twofish.java

来自「一个非常好的ssh客户端实现」· Java 代码 · 共 580 行 · 第 1/2 页

	    (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,
	    (byte) 0x53, (byte) 0x6A, (byte) 0xB4, (byte) 0xF1,
	    (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,
	    (byte) 0xFB, (byte) 0xC3, (byte) 0x8E, (byte) 0xB5,
	    (byte) 0xE9, (byte) 0xCF, (byte) 0xBF, (byte) 0xBA,
	    (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,
	    (byte) 0x96, (byte) 0x5C, (byte) 0xB1, (byte) 0xAB,
	    (byte) 0x9E, (byte) 0x9C, (byte) 0x52, (byte) 0x1B,
	    (byte) 0x5F, (byte) 0x93, (byte) 0x0A, (byte) 0xEF,
	    (byte) 0x91, (byte) 0x85, (byte) 0x49, (byte) 0xEE,
	    (byte) 0x2D, (byte) 0x4F, (byte) 0x8F, (byte) 0x3B,
	    (byte) 0x47, (byte) 0x87, (byte) 0x6D, (byte) 0x46,
	    (byte) 0xD6, (byte) 0x3E, (byte) 0x69, (byte) 0x64,
	    (byte) 0x2A, (byte) 0xCE, (byte) 0xCB, (byte) 0x2F,
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	    (byte) 0x4B, (byte) 0x0E, (byte) 0xA7, (byte) 0x5A,
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	    (byte) 0x88, (byte) 0x3C, (byte) 0x4C, (byte) 0x02,
	    (byte) 0xB8, (byte) 0xDA, (byte) 0xB0, (byte) 0x17,
	    (byte) 0x55, (byte) 0x1F, (byte) 0x8A, (byte) 0x7D,
	    (byte) 0x57, (byte) 0xC7, (byte) 0x8D, (byte) 0x74,
	    (byte) 0xB7, (byte) 0xC4, (byte) 0x9F, (byte) 0x72,
	    (byte) 0x7E, (byte) 0x15, (byte) 0x22, (byte) 0x12,
	    (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,
	    (byte) 0x5E, (byte) 0xBA, (byte) 0xAE, (byte) 0x5B,
	    (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;
    }
}