xd6, 0x3a
 145 };
 146
 147 // modular multiplication tables
 148 // based on:
 149
 150 // Xtime2[x] = (x & 0x80 ? 0x1b : 0) ^ (x + x)
 151 // Xtime3[x] = x^Xtime2[x];
 152 #if 0
 153 static uint8_t Xtime2[256] = {
 154 0x00, 0x02, 0x04, 0x06, 0x08, 0x0a, 0x0c, 0x0e, 0x10, 0x12, 0x14, 0x16, 0x18, 0x1a, 0x1c, 0x1e,
 155 0x20, 0x22, 0x24, 0x26, 0x28, 0x2a, 0x2c, 0x2e, 0x30, 0x32, 0x34, 0x36, 0x38, 0x3a, 0x3c, 0x3e,
 156 0x40, 0x42, 0x44, 0x46, 0x48, 0x4a, 0x4c, 0x4e, 0x50, 0x52, 0x54, 0x56, 0x58, 0x5a, 0x5c, 0x5e,
 157 0x60, 0x62, 0x64, 0x66, 0x68, 0x6a, 0x6c, 0x6e, 0x70, 0x72, 0x74, 0x76, 0x78, 0x7a, 0x7c, 0x7e,
 158 0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c, 0x8e, 0x90, 0x92, 0x94, 0x96, 0x98, 0x9a, 0x9c, 0x9e,
 159 0xa0, 0xa2, 0xa4, 0xa6, 0xa8, 0xaa, 0xac, 0xae, 0xb0, 0xb2, 0xb4, 0xb6, 0xb8, 0xba, 0xbc, 0xbe,
 160 0xc0, 0xc2, 0xc4, 0xc6, 0xc8, 0xca, 0xcc, 0xce, 0xd0, 0xd2, 0xd4, 0xd6, 0xd8, 0xda, 0xdc, 0xde,
 161 0xe0, 0xe2, 0xe4, 0xe6, 0xe8, 0xea, 0xec, 0xee, 0xf0, 0xf2, 0xf4, 0xf6, 0xf8, 0xfa, 0xfc, 0xfe,
 162 0x1b, 0x19, 0x1f, 0x1d, 0x13, 0x11, 0x17, 0x15, 0x0b, 0x09, 0x0f, 0x0d, 0x03, 0x01, 0x07, 0x05,
 163 0x3b, 0x39, 0x3f, 0x3d, 0x33, 0x31, 0x37, 0x35, 0x2b, 0x29, 0x2f, 0x2d, 0x23, 0x21, 0x27, 0x25,
 164 0x5b, 0x59, 0x5f, 0x5d, 0x53, 0x51, 0x57, 0x55, 0x4b, 0x49, 0x4f, 0x4d, 0x43, 0x41, 0x47, 0x45,
 165 0x7b, 0x79, 0x7f, 0x7d, 0x73, 0x71, 0x77, 0x75, 0x6b, 0x69, 0x6f, 0x6d, 0x63, 0x61, 0x67, 0x65,
 166 0x9b, 0x99, 0x9f, 0x9d, 0x93, 0x91, 0x97, 0x95, 0x8b, 0x89, 0x8f, 0x8d, 0x83, 0x81, 0x87, 0x85,
 167 0xbb, 0xb9, 0xbf, 0xbd, 0xb3, 0xb1, 0xb7, 0xb5, 0xab, 0xa9, 0xaf, 0xad, 0xa3, 0xa1, 0xa7, 0xa5,
 168 0xdb, 0xd9, 0xdf, 0xdd, 0xd3, 0xd1, 0xd7, 0xd5, 0xcb, 0xc9, 0xcf, 0xcd, 0xc3, 0xc1, 0xc7, 0xc5,
 169 0xfb, 0xf9, 0xff, 0xfd, 0xf3, 0xf1, 0xf7, 0xf5, 0xeb, 0xe9, 0xef, 0xed, 0xe3, 0xe1, 0xe7, 0xe5};
 170 #endif
 171
 172 static uint8_t Xtime9[256] = {
 173 0x00, 0x09, 0x12, 0x1b, 0x24, 0x2d, 0x36, 0x3f, 0x48, 0x41, 0x5a, 0x53, 0x6c, 0x65, 0x7e, 0x77,
 174 0x90, 0x99, 0x82, 0x8b, 0xb4, 0xbd, 0xa6, 0xaf, 0xd8, 0xd1, 0xca, 0xc3, 0xfc, 0xf5, 0xee, 0xe7,
 175 0x3b, 0x32, 0x29, 0x20, 0x1f, 0x16, 0x0d, 0x04, 0x73, 0x7a, 0x61, 0x68, 0x57, 0x5e, 0x45, 0x4c,
 176 0xab, 0xa2, 0xb9, 0xb0, 0x8f, 0x86, 0x9d, 0x94, 0xe3, 0xea, 0xf1, 0xf8, 0xc7, 0xce, 0xd5, 0xdc,
 177 0x76, 0x7f, 0x64, 0x6d, 0x52, 0x5b, 0x40, 0x49, 0x3e, 0x37, 0x2c, 0x25, 0x1a, 0x13, 0x08, 0x01,
 178 0xe6, 0xef, 0xf4, 0xfd, 0xc2, 0xcb, 0xd0, 0xd9, 0xae, 0xa7, 0xbc, 0xb5, 0x8a, 0x83, 0x98, 0x91,
 179 0x4d, 0x44, 0x5f, 0x56, 0x69, 0x60, 0x7b, 0x72, 0x05, 0x0c, 0x17, 0x1e, 0x21, 0x28, 0x33, 0x3a,
 180 0xdd, 0xd4, 0xcf, 0xc6, 0xf9, 0xf0, 0xeb, 0xe2, 0x95, 0x9c, 0x87, 0x8e, 0xb1, 0xb8, 0xa3, 0xaa,
 181 0xec, 0xe5, 0xfe, 0xf7, 0xc8, 0xc1, 0xda, 0xd3, 0xa4, 0xad, 0xb6, 0xbf, 0x80, 0x89, 0x92, 0x9b,
 182 0x7c, 0x75, 0x6e, 0x67, 0x58, 0x51, 0x4a, 0x43, 0x34, 0x3d, 0x26, 0x2f, 0x10, 0x19, 0x02, 0x0b,
 183 0xd7, 0xde, 0xc5, 0xcc, 0xf3, 0xfa, 0xe1, 0xe8, 0x9f, 0x96, 0x8d, 0x84, 0xbb, 0xb2, 0xa9, 0xa0,
 184 0x47, 0x4e, 0x55, 0x5c, 0x63, 0x6a, 0x71, 0x78, 0x0f, 0x06, 0x1d, 0x14, 0x2b, 0x22, 0x39, 0x30,
 185 0x9a, 0x93, 0x88, 0x81, 0xbe, 0xb7, 0xac, 0xa5, 0xd2, 0xdb, 0xc0, 0xc9, 0xf6, 0xff, 0xe4, 0xed,
 186 0x0a, 0x03, 0x18, 0x11, 0x2e, 0x27, 0x3c, 0x35, 0x42, 0x4b, 0x50, 0x59, 0x66, 0x6f, 0x74, 0x7d,
 187 0xa1, 0xa8, 0xb3, 0xba, 0x85, 0x8c, 0x97, 0x9e, 0xe9, 0xe0, 0xfb, 0xf2, 0xcd, 0xc4, 0xdf, 0xd6,
 188 0x31, 0x38, 0x23, 0x2a, 0x15, 0x1c, 0x07, 0x0e, 0x79, 0x70, 0x6b, 0x62, 0x5d, 0x54, 0x4f, 0x46};
 189
 190 static uint8_t XtimeB[256] = {
 191 0x00, 0x0b, 0x16, 0x1d, 0x2c, 0x27, 0x3a, 0x31, 0x58, 0x53, 0x4e, 0x45, 0x74, 0x7f, 0x62, 0x69,
 192 0xb0, 0xbb, 0xa6, 0xad, 0x9c, 0x97, 0x8a, 0x81, 0xe8, 0xe3, 0xfe, 0xf5, 0xc4, 0xcf, 0xd2, 0xd9,
 193 0x7b, 0x70, 0x6d, 0x66, 0x57, 0x5c, 0x41, 0x4a, 0x23, 0x28, 0x35, 0x3e, 0x0f, 0x04, 0x19, 0x12,
 194 0xcb, 0xc0, 0xdd, 0xd6, 0xe7, 0xec, 0xf1, 0xfa, 0x93, 0x98, 0x85, 0x8e, 0xbf, 0xb4, 0xa9, 0xa2,
 195 0xf6, 0xfd, 0xe0, 0xeb, 0xda, 0xd1, 0xcc, 0xc7, 0xae, 0xa5, 0xb8, 0xb3, 0x82, 0x89, 0x94, 0x9f,
 196 0x46, 0x4d, 0x50, 0x5b, 0x6a, 0x61, 0x7c, 0x77, 0x1e, 0x15, 0x08, 0x03, 0x32, 0x39, 0x24, 0x2f,
 197 0x8d, 0x86, 0x9b, 0x90, 0xa1, 0xaa, 0xb7, 0xbc, 0xd5, 0xde, 0xc3, 0xc8, 0xf9, 0xf2, 0xef, 0xe4,
 198 0x3d, 0x36, 0x2b, 0x20, 0x11, 0x1a, 0x07, 0x0c, 0x65, 0x6e, 0x73, 0x78, 0x49, 0x42, 0x5f, 0x54,
 199 0xf7, 0xfc, 0xe1, 0xea, 0xdb, 0xd0, 0xcd, 0xc6, 0xaf, 0xa4, 0xb9, 0xb2, 0x83, 0x88, 0x95, 0x9e,
 200 0x47, 0x4c, 0x51, 0x5a, 0x6b, 0x60, 0x7d, 0x76, 0x1f, 0x14, 0x09, 0x02, 0x33, 0x38, 0x25, 0x2e,
 201 0x8c, 0x87, 0x9a, 0x91, 0xa0, 0xab, 0xb6, 0xbd, 0xd4, 0xdf, 0xc2, 0xc9, 0xf8, 0xf3, 0xee, 0xe5,
 202 0x3c, 0x37, 0x2a, 0x21, 0x10, 0x1b, 0x06, 0x0d, 0x64, 0x6f, 0x72, 0x79, 0x48, 0x43, 0x5e, 0x55,
 203 0x01, 0x0a, 0x17, 0x1c, 0x2d, 0x26, 0x3b, 0x30, 0x59, 0x52, 0x4f, 0x44, 0x75, 0x7e, 0x63, 0x68,
 204 0xb1, 0xba, 0xa7, 0xac, 0x9d, 0x96, 0x8b, 0x80, 0xe9, 0xe2, 0xff, 0xf4, 0xc5, 0xce, 0xd3, 0xd8,
 205 0x7a, 0x71, 0x6c, 0x67, 0x56, 0x5d, 0x40, 0x4b, 0x22, 0x29, 0x34, 0x3f, 0x0e, 0x05, 0x18, 0x13,
 206 0xca, 0xc1, 0xdc, 0xd7, 0xe6, 0xed, 0xf0, 0xfb, 0x92, 0x99, 0x84, 0x8f, 0xbe, 0xb5, 0xa8, 0xa3};
 207
 208 static uint8_t XtimeD[256] = {
 209 0x00, 0x0d, 0x1a, 0x17, 0x34, 0x39, 0x2e, 0x23, 0x68, 0x65, 0x72, 0x7f, 0x5c, 0x51, 0x46, 0x4b,
 210 0xd0, 0xdd, 0xca, 0xc7, 0xe4, 0xe9, 0xfe, 0xf3, 0xb8, 0xb5, 0xa2, 0xaf, 0x8c, 0x81, 0x96, 0x9b,
 211 0xbb, 0xb6, 0xa1, 0xac, 0x8f, 0x82, 0x95, 0x98, 0xd3, 0xde, 0xc9, 0xc4, 0xe7, 0xea, 0xfd, 0xf0,
 212 0x6b, 0x66, 0x71, 0x7c, 0x5f, 0x52, 0x45, 0x48, 0x03, 0x0e, 0x19, 0x14, 0x37, 0x3a, 0x2d, 0x20,
 213 0x6d, 0x60, 0x77, 0x7a, 0x59, 0x54, 0x43, 0x4e, 0x05, 0x08, 0x1f, 0x12, 0x31, 0x3c, 0x2b, 0x26,
 214 0xbd, 0xb0, 0xa7, 0xaa, 0x89, 0x84, 0x93, 0x9e, 0xd5, 0xd8, 0xcf, 0xc2, 0xe1, 0xec, 0xfb, 0xf6,
 215 0xd6, 0xdb, 0xcc, 0xc1, 0xe2, 0xef, 0xf8, 0xf5, 0xbe, 0xb3, 0xa4, 0xa9, 0x8a, 0x87, 0x90, 0x9d,
 216 0x06, 0x0b, 0x1c, 0x11, 0x32, 0x3f, 0x28, 0x25, 0x6e, 0x63, 0x74, 0x79, 0x5a, 0x57, 0x40, 0x4d,
 217 0xda, 0xd7, 0xc0, 0xcd, 0xee, 0xe3, 0xf4, 0xf9, 0xb2, 0xbf, 0xa8, 0xa5, 0x86, 0x8b, 0x9c, 0x91,
 218 0x0a, 0x07, 0x10, 0x1d, 0x3e, 0x33, 0x24, 0x29, 0x62, 0x6f, 0x78, 0x75, 0x56, 0x5b, 0x4c, 0x41,
 219 0x61, 0x6c, 0x7b, 0x76, 0x55, 0x58, 0x4f, 0x42, 0x09, 0x04, 0x13, 0x1e, 0x3d, 0x30, 0x27, 0x2a,
 220 0xb1, 0xbc, 0xab, 0xa6, 0x85, 0x88, 0x9f, 0x92, 0xd9, 0xd4, 0xc3, 0xce, 0xed, 0xe0, 0xf7, 0xfa,
 221 0xb7, 0xba, 0xad, 0xa0, 0x83, 0x8e, 0x99, 0x94, 0xdf, 0xd2, 0xc5, 0xc8, 0xeb, 0xe6, 0xf1, 0xfc,
 222 0x67, 0x6a, 0x7d, 0x70, 0x53, 0x5e, 0x49, 0x44, 0x0f, 0x02, 0x15, 0x18, 0x3b, 0x36, 0x21, 0x2c,
 223 0x0c, 0x01, 0x16, 0x1b, 0x38, 0x35, 0x22, 0x2f, 0x64, 0x69, 0x7e, 0x73, 0x50, 0x5d, 0x4a, 0x47,
 224 0xdc, 0xd1, 0xc6, 0xcb, 0xe8, 0xe5, 0xf2, 0xff, 0xb4, 0xb9, 0xae, 0xa3, 0x80, 0x8d, 0x9a, 0x97};
 225
 226 static uint8_t XtimeE[256] = {
 227 0x00, 0x0e, 0x1c, 0x12, 0x38, 0x36, 0x24, 0x2a, 0x70, 0x7e, 0x6c, 0x62, 0x48, 0x46, 0x54, 0x5a,
 228 0xe0, 0xee, 0xfc, 0xf2, 0xd8, 0xd6, 0xc4, 0xca, 0x90, 0x9e, 0x8c, 0x82, 0xa8, 0xa6, 0xb4, 0xba,
 229 0xdb, 0xd5, 0xc7, 0xc9, 0xe3, 0xed, 0xff, 0xf1, 0xab, 0xa5, 0xb7, 0xb9, 0x93, 0x9d, 0x8f, 0x81,
 230 0x3b, 0x35, 0x27, 0x29, 0x03, 0x0d, 0x1f, 0x11, 0x4b, 0x45, 0x57, 0x59, 0x73, 0x7d, 0x6f, 0x61,
 231 0xad, 0xa3, 0xb1, 0xbf, 0x95, 0x9b, 0x89, 0x87, 0xdd, 0xd3, 0xc1, 0xcf, 0xe5, 0xeb, 0xf9, 0xf7,
 232 0x4d, 0x43, 0x51, 0x5f, 0x75, 0x7b, 0x69, 0x67, 0x3d, 0x33, 0x21, 0x2f, 0x05, 0x0b, 0x19, 0x17,
 233 0x76, 0x78, 0x6a, 0x64, 0x4e, 0x40, 0x52, 0x5c, 0x06, 0x08, 0x1a, 0x14, 0x3e, 0x30, 0x22, 0x2c,
 234 0x96, 0x98, 0x8a, 0x84, 0xae, 0xa0, 0xb2, 0xbc, 0xe6, 0xe8, 0xfa, 0xf4, 0xde, 0xd0, 0xc2, 0xcc,
 235 0x41, 0x4f, 0x5d, 0x53, 0x79, 0x77, 0x65, 0x6b, 0x31, 0x3f, 0x2d, 0x23, 0x09, 0x07, 0x15, 0x1b,
 236 0xa1, 0xaf, 0xbd, 0xb3, 0x99, 0x97, 0x85, 0x8b, 0xd1, 0xdf, 0xcd, 0xc3, 0xe9, 0xe7, 0xf5, 0xfb,
 237 0x9a, 0x94, 0x86, 0x88, 0xa2, 0xac, 0xbe, 0xb0, 0xea, 0xe4, 0xf6, 0xf8, 0xd2, 0xdc, 0xce, 0xc0,
 238 0x7a, 0x74, 0x66, 0x68, 0x42, 0x4c, 0x5e, 0x50, 0x0a, 0x04, 0x16, 0x18, 0x32, 0x3c, 0x2e, 0x20,
 239 0xec, 0xe2, 0xf0, 0xfe, 0xd4, 0xda, 0xc8, 0xc6, 0x9c, 0x92, 0x80, 0x8e, 0xa4, 0xaa, 0xb8, 0xb6,
 240 0x0c, 0x02, 0x10, 0x1e, 0x34, 0x3a, 0x28, 0x26, 0x7c, 0x72, 0x60, 0x6e, 0x44, 0x4a, 0x58, 0x56,
 241 0x37, 0x39, 0x2b, 0x25, 0x0f, 0x01, 0x13, 0x1d, 0x47, 0x49, 0x5b, 0x55, 0x7f, 0x71, 0x63, 0x6d,
 242 0xd7, 0xd9, 0xcb, 0xc5, 0xef, 0xe1, 0xf3, 0xfd, 0xa7, 0xa9, 0xbb, 0xb5, 0x9f, 0x91, 0x83, 0x8d};
 243
 244 // exchanges columns in each of 4 rows
 245 // row0 - unchanged, row1- shifted left 1,
 246 // row2 - shifted left 2 and row3 - shifted left 3
 247 static void ShiftRows (uint8_t *state)
 248 {
 249         uint8_t tmp;
 250
 251         // just substitute row 0
 252         state[0] = Sbox[state[0]], state[4] = Sbox[state[4]];
 253         state[8] = Sbox[state[8]], state[12] = Sbox[state[12]];
 254
 255         // rotate row 1
 256         tmp = Sbox[state[1]], state[1] = Sbox[state[5]];
 257         state[5] = Sbox[state[9]], state[9] = Sbox[state[13]], state[13] = tmp;
 258
 259         // rotate row 2
 260         tmp = Sbox[state[2]], state[2] = Sbox[state[10]], state[10] = tmp;
 261         tmp = Sbox[state[6]], state[6] = Sbox[state[14]], state[14] = tmp;
 262
 263         // rotate row 3
 264         tmp = Sbox[state[15]], state[15] = Sbox[state[11]];
 265         state[11] = Sbox[state[7]], state[7] = Sbox[state[3]], state[3] = tmp;
 266 }
 267
 268 // restores columns in each of 4 rows
 269 // row0 - unchanged, row1- shifted right 1,
 270 // row2 - shifted right 2 and row3 - shifted right 3
 271 static void InvShiftRows (uint8_t *state)
 272 {
 273         uint8_t tmp;
 274
 275         // restore row 0
 276         state[0] = InvSbox[state[0]], state[4] = InvSbox[state[4]];
 277         state[8] = InvSbox[state[8]], state[12] = InvSbox[state[12]];
 278
 279         // restore row 1
 280         tmp = InvSbox[state[13]], state[13] = InvSbox[state[9]];
 281         state[9] = InvSbox[state[5]], state[5] = InvSbox[state[1]], state[1] = tmp;
 282
 283         // restore row 2
 284         tmp = InvSbox[state[2]], state[2] = InvSbox[state[10]], state[10] = tmp;
 285         tmp = InvSbox[state[6]], state[6] = InvSbox[state[14]], state[14] = tmp;
 286
 287         // restore row 3
 288         tmp = InvSbox[state[3]], state[3] = InvSbox[state[7]];
 289         state[7] = InvSbox[state[11]], state[11] = InvSbox[state[15]], state[15] = tmp;
 290 }
 291
 292 // recombine and mix each row in a column
 293 static void MixSubColumns (uint8_t *state)
 294 {
 295         uint8_t tmp[4 * Nb];
 296
 297         // mixing column 0
 298         tmp[0] = Xtime2Sbox[state[0]] ^ Xtime3Sbox[state[5]] ^ Sbox[state[10]] ^ Sbox[state[15]];
 299         tmp[1] = Sbox[state[0]] ^ Xtime2Sbox[state[5]] ^ Xtime3Sbox[state[10]] ^ Sbox[state[15]];
 300         tmp[2] = Sbox[state[0]] ^ Sbox[state[5]] ^ Xtime2Sbox[state[10]] ^ Xtime3Sbox[state[15]];
 301         tmp[3] = Xtime3Sbox[state[0]] ^ Sbox[state[5]] ^ Sbox[state[10]] ^ Xtime2Sbox[state[15]];
 302
 303         // mixing column 1
 304         tmp[4] = Xtime2Sbox[state[4]] ^ Xtime3Sbox[state[9]] ^ Sbox[state[14]] ^ Sbox[state[3]];
 305         tmp[5] = Sbox[state[4]] ^ Xtime2Sbox[state[9]] ^ Xtime3Sbox[state[14]] ^ Sbox[state[3]];
 306         tmp[6] = Sbox[state[4]] ^ Sbox[state[9]] ^ Xtime2Sbox[state[14]] ^ Xtime3Sbox[state[3]];
 307         tmp[7] = Xtime3Sbox[state[4]] ^ Sbox[state[9]] ^ Sbox[state[14]] ^ Xtime2Sbox[state[3]];
 308
 309         // mixing column 2
 310         tmp[8] = Xtime2Sbox[state[8]] ^ Xtime3Sbox[state[13]] ^ Sbox[state[2]] ^ Sbox[state[7]];
 311         tmp[9] = Sbox[state[8]] ^ Xtime2Sbox[state[13]] ^ Xtime3Sbox[state[2]] ^ Sbox[state[7]];
 312         tmp[10]  = Sbox[state[8]] ^ Sbox[state[13]] ^ Xtime2Sbox[state[2]] ^ Xtime3Sbox[state[7]];
 313         tmp[11]  = Xtime3Sbox[state[8]] ^ Sbox[state[13]] ^ Sbox[state[2]] ^ Xtime2Sbox[state[7]];
 314
 315         // mixing column 3
 316         tmp[12] = Xtime2Sbox[state[12]] ^ Xtime3Sbox[state[1]] ^ Sbox[state[6]] ^ Sbox[state[11]];
 317         tmp[13] = Sbox[state[12]] ^ Xtime2Sbox[state[1]] ^ Xtime3Sbox[state[6]] ^ Sbox[state[11]];
 318         tmp[14] = Sbox[state[12]] ^ Sbox[state[1]] ^ Xtime2Sbox[state[6]] ^ Xtime3Sbox[state[11]];
 319         tmp[15] = Xtime3Sbox[state[12]] ^ Sbox[state[1]] ^ Sbox[state[6]] ^ Xtime2Sbox[state[11]];
 320
 321         memcpy (state, tmp, sizeof(tmp));
 322 }
 323
 324 // restore and un-mix each row in a column
 325 static void InvMixSubColumns (uint8_t *state)
 326 {
 327         uint8_t tmp[4 * Nb];
 328         int i;
 329
 330         // restore column 0
 331         tmp[0] = XtimeE[state[0]] ^ XtimeB[state[1]] ^ XtimeD[state[2]] ^ Xtime9[state[3]];
 332         tmp[5] = Xtime9[state[0]] ^ XtimeE[state[1]] ^ XtimeB[state[2]] ^ XtimeD[state[3]];
 333         tmp[10] = XtimeD[state[0]] ^ Xtime9[state[1]] ^ XtimeE[state[2]] ^ XtimeB[state[3]];
 334         tmp[15] = XtimeB[state[0]] ^ XtimeD[state[1]] ^ Xtime9[state[2]] ^ XtimeE[state[3]];
 335
 336         // restore column 1
 337         tmp[4] = XtimeE[state[4]] ^ XtimeB[state[5]] ^ XtimeD[state[6]] ^ Xtime9[state[7]];
 338         tmp[9] = Xtime9[state[4]] ^ XtimeE[state[5]] ^ XtimeB[state[6]] ^ XtimeD[state[7]];
 339         tmp[14] = XtimeD[state[4]] ^ Xtime9[state[5]] ^ XtimeE[state[6]] ^ XtimeB[state[7]];
 340         tmp[3] = XtimeB[state[4]] ^ XtimeD[state[5]] ^ Xtime9[state[6]] ^ XtimeE[state[7]];
 341
 342         // restore column 2
 343         tmp[8] = XtimeE[state[8]] ^ XtimeB[state[9]] ^ XtimeD[state[10]] ^ Xtime9[state[11]];
 344         tmp[13] = Xtime9[state[8]] ^ XtimeE[state[9]] ^ XtimeB[state[10]] ^ XtimeD[state[11]];
 345         tmp[2]  = XtimeD[state[8]] ^ Xtime9[state[9]] ^ XtimeE[state[10]] ^ XtimeB[state[11]];
 346         tmp[7]  = XtimeB[state[8]] ^ XtimeD[state[9]] ^ Xtime9[state[10]] ^ XtimeE[state[11]];
 347
 348         // restore column 3
 349         tmp[12] = XtimeE[state[12]] ^ XtimeB[state[13]] ^ XtimeD[state[14]] ^ Xtime9[state[15]];
 350         tmp[1] = Xtime9[state[12]] ^ XtimeE[state[13]] ^ XtimeB[state[14]] ^ XtimeD[state[15]];
 351         tmp[6] = XtimeD[state[12]] ^ Xtime9[state[13]] ^ XtimeE[state[14]] ^ XtimeB[state[15]];
 352         tmp[11] = XtimeB[state[12]] ^ XtimeD[state[13]] ^ Xtime9[state[14]] ^ XtimeE[state[15]];
 353
 354         for( i=0; i < 4 * Nb; i++ )
 355                 state[i] = InvSbox[tmp[i]];
 356 }
 357
 358 // encrypt/decrypt columns of the key
 359 // n.b. you can replace this with
 360 //      byte-wise xor if you wish.
 361
 362 static void AddRoundKey (uint32_t *state, uint32_t *key)
 363 {
 364         int idx;
 365
 366         for( idx = 0; idx < 4; idx++ )
 367                 state[idx] ^= key[idx];
 368 }
 369
 370 static uint8_t Rcon[11] =
 371 {
 372         0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36
 373 };
 374
 375 #include <cpu/byteorder.h>
 376
 377 // produce Nb bytes for each round
 378 static void AES_expandKey(BlockCipher *c_, const void *key, size_t len)
 379 {
 380         AES_Context *c = (AES_Context *)c_;
 381         ASSERT(len == c->c.key_len);
 382
 383         uint8_t tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4;
 384         uint32_t idx, idx_mod_nk, idx_div_nk;
 385         int Nk = c->c.key_len/4;
 386         int Nr = c->num_rounds;
 387
 388         memcpy (c->expkey, key, Nk*4);
 389
 390         for( idx = Nk, idx_mod_nk = 0, idx_div_nk = 1; idx < Nb * (Nr + 1); idx++ ) {
 391                 tmp0 = c->expkey[4*idx - 4];
 392                 tmp1 = c->expkey[4*idx - 3];
 393                 tmp2 = c->expkey[4*idx - 2];
 394                 tmp3 = c->expkey[4*idx - 1];
 395
 396                 if( idx_mod_nk == 0 ) {
 397                         tmp4 = tmp3;
 398                         tmp3 = Sbox[tmp0];
 399                         tmp0 = Sbox[tmp1] ^ Rcon[idx_div_nk];
 400                         tmp1 = Sbox[tmp2];
 401                         tmp2 = Sbox[tmp4];
 402                 } else if( Nk > 6 && idx_mod_nk == 4 ) {
 403                         tmp0 = Sbox[tmp0];
 404                         tmp1 = Sbox[tmp1];
 405                         tmp2 = Sbox[tmp2];
 406                         tmp3 = Sbox[tmp3];
 407                 }
 408
 409                 c->expkey[4*idx+0] = c->expkey[4*idx - 4*Nk + 0] ^ tmp0;
 410                 c->expkey[4*idx+1] = c->expkey[4*idx - 4*Nk + 1] ^ tmp1;
 411                 c->expkey[4*idx+2] = c->expkey[4*idx - 4*Nk + 2] ^ tmp2;
 412                 c->expkey[4*idx+3] = c->expkey[4*idx - 4*Nk + 3] ^ tmp3;
 413
 414                 idx_mod_nk += 1;
 415                 if (idx_mod_nk == Nk)
 416                 {
 417                         idx_mod_nk = 0;
 418                         ++idx_div_nk;
 419                 }
 420         }
 421 }
 422
 423 // encrypt one 128 bit block
 424 static void AES_encrypt(BlockCipher *c_, void *block)
 425 {
 426         AES_Context *c = (AES_Context *)c_;
 427         uint8_t Nr = c->num_rounds;
 428         uint32_t round;
 429
 430         AddRoundKey ((uint32_t *)block, (uint32_t *)c->expkey);
 431
 432         for( round = 1; round < Nr + 1; round++ ) {
 433                 if( round < Nr )
 434                         MixSubColumns (block);
 435                 else
 436                         ShiftRows (block);
 437
 438                 AddRoundKey ((uint32_t *)block, (uint32_t *)c->expkey + round * Nb);
 439         }
 440 }
 441
 442 static void AES_decrypt(BlockCipher *c_, void *block)
 443 {
 444         AES_Context *c = (AES_Context *)c_;
 445         uint8_t Nr = c->num_rounds;
 446         uint32_t round;
 447
 448         AddRoundKey ((uint32_t *)block, (uint32_t *)c->expkey + Nr * Nb);
 449         InvShiftRows(block);
 450
 451         for( round = Nr; round--; )
 452         {
 453                 AddRoundKey ((uint32_t *)block, (uint32_t *)c->expkey + round * Nb);
 454                 if( round )
 455                         InvMixSubColumns (block);
 456         }
 457 }
 458
 459 /******************************************************************************/
 460
 461 void AES128_init(AES128_Context *aes)
 462 {
 463         aes->c.set_key = AES_expandKey;
 464         aes->c.enc_block = AES_encrypt;
 465         aes->c.dec_block = AES_decrypt;
 466         aes->c.block_len = Nb*4;
 467         aes->c.key_len = 16;
 468         aes->num_rounds = 10;
 469 }
 470
 471 void AES192_init(AES192_Context *aes)
 472 {
 473         aes->c.set_key = AES_expandKey;
 474         aes->c.enc_block = AES_encrypt;
 475         aes->c.dec_block = AES_decrypt;
 476         aes->c.block_len = Nb*4;
 477         aes->c.key_len = 24;
 478         aes->num_rounds = 12;
 479 }
 480
 481 void AES256_init(AES256_Context *aes)
 482 {
 483         aes->c.set_key = AES_expandKey;
 484         aes->c.enc_block = AES_encrypt;
 485         aes->c.dec_block = AES_decrypt;
 486         aes->c.block_len = Nb*4;
 487         aes->c.key_len = 32;
 488         aes->num_rounds = 14;
 489 }