All Downloads are FREE. Search and download functionalities are using the official Maven repository.

org.bouncycastle.crypto.engines.RijndaelEngine Maven / Gradle / Ivy

Go to download

The Bouncy Castle Crypto package is a Java implementation of cryptographic algorithms. This jar contains JCE provider and lightweight API for the Bouncy Castle Cryptography APIs for JDK 1.5 to JDK 1.8 with debug enabled.

There is a newer version: 1.70
Show newest version
package org.bouncycastle.crypto.engines;

import org.bouncycastle.crypto.BlockCipher;
import org.bouncycastle.crypto.CipherParameters;
import org.bouncycastle.crypto.DataLengthException;
import org.bouncycastle.crypto.OutputLengthException;
import org.bouncycastle.crypto.params.KeyParameter;

/**
 * an implementation of Rijndael, based on the documentation and reference implementation
 * by Paulo Barreto, Vincent Rijmen, for v2.0 August '99.
 * 

* Note: this implementation is based on information prior to final NIST publication. */ public class RijndaelEngine implements BlockCipher { private static final int MAXROUNDS = 14; private static final int MAXKC = (256/4); private static final byte[] logtable = { (byte)0, (byte)0, (byte)25, (byte)1, (byte)50, (byte)2, (byte)26, (byte)198, (byte)75, (byte)199, (byte)27, (byte)104, (byte)51, (byte)238, (byte)223, (byte)3, (byte)100, (byte)4, (byte)224, (byte)14, (byte)52, (byte)141, (byte)129, (byte)239, (byte)76, (byte)113, (byte)8, (byte)200, (byte)248, (byte)105, (byte)28, (byte)193, (byte)125, (byte)194, (byte)29, (byte)181, (byte)249, (byte)185, (byte)39, (byte)106, (byte)77, (byte)228, (byte)166, (byte)114, (byte)154, (byte)201, (byte)9, (byte)120, (byte)101, (byte)47, (byte)138, (byte)5, (byte)33, (byte)15, (byte)225, (byte)36, (byte)18, (byte)240, (byte)130, (byte)69, (byte)53, (byte)147, (byte)218, (byte)142, (byte)150, (byte)143, (byte)219, (byte)189, (byte)54, (byte)208, (byte)206, (byte)148, (byte)19, (byte)92, (byte)210, (byte)241, (byte)64, (byte)70, (byte)131, (byte)56, (byte)102, (byte)221, (byte)253, (byte)48, (byte)191, (byte)6, (byte)139, (byte)98, (byte)179, (byte)37, (byte)226, (byte)152, (byte)34, (byte)136, (byte)145, (byte)16, (byte)126, (byte)110, (byte)72, (byte)195, (byte)163, (byte)182, (byte)30, (byte)66, (byte)58, (byte)107, (byte)40, (byte)84, (byte)250, (byte)133, (byte)61, (byte)186, (byte)43, (byte)121, (byte)10, (byte)21, (byte)155, (byte)159, (byte)94, (byte)202, (byte)78, (byte)212, (byte)172, (byte)229, (byte)243, (byte)115, (byte)167, (byte)87, (byte)175, (byte)88, (byte)168, (byte)80, (byte)244, (byte)234, (byte)214, (byte)116, (byte)79, (byte)174, (byte)233, (byte)213, (byte)231, (byte)230, (byte)173, (byte)232, (byte)44, (byte)215, (byte)117, (byte)122, (byte)235, (byte)22, (byte)11, (byte)245, (byte)89, (byte)203, (byte)95, (byte)176, (byte)156, (byte)169, (byte)81, (byte)160, (byte)127, (byte)12, (byte)246, (byte)111, (byte)23, (byte)196, (byte)73, (byte)236, (byte)216, (byte)67, (byte)31, (byte)45, (byte)164, (byte)118, (byte)123, (byte)183, (byte)204, (byte)187, (byte)62, (byte)90, (byte)251, (byte)96, (byte)177, (byte)134, (byte)59, (byte)82, (byte)161, (byte)108, (byte)170, (byte)85, (byte)41, (byte)157, (byte)151, (byte)178, (byte)135, (byte)144, (byte)97, (byte)190, (byte)220, (byte)252, (byte)188, (byte)149, (byte)207, (byte)205, (byte)55, (byte)63, (byte)91, (byte)209, (byte)83, (byte)57, (byte)132, (byte)60, (byte)65, (byte)162, (byte)109, (byte)71, (byte)20, (byte)42, (byte)158, (byte)93, (byte)86, (byte)242, (byte)211, (byte)171, (byte)68, (byte)17, (byte)146, (byte)217, (byte)35, (byte)32, (byte)46, (byte)137, (byte)180, (byte)124, (byte)184, (byte)38, (byte)119, (byte)153, (byte)227, (byte)165, (byte)103, (byte)74, (byte)237, (byte)222, (byte)197, (byte)49, (byte)254, (byte)24, (byte)13, (byte)99, (byte)140, (byte)128, (byte)192, (byte)247, (byte)112, (byte)7 }; private static final byte[] aLogtable = { (byte)0, (byte)3, (byte)5, (byte)15, (byte)17, (byte)51, (byte)85, (byte)255, (byte)26, (byte)46, (byte)114, (byte)150, (byte)161, (byte)248, (byte)19, (byte)53, (byte)95, (byte)225, (byte)56, (byte)72, (byte)216, (byte)115, (byte)149, (byte)164, (byte)247, (byte)2, (byte)6, (byte)10, (byte)30, (byte)34, (byte)102, (byte)170, (byte)229, (byte)52, (byte)92, (byte)228, (byte)55, (byte)89, (byte)235, (byte)38, (byte)106, (byte)190, (byte)217, (byte)112, (byte)144, (byte)171, (byte)230, (byte)49, (byte)83, (byte)245, (byte)4, (byte)12, (byte)20, (byte)60, (byte)68, (byte)204, (byte)79, (byte)209, (byte)104, (byte)184, (byte)211, (byte)110, (byte)178, (byte)205, (byte)76, (byte)212, (byte)103, (byte)169, (byte)224, (byte)59, (byte)77, (byte)215, (byte)98, (byte)166, (byte)241, (byte)8, (byte)24, (byte)40, (byte)120, (byte)136, (byte)131, (byte)158, (byte)185, (byte)208, (byte)107, (byte)189, (byte)220, (byte)127, (byte)129, (byte)152, (byte)179, (byte)206, (byte)73, (byte)219, (byte)118, (byte)154, (byte)181, (byte)196, (byte)87, (byte)249, (byte)16, (byte)48, (byte)80, (byte)240, (byte)11, (byte)29, (byte)39, (byte)105, (byte)187, (byte)214, (byte)97, (byte)163, (byte)254, (byte)25, (byte)43, (byte)125, (byte)135, (byte)146, (byte)173, (byte)236, (byte)47, (byte)113, (byte)147, (byte)174, (byte)233, (byte)32, (byte)96, (byte)160, (byte)251, (byte)22, (byte)58, (byte)78, (byte)210, (byte)109, (byte)183, (byte)194, (byte)93, (byte)231, (byte)50, (byte)86, (byte)250, (byte)21, (byte)63, (byte)65, (byte)195, (byte)94, (byte)226, (byte)61, (byte)71, (byte)201, (byte)64, (byte)192, (byte)91, (byte)237, (byte)44, (byte)116, (byte)156, (byte)191, (byte)218, (byte)117, (byte)159, (byte)186, (byte)213, (byte)100, (byte)172, (byte)239, (byte)42, (byte)126, (byte)130, (byte)157, (byte)188, (byte)223, (byte)122, (byte)142, (byte)137, (byte)128, (byte)155, (byte)182, (byte)193, (byte)88, (byte)232, (byte)35, (byte)101, (byte)175, (byte)234, (byte)37, (byte)111, (byte)177, (byte)200, (byte)67, (byte)197, (byte)84, (byte)252, (byte)31, (byte)33, (byte)99, (byte)165, (byte)244, (byte)7, (byte)9, (byte)27, (byte)45, (byte)119, (byte)153, (byte)176, (byte)203, (byte)70, (byte)202, (byte)69, (byte)207, (byte)74, (byte)222, (byte)121, (byte)139, (byte)134, (byte)145, (byte)168, (byte)227, (byte)62, (byte)66, (byte)198, (byte)81, (byte)243, (byte)14, (byte)18, (byte)54, (byte)90, (byte)238, (byte)41, (byte)123, (byte)141, (byte)140, (byte)143, (byte)138, (byte)133, (byte)148, (byte)167, (byte)242, (byte)13, (byte)23, (byte)57, (byte)75, (byte)221, (byte)124, (byte)132, (byte)151, (byte)162, (byte)253, (byte)28, (byte)36, (byte)108, (byte)180, (byte)199, (byte)82, (byte)246, (byte)1, (byte)3, (byte)5, (byte)15, (byte)17, (byte)51, (byte)85, (byte)255, (byte)26, (byte)46, (byte)114, (byte)150, (byte)161, (byte)248, (byte)19, (byte)53, (byte)95, (byte)225, (byte)56, (byte)72, (byte)216, (byte)115, (byte)149, (byte)164, (byte)247, (byte)2, (byte)6, (byte)10, (byte)30, (byte)34, (byte)102, (byte)170, (byte)229, (byte)52, (byte)92, (byte)228, (byte)55, (byte)89, (byte)235, (byte)38, (byte)106, (byte)190, (byte)217, (byte)112, (byte)144, (byte)171, (byte)230, (byte)49, (byte)83, (byte)245, (byte)4, (byte)12, (byte)20, (byte)60, (byte)68, (byte)204, (byte)79, (byte)209, (byte)104, (byte)184, (byte)211, (byte)110, (byte)178, (byte)205, (byte)76, (byte)212, (byte)103, (byte)169, (byte)224, (byte)59, (byte)77, (byte)215, (byte)98, (byte)166, (byte)241, (byte)8, (byte)24, (byte)40, (byte)120, (byte)136, (byte)131, (byte)158, (byte)185, (byte)208, (byte)107, (byte)189, (byte)220, (byte)127, (byte)129, (byte)152, (byte)179, (byte)206, (byte)73, (byte)219, (byte)118, (byte)154, (byte)181, (byte)196, (byte)87, (byte)249, (byte)16, (byte)48, (byte)80, (byte)240, (byte)11, (byte)29, (byte)39, (byte)105, (byte)187, (byte)214, (byte)97, (byte)163, (byte)254, (byte)25, (byte)43, (byte)125, (byte)135, (byte)146, (byte)173, (byte)236, (byte)47, (byte)113, (byte)147, (byte)174, (byte)233, (byte)32, (byte)96, (byte)160, (byte)251, (byte)22, (byte)58, (byte)78, (byte)210, (byte)109, (byte)183, (byte)194, (byte)93, (byte)231, (byte)50, (byte)86, (byte)250, (byte)21, (byte)63, (byte)65, (byte)195, (byte)94, (byte)226, (byte)61, (byte)71, (byte)201, (byte)64, (byte)192, (byte)91, (byte)237, (byte)44, (byte)116, (byte)156, (byte)191, (byte)218, (byte)117, (byte)159, (byte)186, (byte)213, (byte)100, (byte)172, (byte)239, (byte)42, (byte)126, (byte)130, (byte)157, (byte)188, (byte)223, (byte)122, (byte)142, (byte)137, (byte)128, (byte)155, (byte)182, (byte)193, (byte)88, (byte)232, (byte)35, (byte)101, (byte)175, (byte)234, (byte)37, (byte)111, (byte)177, (byte)200, (byte)67, (byte)197, (byte)84, (byte)252, (byte)31, (byte)33, (byte)99, (byte)165, (byte)244, (byte)7, (byte)9, (byte)27, (byte)45, (byte)119, (byte)153, (byte)176, (byte)203, (byte)70, (byte)202, (byte)69, (byte)207, (byte)74, (byte)222, (byte)121, (byte)139, (byte)134, (byte)145, (byte)168, (byte)227, (byte)62, (byte)66, (byte)198, (byte)81, (byte)243, (byte)14, (byte)18, (byte)54, (byte)90, (byte)238, (byte)41, (byte)123, (byte)141, (byte)140, (byte)143, (byte)138, (byte)133, (byte)148, (byte)167, (byte)242, (byte)13, (byte)23, (byte)57, (byte)75, (byte)221, (byte)124, (byte)132, (byte)151, (byte)162, (byte)253, (byte)28, (byte)36, (byte)108, (byte)180, (byte)199, (byte)82, (byte)246, (byte)1, }; private static final byte[] S = { (byte)99, (byte)124, (byte)119, (byte)123, (byte)242, (byte)107, (byte)111, (byte)197, (byte)48, (byte)1, (byte)103, (byte)43, (byte)254, (byte)215, (byte)171, (byte)118, (byte)202, (byte)130, (byte)201, (byte)125, (byte)250, (byte)89, (byte)71, (byte)240, (byte)173, (byte)212, (byte)162, (byte)175, (byte)156, (byte)164, (byte)114, (byte)192, (byte)183, (byte)253, (byte)147, (byte)38, (byte)54, (byte)63, (byte)247, (byte)204, (byte)52, (byte)165, (byte)229, (byte)241, (byte)113, (byte)216, (byte)49, (byte)21, (byte)4, (byte)199, (byte)35, (byte)195, (byte)24, (byte)150, (byte)5, (byte)154, (byte)7, (byte)18, (byte)128, (byte)226, (byte)235, (byte)39, (byte)178, (byte)117, (byte)9, (byte)131, (byte)44, (byte)26, (byte)27, (byte)110, (byte)90, (byte)160, (byte)82, (byte)59, (byte)214, (byte)179, (byte)41, (byte)227, (byte)47, (byte)132, (byte)83, (byte)209, (byte)0, (byte)237, (byte)32, (byte)252, (byte)177, (byte)91, (byte)106, (byte)203, (byte)190, (byte)57, (byte)74, (byte)76, (byte)88, (byte)207, (byte)208, (byte)239, (byte)170, (byte)251, (byte)67, (byte)77, (byte)51, (byte)133, (byte)69, (byte)249, (byte)2, (byte)127, (byte)80, (byte)60, (byte)159, (byte)168, (byte)81, (byte)163, (byte)64, (byte)143, (byte)146, (byte)157, (byte)56, (byte)245, (byte)188, (byte)182, (byte)218, (byte)33, (byte)16, (byte)255, (byte)243, (byte)210, (byte)205, (byte)12, (byte)19, (byte)236, (byte)95, (byte)151, (byte)68, (byte)23, (byte)196, (byte)167, (byte)126, (byte)61, (byte)100, (byte)93, (byte)25, (byte)115, (byte)96, (byte)129, (byte)79, (byte)220, (byte)34, (byte)42, (byte)144, (byte)136, (byte)70, (byte)238, (byte)184, (byte)20, (byte)222, (byte)94, (byte)11, (byte)219, (byte)224, (byte)50, (byte)58, (byte)10, (byte)73, (byte)6, (byte)36, (byte)92, (byte)194, (byte)211, (byte)172, (byte)98, (byte)145, (byte)149, (byte)228, (byte)121, (byte)231, (byte)200, (byte)55, (byte)109, (byte)141, (byte)213, (byte)78, (byte)169, (byte)108, (byte)86, (byte)244, (byte)234, (byte)101, (byte)122, (byte)174, (byte)8, (byte)186, (byte)120, (byte)37, (byte)46, (byte)28, (byte)166, (byte)180, (byte)198, (byte)232, (byte)221, (byte)116, (byte)31, (byte)75, (byte)189, (byte)139, (byte)138, (byte)112, (byte)62, (byte)181, (byte)102, (byte)72, (byte)3, (byte)246, (byte)14, (byte)97, (byte)53, (byte)87, (byte)185, (byte)134, (byte)193, (byte)29, (byte)158, (byte)225, (byte)248, (byte)152, (byte)17, (byte)105, (byte)217, (byte)142, (byte)148, (byte)155, (byte)30, (byte)135, (byte)233, (byte)206, (byte)85, (byte)40, (byte)223, (byte)140, (byte)161, (byte)137, (byte)13, (byte)191, (byte)230, (byte)66, (byte)104, (byte)65, (byte)153, (byte)45, (byte)15, (byte)176, (byte)84, (byte)187, (byte)22, }; private static final byte[] Si = { (byte)82, (byte)9, (byte)106, (byte)213, (byte)48, (byte)54, (byte)165, (byte)56, (byte)191, (byte)64, (byte)163, (byte)158, (byte)129, (byte)243, (byte)215, (byte)251, (byte)124, (byte)227, (byte)57, (byte)130, (byte)155, (byte)47, (byte)255, (byte)135, (byte)52, (byte)142, (byte)67, (byte)68, (byte)196, (byte)222, (byte)233, (byte)203, (byte)84, (byte)123, (byte)148, (byte)50, (byte)166, (byte)194, (byte)35, (byte)61, (byte)238, (byte)76, (byte)149, (byte)11, (byte)66, (byte)250, (byte)195, (byte)78, (byte)8, (byte)46, (byte)161, (byte)102, (byte)40, (byte)217, (byte)36, (byte)178, (byte)118, (byte)91, (byte)162, (byte)73, (byte)109, (byte)139, (byte)209, (byte)37, (byte)114, (byte)248, (byte)246, (byte)100, (byte)134, (byte)104, (byte)152, (byte)22, (byte)212, (byte)164, (byte)92, (byte)204, (byte)93, (byte)101, (byte)182, (byte)146, (byte)108, (byte)112, (byte)72, (byte)80, (byte)253, (byte)237, (byte)185, (byte)218, (byte)94, (byte)21, (byte)70, (byte)87, (byte)167, (byte)141, (byte)157, (byte)132, (byte)144, (byte)216, (byte)171, (byte)0, (byte)140, (byte)188, (byte)211, (byte)10, (byte)247, (byte)228, (byte)88, (byte)5, (byte)184, (byte)179, (byte)69, (byte)6, (byte)208, (byte)44, (byte)30, (byte)143, (byte)202, (byte)63, (byte)15, (byte)2, (byte)193, (byte)175, (byte)189, (byte)3, (byte)1, (byte)19, (byte)138, (byte)107, (byte)58, (byte)145, (byte)17, (byte)65, (byte)79, (byte)103, (byte)220, (byte)234, (byte)151, (byte)242, (byte)207, (byte)206, (byte)240, (byte)180, (byte)230, (byte)115, (byte)150, (byte)172, (byte)116, (byte)34, (byte)231, (byte)173, (byte)53, (byte)133, (byte)226, (byte)249, (byte)55, (byte)232, (byte)28, (byte)117, (byte)223, (byte)110, (byte)71, (byte)241, (byte)26, (byte)113, (byte)29, (byte)41, (byte)197, (byte)137, (byte)111, (byte)183, (byte)98, (byte)14, (byte)170, (byte)24, (byte)190, (byte)27, (byte)252, (byte)86, (byte)62, (byte)75, (byte)198, (byte)210, (byte)121, (byte)32, (byte)154, (byte)219, (byte)192, (byte)254, (byte)120, (byte)205, (byte)90, (byte)244, (byte)31, (byte)221, (byte)168, (byte)51, (byte)136, (byte)7, (byte)199, (byte)49, (byte)177, (byte)18, (byte)16, (byte)89, (byte)39, (byte)128, (byte)236, (byte)95, (byte)96, (byte)81, (byte)127, (byte)169, (byte)25, (byte)181, (byte)74, (byte)13, (byte)45, (byte)229, (byte)122, (byte)159, (byte)147, (byte)201, (byte)156, (byte)239, (byte)160, (byte)224, (byte)59, (byte)77, (byte)174, (byte)42, (byte)245, (byte)176, (byte)200, (byte)235, (byte)187, (byte)60, (byte)131, (byte)83, (byte)153, (byte)97, (byte)23, (byte)43, (byte)4, (byte)126, (byte)186, (byte)119, (byte)214, (byte)38, (byte)225, (byte)105, (byte)20, (byte)99, (byte)85, (byte)33, (byte)12, (byte)125, }; private static final int[] rcon = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1b, 0x36, 0x6c, 0xd8, 0xab, 0x4d, 0x9a, 0x2f, 0x5e, 0xbc, 0x63, 0xc6, 0x97, 0x35, 0x6a, 0xd4, 0xb3, 0x7d, 0xfa, 0xef, 0xc5, 0x91 }; static byte[][] shifts0 = { { 0, 8, 16, 24 }, { 0, 8, 16, 24 }, { 0, 8, 16, 24 }, { 0, 8, 16, 32 }, { 0, 8, 24, 32 } }; static byte[][] shifts1 = { { 0, 24, 16, 8 }, { 0, 32, 24, 16 }, { 0, 40, 32, 24 }, { 0, 48, 40, 24 }, { 0, 56, 40, 32 } }; /** * multiply two elements of GF(2^m) * needed for MixColumn and InvMixColumn */ private byte mul0x2( int b) { if (b != 0) { return aLogtable[25 + (logtable[b] & 0xff)]; } else { return 0; } } private byte mul0x3( int b) { if (b != 0) { return aLogtable[1 + (logtable[b] & 0xff)]; } else { return 0; } } private byte mul0x9( int b) { if (b >= 0) { return aLogtable[199 + b]; } else { return 0; } } private byte mul0xb( int b) { if (b >= 0) { return aLogtable[104 + b]; } else { return 0; } } private byte mul0xd( int b) { if (b >= 0) { return aLogtable[238 + b]; } else { return 0; } } private byte mul0xe( int b) { if (b >= 0) { return aLogtable[223 + b]; } else { return 0; } } /** * xor corresponding text input and round key input bytes */ private void KeyAddition( long[] rk) { A0 ^= rk[0]; A1 ^= rk[1]; A2 ^= rk[2]; A3 ^= rk[3]; } private long shift( long r, int shift) { return (((r >>> shift) | (r << (BC - shift)))) & BC_MASK; } /** * Row 0 remains unchanged * The other three rows are shifted a variable amount */ private void ShiftRow( byte[] shiftsSC) { A1 = shift(A1, shiftsSC[1]); A2 = shift(A2, shiftsSC[2]); A3 = shift(A3, shiftsSC[3]); } private long applyS( long r, byte[] box) { long res = 0; for (int j = 0; j < BC; j += 8) { res |= (long)(box[(int)((r >> j) & 0xff)] & 0xff) << j; } return res; } /** * Replace every byte of the input by the byte at that place * in the nonlinear S-box */ private void Substitution( byte[] box) { A0 = applyS(A0, box); A1 = applyS(A1, box); A2 = applyS(A2, box); A3 = applyS(A3, box); } /** * Mix the bytes of every column in a linear way */ private void MixColumn() { long r0, r1, r2, r3; r0 = r1 = r2 = r3 = 0; for (int j = 0; j < BC; j += 8) { int a0 = (int)((A0 >> j) & 0xff); int a1 = (int)((A1 >> j) & 0xff); int a2 = (int)((A2 >> j) & 0xff); int a3 = (int)((A3 >> j) & 0xff); r0 |= (long)((mul0x2(a0) ^ mul0x3(a1) ^ a2 ^ a3) & 0xff) << j; r1 |= (long)((mul0x2(a1) ^ mul0x3(a2) ^ a3 ^ a0) & 0xff) << j; r2 |= (long)((mul0x2(a2) ^ mul0x3(a3) ^ a0 ^ a1) & 0xff) << j; r3 |= (long)((mul0x2(a3) ^ mul0x3(a0) ^ a1 ^ a2) & 0xff) << j; } A0 = r0; A1 = r1; A2 = r2; A3 = r3; } /** * Mix the bytes of every column in a linear way * This is the opposite operation of Mixcolumn */ private void InvMixColumn() { long r0, r1, r2, r3; r0 = r1 = r2 = r3 = 0; for (int j = 0; j < BC; j += 8) { int a0 = (int)((A0 >> j) & 0xff); int a1 = (int)((A1 >> j) & 0xff); int a2 = (int)((A2 >> j) & 0xff); int a3 = (int)((A3 >> j) & 0xff); // // pre-lookup the log table // a0 = (a0 != 0) ? (logtable[a0 & 0xff] & 0xff) : -1; a1 = (a1 != 0) ? (logtable[a1 & 0xff] & 0xff) : -1; a2 = (a2 != 0) ? (logtable[a2 & 0xff] & 0xff) : -1; a3 = (a3 != 0) ? (logtable[a3 & 0xff] & 0xff) : -1; r0 |= (long)((mul0xe(a0) ^ mul0xb(a1) ^ mul0xd(a2) ^ mul0x9(a3)) & 0xff) << j; r1 |= (long)((mul0xe(a1) ^ mul0xb(a2) ^ mul0xd(a3) ^ mul0x9(a0)) & 0xff) << j; r2 |= (long)((mul0xe(a2) ^ mul0xb(a3) ^ mul0xd(a0) ^ mul0x9(a1)) & 0xff) << j; r3 |= (long)((mul0xe(a3) ^ mul0xb(a0) ^ mul0xd(a1) ^ mul0x9(a2)) & 0xff) << j; } A0 = r0; A1 = r1; A2 = r2; A3 = r3; } /** * Calculate the necessary round keys * The number of calculations depends on keyBits and blockBits */ private long[][] generateWorkingKey( byte[] key) { int KC; int t, rconpointer = 0; int keyBits = key.length * 8; byte[][] tk = new byte[4][MAXKC]; long[][] W = new long[MAXROUNDS+1][4]; switch (keyBits) { case 128: KC = 4; break; case 160: KC = 5; break; case 192: KC = 6; break; case 224: KC = 7; break; case 256: KC = 8; break; default : throw new IllegalArgumentException("Key length not 128/160/192/224/256 bits."); } if (keyBits >= blockBits) { ROUNDS = KC + 6; } else { ROUNDS = (BC / 8) + 6; } // // copy the key into the processing area // int index = 0; for (int i = 0; i < key.length; i++) { tk[i % 4][i / 4] = key[index++]; } t = 0; // // copy values into round key array // for (int j = 0; (j < KC) && (t < (ROUNDS+1)*(BC / 8)); j++, t++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { W[t / (BC / 8)][i] |= (long)(tk[i][j] & 0xff) << ((t * 8) % BC); } } // // while not enough round key material calculated // calculate new values // while (t < (ROUNDS+1)*(BC/8)) { for (int i = 0; i < 4; i++) { tk[i][0] ^= S[tk[(i+1)%4][KC-1] & 0xff]; } tk[0][0] ^= rcon[rconpointer++]; if (KC <= 6) { for (int j = 1; j < KC; j++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { tk[i][j] ^= tk[i][j-1]; } } } else { for (int j = 1; j < 4; j++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { tk[i][j] ^= tk[i][j-1]; } } for (int i = 0; i < 4; i++) { tk[i][4] ^= S[tk[i][3] & 0xff]; } for (int j = 5; j < KC; j++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { tk[i][j] ^= tk[i][j-1]; } } } // // copy values into round key array // for (int j = 0; (j < KC) && (t < (ROUNDS+1)*(BC/8)); j++, t++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { W[t / (BC/8)][i] |= (long)(tk[i][j] & 0xff) << ((t * 8) % (BC)); } } } return W; } private int BC; private long BC_MASK; private int ROUNDS; private int blockBits; private long[][] workingKey; private long A0, A1, A2, A3; private boolean forEncryption; private byte[] shifts0SC; private byte[] shifts1SC; /** * default constructor - 128 bit block size. */ public RijndaelEngine() { this(128); } /** * basic constructor - set the cipher up for a given blocksize * * @param blockBits the blocksize in bits, must be 128, 192, or 256. */ public RijndaelEngine( int blockBits) { switch (blockBits) { case 128: BC = 32; BC_MASK = 0xffffffffL; shifts0SC = shifts0[0]; shifts1SC = shifts1[0]; break; case 160: BC = 40; BC_MASK = 0xffffffffffL; shifts0SC = shifts0[1]; shifts1SC = shifts1[1]; break; case 192: BC = 48; BC_MASK = 0xffffffffffffL; shifts0SC = shifts0[2]; shifts1SC = shifts1[2]; break; case 224: BC = 56; BC_MASK = 0xffffffffffffffL; shifts0SC = shifts0[3]; shifts1SC = shifts1[3]; break; case 256: BC = 64; BC_MASK = 0xffffffffffffffffL; shifts0SC = shifts0[4]; shifts1SC = shifts1[4]; break; default: throw new IllegalArgumentException("unknown blocksize to Rijndael"); } this.blockBits = blockBits; } /** * initialise a Rijndael cipher. * * @param forEncryption whether or not we are for encryption. * @param params the parameters required to set up the cipher. * @exception IllegalArgumentException if the params argument is * inappropriate. */ public void init( boolean forEncryption, CipherParameters params) { if (params instanceof KeyParameter) { workingKey = generateWorkingKey(((KeyParameter)params).getKey()); this.forEncryption = forEncryption; return; } throw new IllegalArgumentException("invalid parameter passed to Rijndael init - " + params.getClass().getName()); } public String getAlgorithmName() { return "Rijndael"; } public int getBlockSize() { return BC / 2; } public int processBlock( byte[] in, int inOff, byte[] out, int outOff) { if (workingKey == null) { throw new IllegalStateException("Rijndael engine not initialised"); } if ((inOff + (BC / 2)) > in.length) { throw new DataLengthException("input buffer too short"); } if ((outOff + (BC / 2)) > out.length) { throw new OutputLengthException("output buffer too short"); } if (forEncryption) { unpackBlock(in, inOff); encryptBlock(workingKey); packBlock(out, outOff); } else { unpackBlock(in, inOff); decryptBlock(workingKey); packBlock(out, outOff); } return BC / 2; } public void reset() { } private void unpackBlock( byte[] bytes, int off) { int index = off; A0 = (bytes[index++] & 0xff); A1 = (bytes[index++] & 0xff); A2 = (bytes[index++] & 0xff); A3 = (bytes[index++] & 0xff); for (int j = 8; j != BC; j += 8) { A0 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j; A1 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j; A2 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j; A3 |= (long)(bytes[index++] & 0xff) << j; } } private void packBlock( byte[] bytes, int off) { int index = off; for (int j = 0; j != BC; j += 8) { bytes[index++] = (byte)(A0 >> j); bytes[index++] = (byte)(A1 >> j); bytes[index++] = (byte)(A2 >> j); bytes[index++] = (byte)(A3 >> j); } } private void encryptBlock( long[][] rk) { int r; // // begin with a key addition // KeyAddition(rk[0]); // // ROUNDS-1 ordinary rounds // for (r = 1; r < ROUNDS; r++) { Substitution(S); ShiftRow(shifts0SC); MixColumn(); KeyAddition(rk[r]); } // // Last round is special: there is no MixColumn // Substitution(S); ShiftRow(shifts0SC); KeyAddition(rk[ROUNDS]); } private void decryptBlock( long[][] rk) { int r; // To decrypt: apply the inverse operations of the encrypt routine, // in opposite order // // (KeyAddition is an involution: it 's equal to its inverse) // (the inverse of Substitution with table S is Substitution with the inverse table of S) // (the inverse of Shiftrow is Shiftrow over a suitable distance) // // First the special round: // without InvMixColumn // with extra KeyAddition // KeyAddition(rk[ROUNDS]); Substitution(Si); ShiftRow(shifts1SC); // // ROUNDS-1 ordinary rounds // for (r = ROUNDS-1; r > 0; r--) { KeyAddition(rk[r]); InvMixColumn(); Substitution(Si); ShiftRow(shifts1SC); } // // End with the extra key addition // KeyAddition(rk[0]); } }





© 2015 - 2024 Weber Informatics LLC | Privacy Policy