twofish.java

一个非常好的ssh客户端实现

	    (byte) 0x18, (byte) 0xF7, (byte) 0xEC, (byte) 0x6C,
	    (byte) 0x43, (byte) 0x75, (byte) 0x37, (byte) 0x26,
	    (byte) 0xFA, (byte) 0x13, (byte) 0x94, (byte) 0x48,
	    (byte) 0xF2, (byte) 0xD0, (byte) 0x8B, (byte) 0x30,
	    (byte) 0x84, (byte) 0x54, (byte) 0xDF, (byte) 0x23,
	    (byte) 0x19, (byte) 0x5B, (byte) 0x3D, (byte) 0x59,
	    (byte) 0xF3, (byte) 0xAE, (byte) 0xA2, (byte) 0x82,
	    (byte) 0x63, (byte) 0x01, (byte) 0x83, (byte) 0x2E,
	    (byte) 0xD9, (byte) 0x51, (byte) 0x9B, (byte) 0x7C,
	    (byte) 0xA6, (byte) 0xEB, (byte) 0xA5, (byte) 0xBE,
	    (byte) 0x16, (byte) 0x0C, (byte) 0xE3, (byte) 0x61,
	    (byte) 0xC0, (byte) 0x8C, (byte) 0x3A, (byte) 0xF5,
	    (byte) 0x73, (byte) 0x2C, (byte) 0x25, (byte) 0x0B,
	    (byte) 0xBB, (byte) 0x4E, (byte) 0x89, (byte) 0x6B,
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	    (byte) 0xE1, (byte) 0xE6, (byte) 0xBD, (byte) 0x45,
	    (byte) 0xE2, (byte) 0xF4, (byte) 0xB6, (byte) 0x66,
	    (byte) 0xCC, (byte) 0x95, (byte) 0x03, (byte) 0x56,
	    (byte) 0xD4, (byte) 0x1C, (byte) 0x1E, (byte) 0xD7,
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	    (byte) 0xEA, (byte) 0x77, (byte) 0x39, (byte) 0xAF,
	    (byte) 0x33, (byte) 0xC9, (byte) 0x62, (byte) 0x71,
	    (byte) 0x81, (byte) 0x79, (byte) 0x09, (byte) 0xAD,
	    (byte) 0x24, (byte) 0xCD, (byte) 0xF9, (byte) 0xD8,
	    (byte) 0xE5, (byte) 0xC5, (byte) 0xB9, (byte) 0x4D,
	    (byte) 0x44, (byte) 0x08, (byte) 0x86, (byte) 0xE7,
	    (byte) 0xA1, (byte) 0x1D, (byte) 0xAA, (byte) 0xED,
	    (byte) 0x06, (byte) 0x70, (byte) 0xB2, (byte) 0xD2,
	    (byte) 0x41, (byte) 0x7B, (byte) 0xA0, (byte) 0x11,
	    (byte) 0x31, (byte) 0xC2, (byte) 0x27, (byte) 0x90,
	    (byte) 0x20, (byte) 0xF6, (byte) 0x60, (byte) 0xFF,
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	    (byte) 0xD6, (byte) 0x3E, (byte) 0x69, (byte) 0x64,
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	    (byte) 0x4B, (byte) 0x0E, (byte) 0xA7, (byte) 0x5A,
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	    (byte) 0x58, (byte) 0x07, (byte) 0x99, (byte) 0x34,
	    (byte) 0x6E, (byte) 0x50, (byte) 0xDE, (byte) 0x68,
	    (byte) 0x65, (byte) 0xBC, (byte) 0xDB, (byte) 0xF8,
	    (byte) 0xC8, (byte) 0xA8, (byte) 0x2B, (byte) 0x40,
	    (byte) 0xDC, (byte) 0xFE, (byte) 0x32, (byte) 0xA4,
	    (byte) 0xCA, (byte) 0x10, (byte) 0x21, (byte) 0xF0,
	    (byte) 0xD3, (byte) 0x5D, (byte) 0x0F, (byte) 0x00,
	    (byte) 0x6F, (byte) 0x9D, (byte) 0x36, (byte) 0x42,
	    (byte) 0x4A, (byte) 0x5E, (byte) 0xC1, (byte) 0xE0
	},
	{  // p1
	    (byte) 0x75, (byte) 0xF3, (byte) 0xC6, (byte) 0xF4,
	    (byte) 0xDB, (byte) 0x7B, (byte) 0xFB, (byte) 0xC8,
	    (byte) 0x4A, (byte) 0xD3, (byte) 0xE6, (byte) 0x6B,
	    (byte) 0x45, (byte) 0x7D, (byte) 0xE8, (byte) 0x4B,
	    (byte) 0xD6, (byte) 0x32, (byte) 0xD8, (byte) 0xFD,
	    (byte) 0x37, (byte) 0x71, (byte) 0xF1, (byte) 0xE1,
	    (byte) 0x30, (byte) 0x0F, (byte) 0xF8, (byte) 0x1B,
	    (byte) 0x87, (byte) 0xFA, (byte) 0x06, (byte) 0x3F,
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	    (byte) 0x8A, (byte) 0x00, (byte) 0xBC, (byte) 0x9D,
	    (byte) 0x6D, (byte) 0xC1, (byte) 0xB1, (byte) 0x0E,
	    (byte) 0x80, (byte) 0x5D, (byte) 0xD2, (byte) 0xD5,
	    (byte) 0xA0, (byte) 0x84, (byte) 0x07, (byte) 0x14,
	    (byte) 0xB5, (byte) 0x90, (byte) 0x2C, (byte) 0xA3,
	    (byte) 0xB2, (byte) 0x73, (byte) 0x4C, (byte) 0x54,
	    (byte) 0x92, (byte) 0x74, (byte) 0x36, (byte) 0x51,
	    (byte) 0x38, (byte) 0xB0, (byte) 0xBD, (byte) 0x5A,
	    (byte) 0xFC, (byte) 0x60, (byte) 0x62, (byte) 0x96,
	    (byte) 0x6C, (byte) 0x42, (byte) 0xF7, (byte) 0x10,
	    (byte) 0x7C, (byte) 0x28, (byte) 0x27, (byte) 0x8C,
	    (byte) 0x13, (byte) 0x95, (byte) 0x9C, (byte) 0xC7,
	    (byte) 0x24, (byte) 0x46, (byte) 0x3B, (byte) 0x70,
	    (byte) 0xCA, (byte) 0xE3, (byte) 0x85, (byte) 0xCB,
	    (byte) 0x11, (byte) 0xD0, (byte) 0x93, (byte) 0xB8,
	    (byte) 0xA6, (byte) 0x83, (byte) 0x20, (byte) 0xFF,
	    (byte) 0x9F, (byte) 0x77, (byte) 0xC3, (byte) 0xCC,
	    (byte) 0x03, (byte) 0x6F, (byte) 0x08, (byte) 0xBF,
	    (byte) 0x40, (byte) 0xE7, (byte) 0x2B, (byte) 0xE2,
	    (byte) 0x79, (byte) 0x0C, (byte) 0xAA, (byte) 0x82,
	    (byte) 0x41, (byte) 0x3A, (byte) 0xEA, (byte) 0xB9,
	    (byte) 0xE4, (byte) 0x9A, (byte) 0xA4, (byte) 0x97,
	    (byte) 0x7E, (byte) 0xDA, (byte) 0x7A, (byte) 0x17,
	    (byte) 0x66, (byte) 0x94, (byte) 0xA1, (byte) 0x1D,
	    (byte) 0x3D, (byte) 0xF0, (byte) 0xDE, (byte) 0xB3,
	    (byte) 0x0B, (byte) 0x72, (byte) 0xA7, (byte) 0x1C,
	    (byte) 0xEF, (byte) 0xD1, (byte) 0x53, (byte) 0x3E,
	    (byte) 0x8F, (byte) 0x33, (byte) 0x26, (byte) 0x5F,
	    (byte) 0xEC, (byte) 0x76, (byte) 0x2A, (byte) 0x49,
	    (byte) 0x81, (byte) 0x88, (byte) 0xEE, (byte) 0x21,
	    (byte) 0xC4, (byte) 0x1A, (byte) 0xEB, (byte) 0xD9,
	    (byte) 0xC5, (byte) 0x39, (byte) 0x99, (byte) 0xCD,
	    (byte) 0xAD, (byte) 0x31, (byte) 0x8B, (byte) 0x01,
	    (byte) 0x18, (byte) 0x23, (byte) 0xDD, (byte) 0x1F,
	    (byte) 0x4E, (byte) 0x2D, (byte) 0xF9, (byte) 0x48,
	    (byte) 0x4F, (byte) 0xF2, (byte) 0x65, (byte) 0x8E,
	    (byte) 0x78, (byte) 0x5C, (byte) 0x58, (byte) 0x19,
	    (byte) 0x8D, (byte) 0xE5, (byte) 0x98, (byte) 0x57,
	    (byte) 0x67, (byte) 0x7F, (byte) 0x05, (byte) 0x64,
	    (byte) 0xAF, (byte) 0x63, (byte) 0xB6, (byte) 0xFE,
	    (byte) 0xF5, (byte) 0xB7, (byte) 0x3C, (byte) 0xA5,
	    (byte) 0xCE, (byte) 0xE9, (byte) 0x68, (byte) 0x44,
	    (byte) 0xE0, (byte) 0x4D, (byte) 0x43, (byte) 0x69,
	    (byte) 0x29, (byte) 0x2E, (byte) 0xAC, (byte) 0x15,
	    (byte) 0x59, (byte) 0xA8, (byte) 0x0A, (byte) 0x9E,
	    (byte) 0x6E, (byte) 0x47, (byte) 0xDF, (byte) 0x34,
	    (byte) 0x35, (byte) 0x6A, (byte) 0xCF, (byte) 0xDC,
	    (byte) 0x22, (byte) 0xC9, (byte) 0xC0, (byte) 0x9B,
	    (byte) 0x89, (byte) 0xD4, (byte) 0xED, (byte) 0xAB,
	    (byte) 0x12, (byte) 0xA2, (byte) 0x0D, (byte) 0x52,
	    (byte) 0xBB, (byte) 0x02, (byte) 0x2F, (byte) 0xA9,
	    (byte) 0xD7, (byte) 0x61, (byte) 0x1E, (byte) 0xB4,
	    (byte) 0x50, (byte) 0x04, (byte) 0xF6, (byte) 0xC2,
	    (byte) 0x16, (byte) 0x25, (byte) 0x86, (byte) 0x56,
	    (byte) 0x55, (byte) 0x09, (byte) 0xBE, (byte) 0x91
	}
    };

    //
    // Static code - to intialise the MDS matrix
    //

    static {
	//
	// precompute the MDS matrix
	//
	int[] m1 = new int[2];
	int[] mX = new int[2];
	int[] mY = new int[2];
	int i, j;
	for (i = 0; i < 256; i++) {
	    j = P[0][i]       & 0xFF; // compute all the matrix elements
	    m1[0] = j;
	    mX[0] = Mx_X( j ) & 0xFF;
	    mY[0] = Mx_Y( j ) & 0xFF;

	    j = P[1][i]       & 0xFF;
	    m1[1] = j;
	    mX[1] = Mx_X( j ) & 0xFF;
	    mY[1] = Mx_Y( j ) & 0xFF;

	    MDS[0][i] =
		m1[P_00] <<  0 | // fill matrix w/ above elements
		mX[P_00] <<  8 |
		mY[P_00] << 16 |
		mY[P_00] << 24;

	    MDS[1][i] =
		mY[P_10] <<  0 |
		mY[P_10] <<  8 |
		mX[P_10] << 16 |
		m1[P_10] << 24;

	    MDS[2][i] =
		mX[P_20] <<  0 |
		mY[P_20] <<  8 |
		m1[P_20] << 16 |
		mY[P_20] << 24;

         MDS[3][i] =
	     mX[P_30] <<  0 |
	     m1[P_30] <<  8 |
	     mY[P_30] << 16 |
	     mX[P_30] << 24;
	}
    }

    private static final int LFSR1( int x ) {
	return (x >> 1) ^
            ((x & 0x01) != 0 ? GF256_FDBK_2 : 0);
    }

    private static final int LFSR2( int x ) {
	return (x >> 2) ^
            ((x & 0x02) != 0 ? GF256_FDBK_2 : 0) ^
            ((x & 0x01) != 0 ? GF256_FDBK_4 : 0);
    }

    private static final int Mx_1( int x ) { return x; }
    private static final int Mx_X( int x ) { return x ^ LFSR2(x); }            // 5B
    private static final int Mx_Y( int x ) { return x ^ LFSR1(x) ^ LFSR2(x); } // EF

    private static final int b0( int x ) { return  x         & 0xFF; }
    private static final int b1( int x ) { return (x >>>  8) & 0xFF; }
    private static final int b2( int x ) { return (x >>> 16) & 0xFF; }
    private static final int b3( int x ) { return (x >>> 24) & 0xFF; }

    /**
     * Use (12, 8) Reed-Solomon code over GF(256) to produce a key S-box
     * 32-bit entity from two key material 32-bit entities.
     *
     * @param  k0  1st 32-bit entity.
     * @param  k1  2nd 32-bit entity.
     * @return  Remainder polynomial generated using RS code
     */
    private static final int RS_MDS_Encode( int k0, int k1) {
	int r = k1;
	for (int i = 0; i < 4; i++) // shift 1 byte at a time
	    r = RS_rem( r );
	r ^= k0;
	for (int i = 0; i < 4; i++)
	    r = RS_rem( r );
	return r;
    }

    /*
     * Reed-Solomon code parameters: (12, 8) reversible code:<p>
     * <pre>
     *   g(x) = x**4 + (a + 1/a) x**3 + a x**2 + (a + 1/a) x + 1
     * </pre>
     * where a = primitive root of field generator 0x14D
     */
    private static final int RS_rem( int x ) {
	int b  =  (x >>> 24) & 0xFF;
	int g2 = ((b  <<  1) ^ ( (b & 0x80) != 0 ? RS_GF_FDBK : 0 )) & 0xFF;
	int g3 =  (b >>>  1) ^ ( (b & 0x01) != 0 ? (RS_GF_FDBK >>> 1) : 0 ) ^ g2 ;
	int result = (x << 8) ^ (g3 << 24) ^ (g2 << 16) ^ (g3 << 8) ^ b;
	return result;
    }

    private static final int F32( int k64Cnt, int x, int[] k32 ) {
	int b0 = b0(x);
	int b1 = b1(x);
	int b2 = b2(x);
	int b3 = b3(x);
	int k0 = k32[0];
	int k1 = k32[1];
	int k2 = k32[2];
	int k3 = k32[3];

	int result = 0;
	switch (k64Cnt & 3) {
	case 1:
	    result =
		MDS[0][(P[P_01][b0] & 0xFF) ^ b0(k0)] ^
		MDS[1][(P[P_11][b1] & 0xFF) ^ b1(k0)] ^
		MDS[2][(P[P_21][b2] & 0xFF) ^ b2(k0)] ^
		MDS[3][(P[P_31][b3] & 0xFF) ^ b3(k0)];
	    break;
	case 0:  // same as 4
	    b0 = (P[P_04][b0] & 0xFF) ^ b0(k3);
	    b1 = (P[P_14][b1] & 0xFF) ^ b1(k3);
	    b2 = (P[P_24][b2] & 0xFF) ^ b2(k3);
	    b3 = (P[P_34][b3] & 0xFF) ^ b3(k3);
	case 3:
	    b0 = (P[P_03][b0] & 0xFF) ^ b0(k2);
	    b1 = (P[P_13][b1] & 0xFF) ^ b1(k2);
	    b2 = (P[P_23][b2] & 0xFF) ^ b2(k2);
	    b3 = (P[P_33][b3] & 0xFF) ^ b3(k2);
	case 2:                             // 128-bit keys (optimize for this case)
	    result =
		MDS[0][(P[P_01][(P[P_02][b0] & 0xFF) ^ b0(k1)] & 0xFF) ^ b0(k0)] ^
		MDS[1][(P[P_11][(P[P_12][b1] & 0xFF) ^ b1(k1)] & 0xFF) ^ b1(k0)] ^
		MDS[2][(P[P_21][(P[P_22][b2] & 0xFF) ^ b2(k1)] & 0xFF) ^ b2(k0)] ^
		MDS[3][(P[P_31][(P[P_32][b3] & 0xFF) ^ b3(k1)] & 0xFF) ^ b3(k0)];
	    break;
	}
	return result;
    }

    private static final int Fe32( int[] sBox, int x, int R ) {
	return
	    sBox[        2*_b(x, R  )    ] ^
	    sBox[        2*_b(x, R+1) + 1] ^
	    sBox[0x200 + 2*_b(x, R+2)    ] ^
	    sBox[0x200 + 2*_b(x, R+3) + 1];
    }

    private static final int _b( int x, int N) {
	int result = 0;
	switch (N%4) {
	case 0: result = b0(x); break;
	case 1: result = b1(x); break;
	case 2: result = b2(x); break;
	case 3: result = b3(x); break;
	}
	return result;
    }
}