sys/crypto/serpent/serpent.c

   1
   2 // Copyright in this code is held by Dr B.R. Gladman but free direct or
   3 // derivative use is permitted subject to acknowledgement of its origin
   4 // and subject to any constraints placed on the use of the algorithm by
   5 // its designers (if such constraints may exist, this will be indicated
   6 // below).
   7 //
   8 // Dr. B. R. Gladman                               . 25th January 2000.
   9 //
  10 // This is an implementation of Serpent, an encryption algorithm designed
  11 // by Anderson, Biham and Knudsen and submitted as a candidate for the
  12 // Advanced Encryption Standard programme of the US National Institute of
  13 // Standards and Technology.
  14 //
  15 // The designers of Serpent have not placed any constraints on the use of
  16 // this algorithm.
  17
  18 #include <sys/types.h>
  19 #include <sys/endian.h>
  20
  21 #include <crypto/serpent/serpent.h>
  22
  23 // Partially optimised Serpent S Box boolean functions derived
  24 // using a recursive descent analyser but without a full search
  25 // of all subtrees. This set of S boxes is the result of work
  26 // by Sam Simpson and Brian Gladman using the spare time on a
  27 // cluster of high capacity servers to search for S boxes with
  28 // this customised search engine.
  29 //
  30 // Copyright:   Dr B. R Gladman (gladman@seven77.demon.co.uk)
  31 //              and Sam Simpson (s.simpson@mia.co.uk)
  32 //              17th December 1998
  33 //
  34 // We hereby give permission for information in this file to be
  35 // used freely subject only to acknowledgement of its origin
  36
  37 // 15 terms
  38
  39 #define rotr(x,n)   (((x) >> ((int)((n) & 0x1f))) | ((x) << ((int)((32 - ((n) & 0x1f))))))
  40 #define rotl(x,n)   (((x) << ((int)((n) & 0x1f))) | ((x) >> ((int)((32 - ((n) & 0x1f))))))
  41
  42 #define sb0(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
  43 {   t1 = a ^ d;     \
  44     t2 = a & d;     \
  45     t3 = c ^ t1;    \
  46     t6 = b & t1;    \
  47     t4 = b ^ t3;    \
  48     t10 = ~t3;      \
  49     h = t2 ^ t4;    \
  50     t7 = a ^ t6;    \
  51     t14 = ~t7;      \
  52     t8 = c | t7;    \
  53     t11 = t3 ^ t7;  \
  54     g = t4 ^ t8;    \
  55     t12 = h & t11;  \
  56     f = t10 ^ t12;  \
  57     e = t12 ^ t14;  \
  58 }
  59 // 15 terms
  60
  61 #define ib0(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
  62 {   t1 = ~a;        \
  63     t2 = a ^ b;     \
  64     t3 = t1 | t2;   \
  65     t4 = d ^ t3;    \
  66     t7 = d & t2;    \
  67     t5 = c ^ t4;    \
  68     t8 = t1 ^ t7;   \
  69     g = t2 ^ t5;    \
  70     t11 = a & t4;   \
  71     t9 = g & t8;    \
  72     t14 = t5 ^ t8;  \
  73     f = t4 ^ t9;    \
  74     t12 = t5 | f;   \
  75     h = t11 ^ t12;  \
  76     e = h ^ t14;    \
  77 }
  78
  79 // 14 terms!
  80
  81 #define sb1(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
  82 {   t1 = ~a;        \
  83     t2 = b ^ t1;    \
  84     t3 = a | t2;    \
  85     t4 = d | t2;    \
  86     t5 = c ^ t3;    \
  87     g = d ^ t5;     \
  88     t7 = b ^ t4;    \
  89     t8 = t2 ^ g;    \
  90     t9 = t5 & t7;   \
  91     h = t8 ^ t9;    \
  92     t11 = t5 ^ t7;  \
  93     f = h ^ t11;    \
  94     t13 = t8 & t11; \
  95     e = t5 ^ t13;   \
  96 }
  97
  98 // 17 terms
  99
 100 #define ib1(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 101 {   t1 = a ^ d;     \
 102     t2 = a & b;     \
 103     t3 = b ^ c;     \
 104     t4 = a ^ t3;    \
 105     t5 = b | d;     \
 106     t7 = c | t1;    \
 107     h = t4 ^ t5;    \
 108     t8 = b ^ t7;    \
 109     t11 = ~t2;      \
 110     t9 = t4 & t8;   \
 111     f = t1 ^ t9;    \
 112     t13 = t9 ^ t11; \
 113     t12 = h & f;    \
 114     g = t12 ^ t13;  \
 115     t15 = a & d;    \
 116     t16 = c ^ t13;  \
 117     e = t15 ^ t16;  \
 118 }
 119
 120 // 16 terms
 121
 122 #define sb2(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 123 {   t1 = ~a;        \
 124     t2 = b ^ d;     \
 125     t3 = c & t1;    \
 126     t13 = d | t1;   \
 127     e = t2 ^ t3;    \
 128     t5 = c ^ t1;    \
 129     t6 = c ^ e;     \
 130     t7 = b & t6;    \
 131     t10 = e | t5;   \
 132     h = t5 ^ t7;    \
 133     t9 = d | t7;    \
 134     t11 = t9 & t10; \
 135     t14 = t2 ^ h;   \
 136     g = a ^ t11;    \
 137     t15 = g ^ t13;  \
 138     f = t14 ^ t15;  \
 139 }
 140
 141 // 16 terms
 142
 143 #define ib2(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 144 {   t1 = b ^ d;     \
 145     t2 = ~t1;       \
 146     t3 = a ^ c;     \
 147     t4 = c ^ t1;    \
 148     t7 = a | t2;    \
 149     t5 = b & t4;    \
 150     t8 = d ^ t7;    \
 151     t11 = ~t4;      \
 152     e = t3 ^ t5;    \
 153     t9 = t3 | t8;   \
 154     t14 = d & t11;  \
 155     h = t1 ^ t9;    \
 156     t12 = e | h;    \
 157     f = t11 ^ t12;  \
 158     t15 = t3 ^ t12; \
 159     g = t14 ^ t15;  \
 160 }
 161
 162 // 17 terms
 163
 164 #define sb3(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 165 {   t1 = a ^ c;     \
 166     t2 = d ^ t1;    \
 167     t3 = a & t2;    \
 168     t4 = d ^ t3;    \
 169     t5 = b & t4;    \
 170     g = t2 ^ t5;    \
 171     t7 = a | g;     \
 172     t8 = b | d;     \
 173     t11 = a | d;    \
 174     t9 = t4 & t7;   \
 175     f = t8 ^ t9;    \
 176     t12 = b ^ t11;  \
 177     t13 = g ^ t9;   \
 178     t15 = t3 ^ t8;  \
 179     h = t12 ^ t13;  \
 180     t16 = c & t15;  \
 181     e = t12 ^ t16;  \
 182 }
 183
 184 // 16 term solution that performs less well than 17 term one
 185 // in my environment (PPro/PII)
 186
 187 #if(0)
 188
 189 #define sb3(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 190 {   t1 = a ^ b;     \
 191     t2 = a & c;     \
 192     t3 = a | d;     \
 193     t4 = c ^ d;     \
 194     t5 = t1 & t3;   \
 195     t6 = t2 | t5;   \
 196     g = t4 ^ t6;    \
 197     t8 = b ^ t3;    \
 198     t9 = t6 ^ t8;   \
 199     t10 = t4 & t9;  \
 200     e = t1 ^ t10;   \
 201     t12 = g & e;    \
 202     f = t9 ^ t12;   \
 203     t14 = b | d;    \
 204     t15 = t4 ^ t12; \
 205     h = t14 ^ t15;  \
 206 }
 207
 208 #endif
 209
 210 // 17 terms
 211
 212 #define ib3(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 213 {   t1 = b ^ c;     \
 214     t2 = b | c;     \
 215     t3 = a ^ c;     \
 216     t7 = a ^ d;     \
 217     t4 = t2 ^ t3;   \
 218     t5 = d | t4;    \
 219     t9 = t2 ^ t7;   \
 220     e = t1 ^ t5;    \
 221     t8 = t1 | t5;   \
 222     t11 = a & t4;   \
 223     g = t8 ^ t9;    \
 224     t12 = e | t9;   \
 225     f = t11 ^ t12;  \
 226     t14 = a & g;    \
 227     t15 = t2 ^ t14; \
 228     t16 = e & t15;  \
 229     h = t4 ^ t16;   \
 230 }
 231
 232 // 15 terms
 233
 234 #define sb4(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 235 {   t1 = a ^ d;     \
 236     t2 = d & t1;    \
 237     t3 = c ^ t2;    \
 238     t4 = b | t3;    \
 239     h = t1 ^ t4;    \
 240     t6 = ~b;        \
 241     t7 = t1 | t6;   \
 242     e = t3 ^ t7;    \
 243     t9 = a & e;     \
 244     t10 = t1 ^ t6;  \
 245     t11 = t4 & t10; \
 246     g = t9 ^ t11;   \
 247     t13 = a ^ t3;   \
 248     t14 = t10 & g;  \
 249     f = t13 ^ t14;  \
 250 }
 251
 252 // 17 terms
 253
 254 #define ib4(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 255 {   t1 = c ^ d;     \
 256     t2 = c | d;     \
 257     t3 = b ^ t2;    \
 258     t4 = a & t3;    \
 259     f = t1 ^ t4;    \
 260     t6 = a ^ d;     \
 261     t7 = b | d;     \
 262     t8 = t6 & t7;   \
 263     h = t3 ^ t8;    \
 264     t10 = ~a;       \
 265     t11 = c ^ h;    \
 266     t12 = t10 | t11;\
 267     e = t3 ^ t12;   \
 268     t14 = c | t4;   \
 269     t15 = t7 ^ t14; \
 270     t16 = h | t10;  \
 271     g = t15 ^ t16;  \
 272 }
 273
 274 // 16 terms
 275
 276 #define sb5(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 277 {   t1 = ~a;        \
 278     t2 = a ^ b;     \
 279     t3 = a ^ d;     \
 280     t4 = c ^ t1;    \
 281     t5 = t2 | t3;   \
 282     e = t4 ^ t5;    \
 283     t7 = d & e;     \
 284     t8 = t2 ^ e;    \
 285     t10 = t1 | e;   \
 286     f = t7 ^ t8;    \
 287     t11 = t2 | t7;  \
 288     t12 = t3 ^ t10; \
 289     t14 = b ^ t7;   \
 290     g = t11 ^ t12;  \
 291     t15 = f & t12;  \
 292     h = t14 ^ t15;  \
 293 }
 294
 295 // 16 terms
 296
 297 #define ib5(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 298 {   t1 = ~c;        \
 299     t2 = b & t1;    \
 300     t3 = d ^ t2;    \
 301     t4 = a & t3;    \
 302     t5 = b ^ t1;    \
 303     h = t4 ^ t5;    \
 304     t7 = b | h;     \
 305     t8 = a & t7;    \
 306     f = t3 ^ t8;    \
 307     t10 = a | d;    \
 308     t11 = t1 ^ t7;  \
 309     e = t10 ^ t11;  \
 310     t13 = a ^ c;    \
 311     t14 = b & t10;  \
 312     t15 = t4 | t13; \
 313     g = t14 ^ t15;  \
 314 }
 315
 316 // 15 terms
 317
 318 #define sb6(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 319 {   t1 = ~a;        \
 320     t2 = a ^ d;     \
 321     t3 = b ^ t2;    \
 322     t4 = t1 | t2;   \
 323     t5 = c ^ t4;    \
 324     f = b ^ t5;     \
 325     t13 = ~t5;      \
 326     t7 = t2 | f;    \
 327     t8 = d ^ t7;    \
 328     t9 = t5 & t8;   \
 329     g = t3 ^ t9;    \
 330     t11 = t5 ^ t8;  \
 331     e = g ^ t11;    \
 332     t14 = t3 & t11; \
 333     h = t13 ^ t14;  \
 334 }
 335
 336 // 15 terms
 337
 338 #define ib6(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 339 {   t1 = ~a;        \
 340     t2 = a ^ b;     \
 341     t3 = c ^ t2;    \
 342     t4 = c | t1;    \
 343     t5 = d ^ t4;    \
 344     t13 = d & t1;   \
 345     f = t3 ^ t5;    \
 346     t7 = t3 & t5;   \
 347     t8 = t2 ^ t7;   \
 348     t9 = b | t8;    \
 349     h = t5 ^ t9;    \
 350     t11 = b | h;    \
 351     e = t8 ^ t11;   \
 352     t14 = t3 ^ t11; \
 353     g = t13 ^ t14;  \
 354 }
 355
 356 // 17 terms
 357
 358 #define sb7(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 359 {   t1 = ~c;        \
 360     t2 = b ^ c;     \
 361     t3 = b | t1;    \
 362     t4 = d ^ t3;    \
 363     t5 = a & t4;    \
 364     t7 = a ^ d;     \
 365     h = t2 ^ t5;    \
 366     t8 = b ^ t5;    \
 367     t9 = t2 | t8;   \
 368     t11 = d & t3;   \
 369     f = t7 ^ t9;    \
 370     t12 = t5 ^ f;   \
 371     t15 = t1 | t4;  \
 372     t13 = h & t12;  \
 373     g = t11 ^ t13;  \
 374     t16 = t12 ^ g;  \
 375     e = t15 ^ t16;  \
 376 }
 377
 378 // 17 terms
 379
 380 #define ib7(a,b,c,d,e,f,g,h)    \
 381 {   t1 = a & b;     \
 382     t2 = a | b;     \
 383     t3 = c | t1;    \
 384     t4 = d & t2;    \
 385     h = t3 ^ t4;    \
 386     t6 = ~d;        \
 387     t7 = b ^ t4;    \
 388     t8 = h ^ t6;    \
 389     t11 = c ^ t7;   \
 390     t9 = t7 | t8;   \
 391     f = a ^ t9;     \
 392     t12 = d | f;    \
 393     e = t11 ^ t12;  \
 394     t14 = a & h;    \
 395     t15 = t3 ^ f;   \
 396     t16 = e ^ t14;  \
 397     g = t15 ^ t16;  \
 398 }
 399
 400 #define k_xor(r,a,b,c,d)             \
 401 {   a ^= ctx->l_key[4 * r +  8]; \
 402     b ^= ctx->l_key[4 * r +  9]; \
 403     c ^= ctx->l_key[4 * r + 10]; \
 404     d ^= ctx->l_key[4 * r + 11]; \
 405 }
 406
 407 #define k_set(r,a,b,c,d)             \
 408 {   a = ctx->l_key[4 * r +  8];  \
 409     b = ctx->l_key[4 * r +  9];  \
 410     c = ctx->l_key[4 * r + 10];  \
 411     d = ctx->l_key[4 * r + 11];  \
 412 }
 413
 414 #define k_get(r,a,b,c,d)    \
 415 {   ctx->l_key[4 * r +  8] = a;  \
 416     ctx->l_key[4 * r +  9] = b;  \
 417     ctx->l_key[4 * r + 10] = c;  \
 418     ctx->l_key[4 * r + 11] = d;  \
 419 }
 420
 421 // the linear transformation and its inverse
 422
 423 #define rot(a,b,c,d)    \
 424 {   a = rotl(a, 13);    \
 425     c = rotl(c, 3);     \
 426     d ^= c ^ (a << 3);  \
 427     b ^= a ^ c;         \
 428     d = rotl(d, 7);     \
 429     b = rotl(b, 1);     \
 430     a ^= b ^ d;         \
 431     c ^= d ^ (b << 7);  \
 432     a = rotl(a, 5);     \
 433     c = rotl(c, 22);    \
 434 }
 435
 436 #define irot(a,b,c,d)   \
 437 {   c = rotr(c, 22);    \
 438     a = rotr(a, 5);     \
 439     c ^= d ^ (b << 7);  \
 440     a ^= b ^ d;         \
 441     d = rotr(d, 7);     \
 442     b = rotr(b, 1);     \
 443     d ^= c ^ (a << 3);  \
 444     b ^= a ^ c;         \
 445     c = rotr(c, 3);     \
 446     a = rotr(a, 13);    \
 447 }
 448
 449 // initialise the key schedule from the user supplied key
 450
 451 void serpent_set_key(serpent_ctx *ctx, const u_int8_t in_key[], int key_len)
 452 {
 453     u_int32_t  i,lk,a,b,c,d,e,f,g,h;
 454     u_int32_t  t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10,t11,t12,t13,t14,t15,t16;
 455
 456     if(key_len > 256)
 457         return;
 458
 459     i = 0; lk = (key_len + 31) / 32;
 460
 461     while(i < lk)
 462     {
 463         ctx->l_key[i] = htole32(*((const u_int32_t *)(in_key + 4 * i))); i++;
 464     }
 465
 466     if(key_len < 256)
 467     {
 468         while(i < 8)
 469
 470             ctx->l_key[i++] = 0;
 471
 472         i = key_len / 32; lk = 1 << key_len % 32;
 473
 474         ctx->l_key[i] = (ctx->l_key[i] & (lk - 1)) | lk;
 475     }
 476
 477     t1 = ctx->l_key[2] ^ ctx->l_key[4] ^ ctx->l_key[6] ^ 0x9e3779b9;
 478     t2 = ctx->l_key[3] ^ ctx->l_key[5] ^ ctx->l_key[7] ^ 0x9e3779b9;
 479
 480     for(i = 0; i < 132; i += 2)
 481     {
 482         ctx->l_key[i + 8] = rotr(i ^ ctx->l_key[i] ^ t2, 21);
 483
 484         t1 ^= ctx->l_key[i + 2] ^ ctx->l_key[i + 8];
 485
 486         ctx->l_key[i + 9] = rotr((i + 1) ^ ctx->l_key[i + 1] ^ t1, 21);
 487
 488         t2 ^= ctx->l_key[i + 3] ^ ctx->l_key[i + 9];
 489     }
 490
 491     k_set( 0,a,b,c,d);sb3(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 0,e,f,g,h);
 492     k_set( 1,a,b,c,d);sb2(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 1,e,f,g,h);
 493     k_set( 2,a,b,c,d);sb1(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 2,e,f,g,h);
 494     k_set( 3,a,b,c,d);sb0(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 3,e,f,g,h);
 495     k_set( 4,a,b,c,d);sb7(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 4,e,f,g,h);
 496     k_set( 5,a,b,c,d);sb6(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 5,e,f,g,h);
 497     k_set( 6,a,b,c,d);sb5(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 6,e,f,g,h);
 498     k_set( 7,a,b,c,d);sb4(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 7,e,f,g,h);
 499     k_set( 8,a,b,c,d);sb3(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 8,e,f,g,h);
 500     k_set( 9,a,b,c,d);sb2(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get( 9,e,f,g,h);
 501     k_set(10,a,b,c,d);sb1(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(10,e,f,g,h);
 502     k_set(11,a,b,c,d);sb0(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(11,e,f,g,h);
 503     k_set(12,a,b,c,d);sb7(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(12,e,f,g,h);
 504     k_set(13,a,b,c,d);sb6(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(13,e,f,g,h);
 505     k_set(14,a,b,c,d);sb5(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(14,e,f,g,h);
 506     k_set(15,a,b,c,d);sb4(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(15,e,f,g,h);
 507     k_set(16,a,b,c,d);sb3(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(16,e,f,g,h);
 508     k_set(17,a,b,c,d);sb2(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(17,e,f,g,h);
 509     k_set(18,a,b,c,d);sb1(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(18,e,f,g,h);
 510     k_set(19,a,b,c,d);sb0(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(19,e,f,g,h);
 511     k_set(20,a,b,c,d);sb7(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(20,e,f,g,h);
 512     k_set(21,a,b,c,d);sb6(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(21,e,f,g,h);
 513     k_set(22,a,b,c,d);sb5(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(22,e,f,g,h);
 514     k_set(23,a,b,c,d);sb4(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(23,e,f,g,h);
 515     k_set(24,a,b,c,d);sb3(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(24,e,f,g,h);
 516     k_set(25,a,b,c,d);sb2(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(25,e,f,g,h);
 517     k_set(26,a,b,c,d);sb1(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(26,e,f,g,h);
 518     k_set(27,a,b,c,d);sb0(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(27,e,f,g,h);
 519     k_set(28,a,b,c,d);sb7(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(28,e,f,g,h);
 520     k_set(29,a,b,c,d);sb6(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(29,e,f,g,h);
 521     k_set(30,a,b,c,d);sb5(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(30,e,f,g,h);
 522     k_set(31,a,b,c,d);sb4(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(31,e,f,g,h);
 523     k_set(32,a,b,c,d);sb3(a,b,c,d,e,f,g,h);k_get(32,e,f,g,h);
 524
 525     return;
 526 }
 527
 528 // encrypt a block of text
 529
 530 void serpent_encrypt(serpent_ctx *ctx, const u_int8_t in_blk[],
 531                      u_int8_t out_blk[])
 532 {
 533     u_int32_t  a,b,c,d,e,f,g,h;
 534     u_int32_t  t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10,t11,t12,t13,t14,t15,t16;
 535
 536     a = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk     )));
 537     b = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 4 )));
 538     c = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 8 )));
 539     d = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 12)));
 540
 541     k_xor( 0,a,b,c,d); sb0(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 542     k_xor( 1,e,f,g,h); sb1(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 543     k_xor( 2,a,b,c,d); sb2(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 544     k_xor( 3,e,f,g,h); sb3(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 545     k_xor( 4,a,b,c,d); sb4(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 546     k_xor( 5,e,f,g,h); sb5(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 547     k_xor( 6,a,b,c,d); sb6(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 548     k_xor( 7,e,f,g,h); sb7(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 549     k_xor( 8,a,b,c,d); sb0(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 550     k_xor( 9,e,f,g,h); sb1(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 551     k_xor(10,a,b,c,d); sb2(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 552     k_xor(11,e,f,g,h); sb3(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 553     k_xor(12,a,b,c,d); sb4(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 554     k_xor(13,e,f,g,h); sb5(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 555     k_xor(14,a,b,c,d); sb6(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 556     k_xor(15,e,f,g,h); sb7(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 557     k_xor(16,a,b,c,d); sb0(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 558     k_xor(17,e,f,g,h); sb1(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 559     k_xor(18,a,b,c,d); sb2(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 560     k_xor(19,e,f,g,h); sb3(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 561     k_xor(20,a,b,c,d); sb4(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 562     k_xor(21,e,f,g,h); sb5(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 563     k_xor(22,a,b,c,d); sb6(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 564     k_xor(23,e,f,g,h); sb7(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 565     k_xor(24,a,b,c,d); sb0(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 566     k_xor(25,e,f,g,h); sb1(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 567     k_xor(26,a,b,c,d); sb2(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 568     k_xor(27,e,f,g,h); sb3(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 569     k_xor(28,a,b,c,d); sb4(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 570     k_xor(29,e,f,g,h); sb5(e,f,g,h,a,b,c,d); rot(a,b,c,d);
 571     k_xor(30,a,b,c,d); sb6(a,b,c,d,e,f,g,h); rot(e,f,g,h);
 572     k_xor(31,e,f,g,h); sb7(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(32,a,b,c,d);
 573
 574     *((u_int32_t *)(out_blk     )) = le32toh(a);
 575     *((u_int32_t *)(out_blk +  4)) = le32toh(b);
 576     *((u_int32_t *)(out_blk +  8)) = le32toh(c);
 577     *((u_int32_t *)(out_blk + 12)) = le32toh(d);
 578 }
 579
 580 // decrypt a block of text
 581
 582 void serpent_decrypt(serpent_ctx *ctx, const u_int8_t in_blk[],
 583                      u_int8_t out_blk[])
 584 {
 585     u_int32_t  a,b,c,d,e,f,g,h;
 586     u_int32_t  t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10,t11,t12,t13,t14,t15,t16;
 587
 588     a = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk     )));
 589     b = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 4 )));
 590     c = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 8 )));
 591     d = htole32(*((const u_int32_t *)(in_blk + 12)));
 592
 593     k_xor(32,a,b,c,d); ib7(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(31,e,f,g,h);
 594     irot(e,f,g,h); ib6(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(30,a,b,c,d);
 595     irot(a,b,c,d); ib5(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(29,e,f,g,h);
 596     irot(e,f,g,h); ib4(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(28,a,b,c,d);
 597     irot(a,b,c,d); ib3(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(27,e,f,g,h);
 598     irot(e,f,g,h); ib2(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(26,a,b,c,d);
 599     irot(a,b,c,d); ib1(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(25,e,f,g,h);
 600     irot(e,f,g,h); ib0(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(24,a,b,c,d);
 601     irot(a,b,c,d); ib7(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(23,e,f,g,h);
 602     irot(e,f,g,h); ib6(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(22,a,b,c,d);
 603     irot(a,b,c,d); ib5(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(21,e,f,g,h);
 604     irot(e,f,g,h); ib4(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(20,a,b,c,d);
 605     irot(a,b,c,d); ib3(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(19,e,f,g,h);
 606     irot(e,f,g,h); ib2(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(18,a,b,c,d);
 607     irot(a,b,c,d); ib1(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(17,e,f,g,h);
 608     irot(e,f,g,h); ib0(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(16,a,b,c,d);
 609     irot(a,b,c,d); ib7(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(15,e,f,g,h);
 610     irot(e,f,g,h); ib6(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(14,a,b,c,d);
 611     irot(a,b,c,d); ib5(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(13,e,f,g,h);
 612     irot(e,f,g,h); ib4(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(12,a,b,c,d);
 613     irot(a,b,c,d); ib3(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor(11,e,f,g,h);
 614     irot(e,f,g,h); ib2(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor(10,a,b,c,d);
 615     irot(a,b,c,d); ib1(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor( 9,e,f,g,h);
 616     irot(e,f,g,h); ib0(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor( 8,a,b,c,d);
 617     irot(a,b,c,d); ib7(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor( 7,e,f,g,h);
 618     irot(e,f,g,h); ib6(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor( 6,a,b,c,d);
 619     irot(a,b,c,d); ib5(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor( 5,e,f,g,h);
 620     irot(e,f,g,h); ib4(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor( 4,a,b,c,d);
 621     irot(a,b,c,d); ib3(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor( 3,e,f,g,h);
 622     irot(e,f,g,h); ib2(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor( 2,a,b,c,d);
 623     irot(a,b,c,d); ib1(a,b,c,d,e,f,g,h); k_xor( 1,e,f,g,h);
 624     irot(e,f,g,h); ib0(e,f,g,h,a,b,c,d); k_xor( 0,a,b,c,d);
 625
 626     *((u_int32_t *)(out_blk     )) = le32toh(a);
 627     *((u_int32_t *)(out_blk +  4)) = le32toh(b);
 628     *((u_int32_t *)(out_blk +  8)) = le32toh(c);
 629     *((u_int32_t *)(out_blk + 12)) = le32toh(d);
 630 }
 631