bertos/sec/prng/x917.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 2010 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  30  *
  31  * -->
  32  *
  33  * \brief ANSI X9.17 PRNG implementation
  34  * \author Giovanni Bajo <rasky@develer.com>
  35  *
  36  */
  37
  38 #include "x917.h"
  39 #include <sec/util.h>
  40 #include <drv/timer.h>
  41 #include "hw/hw_timer.h"
  42
  43 static void x917_next(X917Context *ctx, BlockCipher *cipher, uint8_t *out)
  44 {
  45         const size_t blen = cipher_block_len(cipher);
  46
  47         union
  48         {
  49                 uint8_t bytes[blen];
  50                 struct
  51                 {
  52                         time_t t0;
  53                         hptime_t t1;
  54                 } data;
  55         } DT;
  56
  57         ASSERT(sizeof(DT.bytes) >= sizeof(ticks_t) + sizeof(hptime_t));
  58
  59         DT.data.t0 = timer_clock();
  60         DT.data.t1 = timer_hw_hpread();
  61
  62         cipher_ecb_encrypt(cipher, DT.bytes);
  63
  64         xor_block(out, DT.bytes, ctx->state, blen);
  65         cipher_ecb_encrypt(cipher, out);
  66
  67         xor_block(ctx->state, DT.bytes, out, blen);
  68         cipher_ecb_encrypt(cipher, ctx->state);
  69
  70         PURGE(DT.bytes);
  71 }
  72
  73
  74 static void x917_generate(PRNG *ctx_, uint8_t *data, size_t len)
  75 {
  76         X917Context *ctx = (X917Context *)ctx_;
  77         BlockCipher *cipher = AES128_stackinit();
  78
  79         const size_t blen = cipher_block_len(cipher);
  80         uint8_t temp[blen];
  81
  82         ASSERT(len);
  83         ASSERT(sizeof(ctx->state) >= blen);
  84         ASSERT(sizeof(ctx->key) >= cipher_key_len(cipher));
  85
  86         cipher_set_key(cipher, ctx->key);
  87
  88         while (len)
  89         {
  90                 size_t L = MIN(blen, len);
  91                 x917_next(ctx, cipher, temp);
  92                 memcpy(data, temp, L);
  93                 len -= L;
  94                 data += L;
  95         }
  96 }
  97
  98 static void x917_reseed(PRNG *ctx_, const uint8_t *seed)
  99 {
 100         // The X9.17 standard does not specify reseeding. To avoid external
 101         // dependencies, we implement it this way:
 102         //   * Generate a new random block, xor it with the first part
 103         //     of the seed, and use the result as new seed.
 104         //   * Generate and throw away a block to update the state.
 105         X917Context *ctx = (X917Context *)ctx_;
 106
 107         size_t klen = sizeof(ctx->key);
 108         size_t blen = sizeof(ctx->state);
 109
 110         uint8_t buf[klen];
 111         x917_generate(ctx_, buf, klen);
 112
 113         xor_block(ctx->key, buf, seed, klen);
 114         xor_block(ctx->state, ctx->state, seed+klen, blen);
 115
 116         PURGE(buf);
 117 }
 118
 119 /*********************************************************************/
 120
 121 void x917_init(X917Context *ctx)
 122 {
 123         ctx->rng.reseed = x917_reseed;
 124         ctx->rng.generate = x917_generate;
 125         ctx->rng.seed_len = sizeof(ctx->key) + sizeof(ctx->state);
 126         ctx->rng.seeded = 0;
 127 }