1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Cryptographic API.
4  *
5  * TEA, XTEA, and XETA crypto alogrithms
6  *
7  * The TEA and Xtended TEA algorithms were developed by David Wheeler
8  * and Roger Needham at the Computer Laboratory of Cambridge University.
9  *
10  * Due to the order of evaluation in XTEA many people have incorrectly
11  * implemented it.  XETA (XTEA in the wrong order), exists for
12  * compatibility with these implementations.
13  *
14  * Copyright (c) 2004 Aaron Grothe ajgrothe@yahoo.com
15  */
16 
17 #include <crypto/algapi.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/unaligned.h>
22 #include <linux/types.h>
23 
24 #define TEA_KEY_SIZE		16
25 #define TEA_BLOCK_SIZE		8
26 #define TEA_ROUNDS		32
27 #define TEA_DELTA		0x9e3779b9
28 
29 #define XTEA_KEY_SIZE		16
30 #define XTEA_BLOCK_SIZE		8
31 #define XTEA_ROUNDS		32
32 #define XTEA_DELTA		0x9e3779b9
33 
34 struct tea_ctx {
35 	u32 KEY[4];
36 };
37 
38 struct xtea_ctx {
39 	u32 KEY[4];
40 };
41 
42 static int tea_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
43 		      unsigned int key_len)
44 {
45 	struct tea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
46 
47 	ctx->KEY[0] = get_unaligned_le32(&in_key[0]);
48 	ctx->KEY[1] = get_unaligned_le32(&in_key[4]);
49 	ctx->KEY[2] = get_unaligned_le32(&in_key[8]);
50 	ctx->KEY[3] = get_unaligned_le32(&in_key[12]);
51 
52 	return 0;
53 
54 }
55 
56 static void tea_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
57 {
58 	u32 y, z, n, sum = 0;
59 	u32 k0, k1, k2, k3;
60 	struct tea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
61 
62 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
63 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
64 
65 	k0 = ctx->KEY[0];
66 	k1 = ctx->KEY[1];
67 	k2 = ctx->KEY[2];
68 	k3 = ctx->KEY[3];
69 
70 	n = TEA_ROUNDS;
71 
72 	while (n-- > 0) {
73 		sum += TEA_DELTA;
74 		y += ((z << 4) + k0) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k1);
75 		z += ((y << 4) + k2) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k3);
76 	}
77 
78 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
79 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
80 }
81 
82 static void tea_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
83 {
84 	u32 y, z, n, sum;
85 	u32 k0, k1, k2, k3;
86 	struct tea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
87 
88 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
89 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
90 
91 	k0 = ctx->KEY[0];
92 	k1 = ctx->KEY[1];
93 	k2 = ctx->KEY[2];
94 	k3 = ctx->KEY[3];
95 
96 	sum = TEA_DELTA << 5;
97 
98 	n = TEA_ROUNDS;
99 
100 	while (n-- > 0) {
101 		z -= ((y << 4) + k2) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + k3);
102 		y -= ((z << 4) + k0) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + k1);
103 		sum -= TEA_DELTA;
104 	}
105 
106 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
107 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
108 }
109 
110 static int xtea_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
111 		       unsigned int key_len)
112 {
113 	struct xtea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
114 
115 	ctx->KEY[0] = get_unaligned_le32(&in_key[0]);
116 	ctx->KEY[1] = get_unaligned_le32(&in_key[4]);
117 	ctx->KEY[2] = get_unaligned_le32(&in_key[8]);
118 	ctx->KEY[3] = get_unaligned_le32(&in_key[12]);
119 
120 	return 0;
121 
122 }
123 
124 static void xtea_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
125 {
126 	u32 y, z, sum = 0;
127 	u32 limit = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
128 	struct xtea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
129 
130 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
131 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
132 
133 	while (sum != limit) {
134 		y += ((z << 4 ^ z >> 5) + z) ^ (sum + ctx->KEY[sum&3]);
135 		sum += XTEA_DELTA;
136 		z += ((y << 4 ^ y >> 5) + y) ^ (sum + ctx->KEY[sum>>11 &3]);
137 	}
138 
139 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
140 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
141 }
142 
143 static void xtea_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
144 {
145 	u32 y, z, sum;
146 	struct tea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
147 
148 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
149 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
150 
151 	sum = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
152 
153 	while (sum) {
154 		z -= ((y << 4 ^ y >> 5) + y) ^ (sum + ctx->KEY[sum>>11 & 3]);
155 		sum -= XTEA_DELTA;
156 		y -= ((z << 4 ^ z >> 5) + z) ^ (sum + ctx->KEY[sum & 3]);
157 	}
158 
159 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
160 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
161 }
162 
163 
164 static void xeta_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
165 {
166 	u32 y, z, sum = 0;
167 	u32 limit = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
168 	struct xtea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
169 
170 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
171 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
172 
173 	while (sum != limit) {
174 		y += (z << 4 ^ z >> 5) + (z ^ sum) + ctx->KEY[sum&3];
175 		sum += XTEA_DELTA;
176 		z += (y << 4 ^ y >> 5) + (y ^ sum) + ctx->KEY[sum>>11 &3];
177 	}
178 
179 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
180 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
181 }
182 
183 static void xeta_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
184 {
185 	u32 y, z, sum;
186 	struct tea_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
187 
188 	y = get_unaligned_le32(&src[0]);
189 	z = get_unaligned_le32(&src[4]);
190 
191 	sum = XTEA_DELTA * XTEA_ROUNDS;
192 
193 	while (sum) {
194 		z -= (y << 4 ^ y >> 5) + (y ^ sum) + ctx->KEY[sum>>11 & 3];
195 		sum -= XTEA_DELTA;
196 		y -= (z << 4 ^ z >> 5) + (z ^ sum) + ctx->KEY[sum & 3];
197 	}
198 
199 	put_unaligned_le32(y, &dst[0]);
200 	put_unaligned_le32(z, &dst[4]);
201 }
202 
203 static struct crypto_alg tea_algs[3] = { {
204 	.cra_name		=	"tea",
205 	.cra_driver_name	=	"tea-generic",
206 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
207 	.cra_blocksize		=	TEA_BLOCK_SIZE,
208 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct tea_ctx),
209 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
210 	.cra_u			=	{ .cipher = {
211 	.cia_min_keysize	=	TEA_KEY_SIZE,
212 	.cia_max_keysize	=	TEA_KEY_SIZE,
213 	.cia_setkey		= 	tea_setkey,
214 	.cia_encrypt		=	tea_encrypt,
215 	.cia_decrypt		=	tea_decrypt } }
216 }, {
217 	.cra_name		=	"xtea",
218 	.cra_driver_name	=	"xtea-generic",
219 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
220 	.cra_blocksize		=	XTEA_BLOCK_SIZE,
221 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct xtea_ctx),
222 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
223 	.cra_u			=	{ .cipher = {
224 	.cia_min_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
225 	.cia_max_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
226 	.cia_setkey		= 	xtea_setkey,
227 	.cia_encrypt		=	xtea_encrypt,
228 	.cia_decrypt		=	xtea_decrypt } }
229 }, {
230 	.cra_name		=	"xeta",
231 	.cra_driver_name	=	"xeta-generic",
232 	.cra_flags		=	CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
233 	.cra_blocksize		=	XTEA_BLOCK_SIZE,
234 	.cra_ctxsize		=	sizeof (struct xtea_ctx),
235 	.cra_module		=	THIS_MODULE,
236 	.cra_u			=	{ .cipher = {
237 	.cia_min_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
238 	.cia_max_keysize	=	XTEA_KEY_SIZE,
239 	.cia_setkey		= 	xtea_setkey,
240 	.cia_encrypt		=	xeta_encrypt,
241 	.cia_decrypt		=	xeta_decrypt } }
242 } };
243 
244 static int __init tea_mod_init(void)
245 {
246 	return crypto_register_algs(tea_algs, ARRAY_SIZE(tea_algs));
247 }
248 
249 static void __exit tea_mod_fini(void)
250 {
251 	crypto_unregister_algs(tea_algs, ARRAY_SIZE(tea_algs));
252 }
253 
254 MODULE_ALIAS_CRYPTO("tea");
255 MODULE_ALIAS_CRYPTO("xtea");
256 MODULE_ALIAS_CRYPTO("xeta");
257 
258 module_init(tea_mod_init);
259 module_exit(tea_mod_fini);
260 
261 MODULE_LICENSE("GPL");
262 MODULE_DESCRIPTION("TEA, XTEA & XETA Cryptographic Algorithms");
263