Refactor to use new protocol module and sipo.
[bertos.git] / 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  * notest:avr
37  */
38
39 #include "x917.h"
40 #include <sec/util.h>
41 #include <drv/timer.h>
42 #include "hw/hw_timer.h"
43
44 static void x917_next(X917Context *ctx, BlockCipher *cipher, uint8_t *out)
45 {
46         const size_t blen = cipher_block_len(cipher);
47
48         struct
49         {
50                 time_t t0;
51                 hptime_t t1;
52                 uint8_t padding[blen - sizeof(time_t) - sizeof(hptime_t)];
53         } DT;
54
55         ASSERT(sizeof(DT) == blen);
56
57         memset(&DT, 0, sizeof(DT));
58         DT.t0 = timer_clock();
59         DT.t1 = timer_hw_hpread();
60
61         cipher_ecb_encrypt(cipher, &DT);
62
63         xor_block(out, (uint8_t*)&DT, ctx->state, blen);
64         cipher_ecb_encrypt(cipher, out);
65
66         xor_block(ctx->state, (uint8_t*)&DT, out, blen);
67         cipher_ecb_encrypt(cipher, ctx->state);
68
69         PURGE(DT);
70 }
71
72
73 static void x917_generate(PRNG *ctx_, uint8_t *data, size_t len)
74 {
75         X917Context *ctx = (X917Context *)ctx_;
76         BlockCipher *cipher = AES128_stackinit();
77
78         const size_t blen = cipher_block_len(cipher);
79         uint8_t temp[blen];
80
81         ASSERT(len);
82         ASSERT(sizeof(ctx->state) >= blen);
83         ASSERT(sizeof(ctx->key) >= cipher_key_len(cipher));
84
85         cipher_set_key(cipher, ctx->key);
86
87         while (len)
88         {
89                 size_t L = MIN(blen, len);
90                 x917_next(ctx, cipher, temp);
91                 memcpy(data, temp, L);
92                 len -= L;
93                 data += L;
94         }
95 }
96
97 static void x917_reseed(PRNG *ctx_, const uint8_t *seed)
98 {
99         // The X9.17 standard does not specify reseeding. To avoid external
100         // dependencies, we implement it this way:
101         //   * Generate a new random block, xor it with the first part
102         //     of the seed, and use the result as new seed.
103         //   * Generate and throw away a block to update the state.
104         X917Context *ctx = (X917Context *)ctx_;
105         const size_t klen = sizeof(ctx->key);
106         const size_t blen = sizeof(ctx->state);
107
108         if (!ctx->rng.seeded)
109         {
110                 memcpy(ctx->key, seed, klen);
111                 memcpy(ctx->state, seed+klen, blen);
112         }
113         else
114         {
115                 uint8_t buf[klen];
116                 x917_generate(ctx_, buf, klen);
117
118                 xor_block(ctx->key, buf, seed, klen);
119                 xor_block(ctx->state, ctx->state, seed+klen, blen);
120
121                 PURGE(buf);
122         }
123 }
124
125 /*********************************************************************/
126
127 void x917_init(X917Context *ctx)
128 {
129         ctx->rng.reseed = x917_reseed;
130         ctx->rng.generate = x917_generate;
131         ctx->rng.seed_len = sizeof(ctx->key) + sizeof(ctx->state);
132         ctx->rng.seeded = 0;
133 }