git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/tea.c

   1 /*
   2  * A 32-bit implementation of the TEA algorithm
   3  * Copyright (c) 2015 Vesselin Bontchev
   4  *
   5  * Loosely based on the implementation of David Wheeler and Roger Needham,
   6  * https://en.wikipedia.org/wiki/Tiny_Encryption_Algorithm#Reference_code
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "avutil.h"
  26 #include "common.h"
  27 #include "intreadwrite.h"
  28 #include "tea.h"
  29
  30 typedef struct AVTEA {
  31     uint32_t key[16];
  32     int rounds;
  33 } AVTEA;
  34
  35 struct AVTEA *av_tea_alloc(void)
  36 {
  37     return av_mallocz(sizeof(struct AVTEA));
  38 }
  39
  40 const int av_tea_size = sizeof(AVTEA);
  41
  42 void av_tea_init(AVTEA *ctx, const uint8_t key[16], int rounds)
  43 {
  44     int i;
  45
  46     for (i = 0; i < 4; i++)
  47         ctx->key[i] = AV_RB32(key + (i << 2));
  48
  49     ctx->rounds = rounds;
  50 }
  51
  52 static void tea_crypt_ecb(AVTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
  53                           int decrypt, uint8_t *iv)
  54 {
  55     uint32_t v0, v1;
  56     int rounds = ctx->rounds;
  57     uint32_t k0, k1, k2, k3;
  58     k0 = ctx->key[0];
  59     k1 = ctx->key[1];
  60     k2 = ctx->key[2];
  61     k3 = ctx->key[3];
  62
  63     v0 = AV_RB32(src);
  64     v1 = AV_RB32(src + 4);
  65
  66     if (decrypt) {
  67         int i;
  68         uint32_t delta = 0x9E3779B9U, sum = delta * (rounds / 2);
  69
  70         for (i = 0; i < rounds / 2; i++) {
  71             v1 -= ((v0 << 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0 >> 5) + k3);
  72             v0 -= ((v1 << 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1 >> 5) + k1);
  73             sum -= delta;
  74         }
  75         if (iv) {
  76             v0 ^= AV_RB32(iv);
  77             v1 ^= AV_RB32(iv + 4);
  78             memcpy(iv, src, 8);
  79         }
  80     } else {
  81         int i;
  82         uint32_t sum = 0, delta = 0x9E3779B9U;
  83
  84         for (i = 0; i < rounds / 2; i++) {
  85             sum += delta;
  86             v0 += ((v1 << 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1 >> 5) + k1);
  87             v1 += ((v0 << 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0 >> 5) + k3);
  88         }
  89     }
  90
  91     AV_WB32(dst, v0);
  92     AV_WB32(dst + 4, v1);
  93 }
  94
  95 void av_tea_crypt(AVTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src, int count,
  96                   uint8_t *iv, int decrypt)
  97 {
  98     int i;
  99
 100     if (decrypt) {
 101         while (count--) {
 102             tea_crypt_ecb(ctx, dst, src, decrypt, iv);
 103
 104             src   += 8;
 105             dst   += 8;
 106         }
 107     } else {
 108         while (count--) {
 109             if (iv) {
 110                 for (i = 0; i < 8; i++)
 111                     dst[i] = src[i] ^ iv[i];
 112                 tea_crypt_ecb(ctx, dst, dst, decrypt, NULL);
 113                 memcpy(iv, dst, 8);
 114             } else {
 115                 tea_crypt_ecb(ctx, dst, src, decrypt, NULL);
 116             }
 117             src   += 8;
 118             dst   += 8;
 119         }
 120     }
 121 }
 122
 123 #ifdef TEST
 124 #include <stdio.h>
 125
 126 #define TEA_NUM_TESTS 4
 127
 128 // https://github.com/logandrews/TeaCrypt/blob/master/tea/tea_test.go
 129 static const uint8_t tea_test_key[TEA_NUM_TESTS][16] = {
 130     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 131       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
 132     },
 133     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 134       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
 135     },
 136     { 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
 137       0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF
 138     },
 139     { 0x00, 0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77,
 140       0x88, 0x99, 0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE, 0xFF
 141     }
 142 };
 143
 144 static const uint8_t tea_test_pt[TEA_NUM_TESTS][8] = {
 145     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },
 146     { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08 },
 147     { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08 },
 148     { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF }
 149 };
 150
 151 static const uint8_t tea_test_ct[TEA_NUM_TESTS][8] = {
 152     { 0x41, 0xEA, 0x3A, 0x0A, 0x94, 0xBA, 0xA9, 0x40 },
 153     { 0x6A, 0x2F, 0x9C, 0xF3, 0xFC, 0xCF, 0x3C, 0x55 },
 154     { 0xDE, 0xB1, 0xC0, 0xA2, 0x7E, 0x74, 0x5D, 0xB3 },
 155     { 0x12, 0x6C, 0x6B, 0x92, 0xC0, 0x65, 0x3A, 0x3E }
 156 };
 157
 158 static void test_tea(AVTEA *ctx, uint8_t *dst, const uint8_t *src,
 159                      const uint8_t *ref, int len, uint8_t *iv, int dir,
 160                      const char *test)
 161 {
 162     av_tea_crypt(ctx, dst, src, len, iv, dir);
 163     if (memcmp(dst, ref, 8*len)) {
 164         int i;
 165         printf("%s failed\ngot      ", test);
 166         for (i = 0; i < 8*len; i++)
 167             printf("%02x ", dst[i]);
 168         printf("\nexpected ");
 169         for (i = 0; i < 8*len; i++)
 170             printf("%02x ", ref[i]);
 171         printf("\n");
 172         exit(1);
 173     }
 174 }
 175
 176 int main(void)
 177 {
 178     AVTEA *ctx;
 179     uint8_t buf[8], iv[8];
 180     int i;
 181     static const uint8_t src[32] = "HelloWorldHelloWorldHelloWorld";
 182     uint8_t ct[32];
 183     uint8_t pl[32];
 184
 185     ctx = av_tea_alloc();
 186     if (!ctx)
 187         return 1;
 188
 189     for (i = 0; i < TEA_NUM_TESTS; i++) {
 190         av_tea_init(ctx, tea_test_key[i], 64);
 191
 192         test_tea(ctx, buf, tea_test_pt[i], tea_test_ct[i], 1, NULL, 0, "encryption");
 193         test_tea(ctx, buf, tea_test_ct[i], tea_test_pt[i], 1, NULL, 1, "decryption");
 194
 195         /* encrypt */
 196         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
 197         av_tea_crypt(ctx, ct, src, 4, iv, 0);
 198
 199         /* decrypt into pl */
 200         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
 201         test_tea(ctx, pl, ct, src, 4, iv, 1, "CBC decryption");
 202
 203         memcpy(iv, "HALLO123", 8);
 204         test_tea(ctx, ct, ct, src, 4, iv, 1, "CBC inplace decryption");
 205     }
 206
 207     printf("Test encryption/decryption success.\n");
 208     av_free(ctx);
 209
 210     return 0;
 211 }
 212
 213 #endif