Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / staging / skein / skein_base.h
diff --git a/kernel/drivers/staging/skein/skein_base.h b/kernel/drivers/staging/skein/skein_base.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3c7f8ad
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,335 @@
+#ifndef _SKEIN_H_
+#define _SKEIN_H_     1
+/**************************************************************************
+**
+** Interface declarations and internal definitions for Skein hashing.
+**
+** Source code author: Doug Whiting, 2008.
+**
+** This algorithm and source code is released to the public domain.
+**
+***************************************************************************
+**
+** The following compile-time switches may be defined to control some
+** tradeoffs between speed, code size, error checking, and security.
+**
+** The "default" note explains what happens when the switch is not defined.
+**
+**  SKEIN_ERR_CHECK        -- how error checking is handled inside Skein
+**                            code. If not defined, most error checking
+**                            is disabled (for performance). Otherwise,
+**                            the switch value is interpreted as:
+**                                0: use assert()      to flag errors
+**                                1: return SKEIN_FAIL to flag errors
+**
+***************************************************************************/
+
+/*Skein digest sizes for crypto api*/
+#define SKEIN256_DIGEST_BIT_SIZE 256
+#define SKEIN512_DIGEST_BIT_SIZE 512
+#define SKEIN1024_DIGEST_BIT_SIZE 1024
+
+/* below two prototype assume we are handed aligned data */
+#define skein_put64_lsb_first(dst08, src64, b_cnt) memcpy(dst08, src64, b_cnt)
+#define skein_get64_lsb_first(dst64, src08, w_cnt) \
+               memcpy(dst64, src08, 8*(w_cnt))
+#define skein_swap64(w64)  (w64)
+
+enum {
+       SKEIN_SUCCESS         =      0, /* return codes from Skein calls */
+       SKEIN_FAIL            =      1,
+       SKEIN_BAD_HASHLEN     =      2
+};
+
+#define  SKEIN_MODIFIER_WORDS   2 /* number of modifier (tweak) words */
+
+#define  SKEIN_256_STATE_WORDS  4
+#define  SKEIN_512_STATE_WORDS  8
+#define  SKEIN_1024_STATE_WORDS 16
+#define  SKEIN_MAX_STATE_WORDS 16
+
+#define  SKEIN_256_STATE_BYTES  (8*SKEIN_256_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_512_STATE_BYTES  (8*SKEIN_512_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_1024_STATE_BYTES  (8*SKEIN_1024_STATE_WORDS)
+
+#define  SKEIN_256_STATE_BITS  (64*SKEIN_256_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_512_STATE_BITS  (64*SKEIN_512_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_1024_STATE_BITS  (64*SKEIN_1024_STATE_WORDS)
+
+#define  SKEIN_256_BLOCK_BYTES  (8*SKEIN_256_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_512_BLOCK_BYTES  (8*SKEIN_512_STATE_WORDS)
+#define  SKEIN_1024_BLOCK_BYTES  (8*SKEIN_1024_STATE_WORDS)
+
+struct skein_ctx_hdr {
+       size_t hash_bit_len;            /* size of hash result, in bits */
+       size_t b_cnt;                   /* current byte count in buffer b[] */
+       u64 tweak[SKEIN_MODIFIER_WORDS]; /* tweak[0]=byte cnt, tweak[1]=flags */
+};
+
+struct skein_256_ctx { /* 256-bit Skein hash context structure */
+       struct skein_ctx_hdr h;         /* common header context variables */
+       u64 x[SKEIN_256_STATE_WORDS];   /* chaining variables */
+       u8 b[SKEIN_256_BLOCK_BYTES];    /* partial block buf (8-byte aligned) */
+};
+
+struct skein_512_ctx { /* 512-bit Skein hash context structure */
+       struct skein_ctx_hdr h;         /* common header context variables */
+       u64 x[SKEIN_512_STATE_WORDS];   /* chaining variables */
+       u8 b[SKEIN_512_BLOCK_BYTES];    /* partial block buf (8-byte aligned) */
+};
+
+struct skein_1024_ctx { /* 1024-bit Skein hash context structure */
+       struct skein_ctx_hdr h;         /* common header context variables */
+       u64 x[SKEIN_1024_STATE_WORDS];  /* chaining variables */
+       u8 b[SKEIN_1024_BLOCK_BYTES];   /* partial block buf (8-byte aligned) */
+};
+
+static inline u64 rotl_64(u64 x, u8 N)
+{
+       return (x << N) | (x >> (64 - N));
+}
+
+/* Skein APIs for (incremental) "straight hashing" */
+int skein_256_init(struct skein_256_ctx *ctx, size_t hash_bit_len);
+int skein_512_init(struct skein_512_ctx *ctx, size_t hash_bit_len);
+int skein_1024_init(struct skein_1024_ctx *ctx, size_t hash_bit_len);
+
+int skein_256_update(struct skein_256_ctx *ctx, const u8 *msg,
+                    size_t msg_byte_cnt);
+int skein_512_update(struct skein_512_ctx *ctx, const u8 *msg,
+                    size_t msg_byte_cnt);
+int skein_1024_update(struct skein_1024_ctx *ctx, const u8 *msg,
+                     size_t msg_byte_cnt);
+
+int skein_256_final(struct skein_256_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_512_final(struct skein_512_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_1024_final(struct skein_1024_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+
+/*
+**   Skein APIs for "extended" initialization: MAC keys, tree hashing.
+**   After an init_ext() call, just use update/final calls as with init().
+**
+**   Notes: Same parameters as _init() calls, plus tree_info/key/key_bytes.
+**          When key_bytes == 0 and tree_info == SKEIN_SEQUENTIAL,
+**              the results of init_ext() are identical to calling init().
+**          The function init() may be called once to "precompute" the IV for
+**              a given hash_bit_len value, then by saving a copy of the context
+**              the IV computation may be avoided in later calls.
+**          Similarly, the function init_ext() may be called once per MAC key
+**              to precompute the MAC IV, then a copy of the context saved and
+**              reused for each new MAC computation.
+**/
+int skein_256_init_ext(struct skein_256_ctx *ctx, size_t hash_bit_len,
+                      u64 tree_info, const u8 *key, size_t key_bytes);
+int skein_512_init_ext(struct skein_512_ctx *ctx, size_t hash_bit_len,
+                      u64 tree_info, const u8 *key, size_t key_bytes);
+int skein_1024_init_ext(struct skein_1024_ctx *ctx, size_t hash_bit_len,
+                       u64 tree_info, const u8 *key, size_t key_bytes);
+
+/*
+**   Skein APIs for MAC and tree hash:
+**      final_pad:  pad, do final block, but no OUTPUT type
+**      output:     do just the output stage
+*/
+int skein_256_final_pad(struct skein_256_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_512_final_pad(struct skein_512_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_1024_final_pad(struct skein_1024_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+
+#ifndef SKEIN_TREE_HASH
+#define SKEIN_TREE_HASH (1)
+#endif
+#if  SKEIN_TREE_HASH
+int skein_256_output(struct skein_256_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_512_output(struct skein_512_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+int skein_1024_output(struct skein_1024_ctx *ctx, u8 *hash_val);
+#endif
+
+/*****************************************************************
+** "Internal" Skein definitions
+**    -- not needed for sequential hashing API, but will be
+**           helpful for other uses of Skein (e.g., tree hash mode).
+**    -- included here so that they can be shared between
+**           reference and optimized code.
+******************************************************************/
+
+/* tweak word tweak[1]: bit field starting positions */
+#define SKEIN_T1_BIT(BIT)       ((BIT) - 64)      /* second word  */
+
+#define SKEIN_T1_POS_TREE_LVL   SKEIN_T1_BIT(112) /* 112..118 hash tree level */
+#define SKEIN_T1_POS_BIT_PAD    SKEIN_T1_BIT(119) /* 119 part. final in byte */
+#define SKEIN_T1_POS_BLK_TYPE   SKEIN_T1_BIT(120) /* 120..125 type field `*/
+#define SKEIN_T1_POS_FIRST      SKEIN_T1_BIT(126) /* 126      first blk flag */
+#define SKEIN_T1_POS_FINAL      SKEIN_T1_BIT(127) /* 127      final blk flag */
+
+/* tweak word tweak[1]: flag bit definition(s) */
+#define SKEIN_T1_FLAG_FIRST     (((u64)  1) << SKEIN_T1_POS_FIRST)
+#define SKEIN_T1_FLAG_FINAL     (((u64)  1) << SKEIN_T1_POS_FINAL)
+#define SKEIN_T1_FLAG_BIT_PAD   (((u64)  1) << SKEIN_T1_POS_BIT_PAD)
+
+/* tweak word tweak[1]: tree level bit field mask */
+#define SKEIN_T1_TREE_LVL_MASK  (((u64)0x7F) << SKEIN_T1_POS_TREE_LVL)
+#define SKEIN_T1_TREE_LEVEL(n)  (((u64) (n)) << SKEIN_T1_POS_TREE_LVL)
+
+/* tweak word tweak[1]: block type field */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_KEY       (0) /* key, for MAC and KDF */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_CFG       (4) /* configuration block */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_PERS      (8) /* personalization string */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_PK       (12) /* pubkey (for digital sigs) */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_KDF      (16) /* key identifier for KDF */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_NONCE    (20) /* nonce for PRNG */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_MSG      (48) /* message processing */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_OUT      (63) /* output stage */
+#define SKEIN_BLK_TYPE_MASK     (63) /* bit field mask */
+
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE(T)   (((u64) (SKEIN_BLK_TYPE_##T)) << \
+                                       SKEIN_T1_POS_BLK_TYPE)
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_KEY   SKEIN_T1_BLK_TYPE(KEY)  /* for MAC and KDF */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_CFG   SKEIN_T1_BLK_TYPE(CFG)  /* config block */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_PERS  SKEIN_T1_BLK_TYPE(PERS) /* personalization */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_PK    SKEIN_T1_BLK_TYPE(PK)   /* pubkey (for sigs) */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_KDF   SKEIN_T1_BLK_TYPE(KDF)  /* key ident for KDF */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_NONCE SKEIN_T1_BLK_TYPE(NONCE)/* nonce for PRNG */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_MSG   SKEIN_T1_BLK_TYPE(MSG)  /* message processing */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_OUT   SKEIN_T1_BLK_TYPE(OUT)  /* output stage */
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_MASK  SKEIN_T1_BLK_TYPE(MASK) /* field bit mask */
+
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_CFG_FINAL    (SKEIN_T1_BLK_TYPE_CFG | \
+                                       SKEIN_T1_FLAG_FINAL)
+#define SKEIN_T1_BLK_TYPE_OUT_FINAL    (SKEIN_T1_BLK_TYPE_OUT | \
+                                       SKEIN_T1_FLAG_FINAL)
+
+#define SKEIN_VERSION           (1)
+
+#ifndef SKEIN_ID_STRING_LE      /* allow compile-time personalization */
+#define SKEIN_ID_STRING_LE      (0x33414853) /* "SHA3" (little-endian)*/
+#endif
+
+#define SKEIN_MK_64(hi32, lo32)  ((lo32) + (((u64) (hi32)) << 32))
+#define SKEIN_SCHEMA_VER        SKEIN_MK_64(SKEIN_VERSION, SKEIN_ID_STRING_LE)
+#define SKEIN_KS_PARITY         SKEIN_MK_64(0x1BD11BDA, 0xA9FC1A22)
+
+#define SKEIN_CFG_STR_LEN       (4*8)
+
+/* bit field definitions in config block tree_info word */
+#define SKEIN_CFG_TREE_LEAF_SIZE_POS  (0)
+#define SKEIN_CFG_TREE_NODE_SIZE_POS  (8)
+#define SKEIN_CFG_TREE_MAX_LEVEL_POS  (16)
+
+#define SKEIN_CFG_TREE_LEAF_SIZE_MSK (((u64)0xFF) << \
+                                       SKEIN_CFG_TREE_LEAF_SIZE_POS)
+#define SKEIN_CFG_TREE_NODE_SIZE_MSK (((u64)0xFF) << \
+                                       SKEIN_CFG_TREE_NODE_SIZE_POS)
+#define SKEIN_CFG_TREE_MAX_LEVEL_MSK (((u64)0xFF) << \
+                                       SKEIN_CFG_TREE_MAX_LEVEL_POS)
+
+#define SKEIN_CFG_TREE_INFO(leaf, node, max_lvl)                   \
+       ((((u64)(leaf))   << SKEIN_CFG_TREE_LEAF_SIZE_POS) |    \
+        (((u64)(node))   << SKEIN_CFG_TREE_NODE_SIZE_POS) |    \
+        (((u64)(max_lvl)) << SKEIN_CFG_TREE_MAX_LEVEL_POS))
+
+/* use as tree_info in InitExt() call for sequential processing */
+#define SKEIN_CFG_TREE_INFO_SEQUENTIAL SKEIN_CFG_TREE_INFO(0, 0, 0)
+
+/*
+**   Skein macros for getting/setting tweak words, etc.
+**   These are useful for partial input bytes, hash tree init/update, etc.
+**/
+#define skein_get_tweak(ctx_ptr, TWK_NUM)          ((ctx_ptr)->h.tweak[TWK_NUM])
+#define skein_set_tweak(ctx_ptr, TWK_NUM, t_val) { \
+               (ctx_ptr)->h.tweak[TWK_NUM] = (t_val); \
+       }
+
+#define skein_get_T0(ctx_ptr)     skein_get_tweak(ctx_ptr, 0)
+#define skein_get_T1(ctx_ptr)     skein_get_tweak(ctx_ptr, 1)
+#define skein_set_T0(ctx_ptr, T0) skein_set_tweak(ctx_ptr, 0, T0)
+#define skein_set_T1(ctx_ptr, T1) skein_set_tweak(ctx_ptr, 1, T1)
+
+/* set both tweak words at once */
+#define skein_set_T0_T1(ctx_ptr, T0, T1)           \
+       {                                          \
+       skein_set_T0(ctx_ptr, (T0));               \
+       skein_set_T1(ctx_ptr, (T1));               \
+       }
+
+#define skein_set_type(ctx_ptr, BLK_TYPE)         \
+       skein_set_T1(ctx_ptr, SKEIN_T1_BLK_TYPE_##BLK_TYPE)
+
+/*
+ * setup for starting with a new type:
+ * h.tweak[0]=0; h.tweak[1] = NEW_TYPE; h.b_cnt=0;
+ */
+#define skein_start_new_type(ctx_ptr, BLK_TYPE) { \
+               skein_set_T0_T1(ctx_ptr, 0, SKEIN_T1_FLAG_FIRST | \
+                               SKEIN_T1_BLK_TYPE_##BLK_TYPE); \
+               (ctx_ptr)->h.b_cnt = 0; \
+       }
+
+#define skein_clear_first_flag(hdr) { \
+               (hdr).tweak[1] &= ~SKEIN_T1_FLAG_FIRST; \
+       }
+#define skein_set_bit_pad_flag(hdr) { \
+               (hdr).tweak[1] |=  SKEIN_T1_FLAG_BIT_PAD; \
+       }
+
+#define skein_set_tree_level(hdr, height) { \
+               (hdr).tweak[1] |= SKEIN_T1_TREE_LEVEL(height); \
+       }
+
+/* ignore all asserts, for performance */
+#define skein_assert_ret(x, ret_code)
+#define skein_assert(x)
+
+/*****************************************************************
+** Skein block function constants (shared across Ref and Opt code)
+******************************************************************/
+enum {
+           /* SKEIN_256 round rotation constants */
+       R_256_0_0 = 14, R_256_0_1 = 16,
+       R_256_1_0 = 52, R_256_1_1 = 57,
+       R_256_2_0 = 23, R_256_2_1 = 40,
+       R_256_3_0 =  5, R_256_3_1 = 37,
+       R_256_4_0 = 25, R_256_4_1 = 33,
+       R_256_5_0 = 46, R_256_5_1 = 12,
+       R_256_6_0 = 58, R_256_6_1 = 22,
+       R_256_7_0 = 32, R_256_7_1 = 32,
+
+           /* SKEIN_512 round rotation constants */
+       R_512_0_0 = 46, R_512_0_1 = 36, R_512_0_2 = 19, R_512_0_3 = 37,
+       R_512_1_0 = 33, R_512_1_1 = 27, R_512_1_2 = 14, R_512_1_3 = 42,
+       R_512_2_0 = 17, R_512_2_1 = 49, R_512_2_2 = 36, R_512_2_3 = 39,
+       R_512_3_0 = 44, R_512_3_1 =  9, R_512_3_2 = 54, R_512_3_3 = 56,
+       R_512_4_0 = 39, R_512_4_1 = 30, R_512_4_2 = 34, R_512_4_3 = 24,
+       R_512_5_0 = 13, R_512_5_1 = 50, R_512_5_2 = 10, R_512_5_3 = 17,
+       R_512_6_0 = 25, R_512_6_1 = 29, R_512_6_2 = 39, R_512_6_3 = 43,
+       R_512_7_0 =  8, R_512_7_1 = 35, R_512_7_2 = 56, R_512_7_3 = 22,
+
+           /* SKEIN_1024 round rotation constants */
+       R1024_0_0 = 24, R1024_0_1 = 13, R1024_0_2 =  8, R1024_0_3 = 47,
+       R1024_0_4 =  8, R1024_0_5 = 17, R1024_0_6 = 22, R1024_0_7 = 37,
+       R1024_1_0 = 38, R1024_1_1 = 19, R1024_1_2 = 10, R1024_1_3 = 55,
+       R1024_1_4 = 49, R1024_1_5 = 18, R1024_1_6 = 23, R1024_1_7 = 52,
+       R1024_2_0 = 33, R1024_2_1 =  4, R1024_2_2 = 51, R1024_2_3 = 13,
+       R1024_2_4 = 34, R1024_2_5 = 41, R1024_2_6 = 59, R1024_2_7 = 17,
+       R1024_3_0 =  5, R1024_3_1 = 20, R1024_3_2 = 48, R1024_3_3 = 41,
+       R1024_3_4 = 47, R1024_3_5 = 28, R1024_3_6 = 16, R1024_3_7 = 25,
+       R1024_4_0 = 41, R1024_4_1 =  9, R1024_4_2 = 37, R1024_4_3 = 31,
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