AES 128 bits Encrypt [ASM Bit slice]

[cpu2]

Hola

Bueno al principio no tenia ganas de compartir el code, ya que es para un proyecto personal, pero como algunos usuarios querian verlo, y este sub-foro esta casi muerto aqui les traigo esta implmentacion, a ver si alguien la sabe apreciar.

El code esta copiado directamente de mi editor, funciona bien, pero no es ensamblar y funcionar tienes que modificar algunas cosas.

Seria una ronda de cifrado, si quieres las 8 serian hacer loops, y las 2 ultimas que son con SubBytes, Shifrows y AddRounkey pues modificar algo.

Tambien algunas funciones como AddRounkey y SubBytes no son bit slice, creo que asi ya estaban bien.

Bueno si alguien lo copia espero que se respete el primer autor, yo.

Código (asm) [Seleccionar] Expandir

[code=asm].section .data

sbx_: .quad 0xc56f6bf27b777c63,0x76abd7fe2b670130
     .quad 0xf04759fa7dc982ca,0xc072a49cafa2d4ad
     .quad 0xccf73f362693fdb7,0x1531d871f1e5a534
     .quad 0x9a059618c323c704,0x75b227ebe2801207
     .quad 0xa05a6e1b1a2c8309,0x842fe329b3d63b52
     .quad 0x5bb1fc20ed00d153,0xcf584c4a39becb6a
     .quad 0x85334d43fbaaefd0,0xa89f3c507f02f945
     .quad 0xf5389d928f40a351,0xd2f3ff1021dab6bc
     .quad 0x1744975fec130ccd,0x73195d643d7ea7c4
     .quad 0x88902a22dc4f8160,0xdb0b5ede14b8ee46
     .quad 0x5c2406490a3a32e0,0x79e4959162acd3c2
     .quad 0xa94ed58d6d37c8e7,0x08ae7a65eaf4566c
     .quad 0xc6b4a61c2e2578ba,0x8a8bbd4b1f74dde8
     .quad 0x0ef6034866b53e70,0x9e1dc186b9573561
     .quad 0x948ed9691198f8e1,0xdf2855cee9871e9b
     .quad 0x6842e6bf0d89a18c,0x16bb54b00f2d9941
sq0_: .quad 0x000000ff000000ff,0x000000ff000000ff
sq1_: .quad 0x0000ff000000ff00,0x0000ff000000ff00
sq2_: .quad 0x00ff000000ff0000,0x00ff000000ff0000
sq3_: .quad 0xff000000ff000000,0xff000000ff000000
bts_: .quad 0x8080808080808080,0x8080808080808080
dlb_: .quad 0x7f7f7f7f7f7f7f7f,0x7f7f7f7f7f7f7f7f
xrb_: .quad 0x1b1b1b1b1b1b1b1b,0x1b1b1b1b1b1b1b1b
rcn_: .quad 0x0000000200000001,0x0000000800000004
     .quad 0x0000002000000010,0x0000008000000040
     .quad 0x000000360000001b

.section .text
.globl _start

_start:

pushq %r11
pushq %r12
pushq %r13
pushq %r14
pushq %r15
pushq %r8
pushq %r9
pushq %rax


###movq $key_, %r11
###movq $inp_, %r10

movq $rcn_, %r12

prefetch sbx_
prefetch sq0_

movq $-160, %r13
movdqu (%r11), %xmm0
movdqu %xmm0, -16(%rsp, %r13, 1)
movl 12(%r11), %r11d
movnti %r11d, (%rsp, %r13, 1)

_KeyExpansion:

rorl $8, (%rsp, %r13, 1)

movzx (%rsp, %r13, 1), %r14
movzx 1(%rsp, %r13, 1), %r15
movzx 2(%rsp, %r13, 1), %r8
movzx 3(%rsp, %r13, 1), %r9
movzx sbx_(, %r14, 1), %r14
movzx sbx_(, %r15, 1), %r15
movzx sbx_(, %r8, 1), %r8
movzx sbx_(, %r9, 1), %r9
movnti %r14d, (%rsp, %r13, 1)
movnti %r15d, 1(%rsp, %r13, 1)
movnti %r8d, 2(%rsp, %r13, 1)
movnti %r9d, 3(%rsp, %r13, 1)

movl (%rsp, %r13, 1), %eax
xorl (%r12), %eax
addq $4, %r12

xorl -16(%rsp, %r13, 1), %eax
movnti %eax, (%rsp, %r13, 1)
xorl -12(%rsp, %r13, 1), %eax
movnti %eax, 4(%rsp, %r13, 1)
xorl -8(%rsp, %r13, 1), %eax
movnti %eax, 8(%rsp, %r13, 1)
xorl -4(%rsp, %r13, 1), %eax
movnti %eax, 12(%rsp, %r13, 1)

movnti %eax, 16(%rsp, %r13, 1)
addq $16, %r13
jnz _KeyExpansion

_Cipher:

movdqu (%r10), %xmm0
pxor  -176(%rsp), %xmm0
movdqu %xmm0, -208(%rsp)
movq $-16, %r13

_SubBytes:

movzx -192(%rsp, %r13, 1), %r14
movzx -191(%rsp, %r13, 1), %r15
movzx -190(%rsp, %r13, 1), %r8
movzx -189(%rsp, %r13, 1), %r9
movzx sbx_(, %r14, 1), %r14
movzx sbx_(, %r15, 1), %r15
movzx sbx_(, %r8, 1), %r8
movzx sbx_(, %r9, 1), %r9
movnti %r14d, -224(%rsp, %r13, 1)
movnti %r15d, -223(%rsp, %r13, 1)
movnti %r8d, -222(%rsp, %r13, 1)
movnti %r9d, -221(%rsp, %r13, 1)
addq $4, %r13
jnz _SubBytes

_Shiftows:

movdqu -240(%rsp), %xmm0
pshufd $0x39, %xmm0, %xmm1
pshufd $0x4e, %xmm0, %xmm2
pshufd $0x93, %xmm0, %xmm3
pand sq1_, %xmm1
pand sq2_, %xmm2
pand sq3_, %xmm3
pand sq0_, %xmm0
pxor %xmm1, %xmm0
pxor %xmm2, %xmm0
pxor %xmm3, %xmm0

_Mixcolumns:

movdqa %xmm0, %xmm1
movdqa %xmm1, %xmm2
movdqa %xmm2, %xmm3
movdqa %xmm3, %xmm4

pand bts_, %xmm0
pcmpeqb bts_, %xmm0
movdqa %xmm0, %xmm5
pand %xmm0, %xmm1
pandn %xmm2, %xmm0
pand dlb_, %xmm1
pslld $1, %xmm0
pslld $1, %xmm1
pxor xrb_, %xmm1
pand %xmm5, %xmm1
pxor %xmm1, %xmm0
pxor %xmm0, %xmm2
movdqa %xmm2, %xmm6
psrld $8, %xmm2
pxor %xmm2, %xmm0
pslld $8, %xmm3
pxor %xmm3, %xmm0
pslld $8, %xmm3
pxor %xmm3, %xmm0
psrld $16, %xmm4
pxor %xmm4, %xmm0
psrld $8, %xmm4
pxor %xmm4, %xmm0
pslld $24, %xmm6
pxor %xmm6, %xmm0

_AddRoundkey:

pxor -160(%rsp), %xmm0[/code]

Cualquier pregunta ya saben.

Un saludo.

P.D: La instruccion prefetch no se si esta bien puesta, la intencion es copiar las tablas "lookup table" en la cache L1 para asi minimizar las frecuencias, ya que SubBytes utiliza mucho las tablas.

P.D.2: Si alguien entendido en el tema lee esto, me gustaria ver su critica.

Edito:

Corregido el error de Subbytes y el de Shiftrows.

[Vaagish]

Lo publicaste nomas! Te pasaste! Yo no entiendo la mayoría de esas instrucciones, y lo que vi del cifrado AES es poco, así que te imaginas que no entiendo nada de lo que veo ahí.. Pero te felicito nuevamente! Se que a veces no es fácil desprenderse de un code.. esperemos se respete el autor.

Pregunta.. cual seria el punto de entrada ahí? Como le indicarías que cifrar?

Saludos!! Felicidades!

[cpu2]

El registro r10 seria el puntero a los datos a cifrar, r11 seria el puntero con el key.

Haria falta otro registro o puntero para determinar la longitud de r10, pero eso es muy simple de hacer.

Un saludo.

[Karcrack]

Muy buen código a pesar de AT&T , gracias por compartir

[cpu2]

Aqui les dejo el code traducido a la sintaxis de intel, por el usuario @x64Core.

El code es algo raro, ya que no tiene conversion de llamada ni nada por el estilo, no puede testearlo gracias a OpenBSD que siempre me da problemas con algunos offset's, pero tendria que funcionar. Lo que hacia para comprobar la salida es traceando el kernel.

Código (asm) [Seleccionar] Expandir

.data

sbx_:
    dq 0c56f6bf27b777c63h,076abd7fe2b670130h
    dq 0f04759fa7dc982cah,0c072a49cafa2d4adh
    dq 0ccf73f362693fdb7h,01531d871f1e5a534h
    dq 09a059618c323c704h,075b227ebe2801207h
    dq 0a05a6e1b1a2c8309h,0842fe329b3d63b52h
    dq 05bb1fc20ed00d153h,0cf584c4a39becb6ah
    dq 085334d43fbaaefd0h,0a89f3c507f02f945h
    dq 0f5389d928f40a351h,0d2f3ff1021dab6bch
    dq 01744975fec130ccdh,073195d643d7ea7c4h
    dq 088902a22dc4f8160h,0db0b5ede14b8ee46h
    dq 05c2406490a3a32e0h,079e4959162acd3c2h
    dq 0a94ed58d6d37c8e7h,008ae7a65eaf4566ch
    dq 0c6b4a61c2e2578bah,08a8bbd4b1f74dde8h
    dq 00ef6034866b53e70h,09e1dc186b9573561h
    dq 0948ed9691198f8e1h,0df2855cee9871e9bh
    dq 06842e6bf0d89a18ch,016bb54b00f2d9941h
sq0_:
    dq 0000000ff000000ffh,0000000ff000000ffh
sq1_:
    dq 00000ff000000ff00h,00000ff000000ff00h
sq2_:
    dq 000ff000000ff0000h,000ff000000ff0000h
sq3_:
    dq 0ff000000ff000000h,0ff000000ff000000h
bts_:
    dq 08080808080808080h,08080808080808080h
dlb_:
    dq 07f7f7f7f7f7f7f7fh,07f7f7f7f7f7f7f7fh
xrb_:
    dq 01b1b1b1b1b1b1b1bh,01b1b1b1b1b1b1b1bh
rcn_:
    dq 01b1b1b1b1b1b1b1bh,01b1b1b1b1b1b1b1bh
    dq 00000002000000010h,00000008000000040h
    dq 0000000360000001bh
ptr_:   
    dq 00706050403020100h,00f0e0d0c0b0a0908h
    dq 07766554433221100h,0ffeeddccbbaa9988h
   

.code
_start:
    lea r11,ptr_
    prefetch sbx_
    prefetch [sbx_+40h]
    prefetch [sbx_+80h]
    prefetch [sbx_+0c0h]
    prefetch [sq0_]
    prefetch [sq0_+40h]
    prefetch [sq0_+80h]
    mov r13,0ffffffffffffff60h
    movdqu xmm0,xmmword [r11]
    movdqu xmmword[rsp+r13-10h],xmm0
    mov r11d,dword [r11+0ch]
    movnti dword [rsp+r13],r11d
    lea r12,rcn_
    lea r11,ptr_

_exk:   
    ror dword [rsp+r13],08h
    movzx r14,byte [rsp+r13]
    movzx r15,byte [rsp+r13+1]
    movzx r8,byte [rsp+r13+2]
    movzx r9,byte [rsp+r13+3]
    movzx r14,byte [r14+sbx_]
    movzx r15,byte [r15+sbx_]
    movzx r8,byte [r8+sbx_]
    movzx r9,byte [r9+sbx_]
    movnti dword [rsp+r13],r14d
    movnti dword [rsp+r13+01h],r15d
    movnti dword [rsp+r13+02h],r8d
    movnti dword [rsp+r13+03h],r9d
    mov eax,[rsp+r13]
    xor eax,[r12]
    add r12,04h
    xor eax,[rsp+r13-10h]
    movnti dword [rsp+r13],eax
    xor eax,[rsp+r13-0ch]
    movnti dword [rsp+r13+04h],eax
    xor eax,[rsp+r13-08h]
    movnti dword [rsp+r13+08h],eax
    xor eax,[rsp+r13-04h]
    movnti dword [rsp+r13+0ch],eax
    movnti dword [rsp+r13+10h],eax
    add r13,10h
    jnz _exk
   
_ak1:   
    movdqu xmm0,dqword [r11+10h]
    pxor xmm0,dqword [rsp-0b0h]
    mov r11,0ffffffffffffff60h
    mov rbx,09h
   
_x0:   
    mov r13,0fffffffffffffff0h
    movdqu dqword [rsp-0d0h],xmm0
   
_sxm:   
    movzx r14,byte [rsp+r13-0c0h]
    movzx r15,byte [rsp+r13-0bfh]
    movzx r8,byte [rsp+r13-0beh]
    movzx r9,byte [rsp+r13-0bdh]
    movzx r14,byte [r14+sbx_]
    movzx r15,byte [r15+sbx_]
    movzx r8,byte [r8+sbx_]
    movzx r9,byte [r9+sbx_]
    movnti dword [rsp+r13-0e0h],r14d
    movnti dword [rsp+r13-0dfh],r15d
    movnti dword [rsp+r13-0deh],r8d
    movnti dword [rsp+r13-0ddh],r9d
    add r13,04h
    jnz _sxm
_shw:   
    movdqu xmm0,dqword [rsp-0f0h]
    pshufd xmm1,dqword [rsp-0f0h],39h
    pshufd xmm2,dqword [rsp-0f0h],4eh
    pshufd xmm3,dqword [rsp-0f0h],93h
    pand xmm1,dqword [sq1_]
    pand xmm2,dqword [sq2_]
    pand xmm3,dqword [sq3_]
    pand xmm0,dqword [sq0_]
    pxor xmm0,xmm1
    pxor xmm0,xmm2
    pxor xmm0,xmm3
_mxm:   
    movdqa xmm1,xmm0
    movdqa xmm2,xmm1
    movdqa xmm3,xmm2
    movdqa xmm4,xmm3
    pand xmm0,dqword [bts_]
    pcmpeqb xmm0,dqword [bts_]
    movdqa xmm5,xmm0
    pand xmm1,xmm0
    pandn xmm0,xmm2
    pand xmm1,dqword [dlb_]
    pslld xmm0,01h
    pslld xmm1,01h
    pxor xmm1, dqword [xrb_]
    pand xmm1,xmm5
    pxor xmm0,xmm1
    pxor xmm2,xmm0
    movdqa xmm6,xmm2
    psrld xmm2,08h
    pxor xmm0,xmm2
    pslld xmm3,08h
    pxor xmm0,xmm3
    pslld xmm3,08h
    pxor xmm0,xmm3
    psrld xmm4,10h
    pxor xmm0,xmm4
    psrld xmm4,08h
    pxor xmm0,xmm4
    pslld xmm6,18h
    pxor xmm0,xmm6
    pxor xmm0,dqword [rsp+r11]
   
_ark:   
    add r11,10h
    dec rbx
    jnz _x0
    movdqu dqword [rsp-0d0h],xmm0
    mov r13,0fffffffffffffff0h
   
_ltn:   
    movzx r14,byte [rsp+r13-0c0h]
    movzx r15,byte [rsp+r13-0bfh]
    movzx r8,byte [rsp+r13-0beh]
    movzx r9,byte [rsp+r13-0bdh]
    movzx r14,byte [r14+sbx_]
    movzx r15,byte [r15+sbx_]
    movzx r8,byte [r8+sbx_]
    movzx r9,byte [r9+sbx_]
    movnti dword [rsp+r13-0e0h],r14d
    movnti dword [rsp+r13-0dfh],r15d
    movnti dword [rsp+r13-0deh],r8d
    movnti dword [rsp+r13-0ddh],r9d
    add r13,04h
    jnz _ltn
    movdqu xmm0,dqword [rsp-0f0h]
    pshufd xmm1,dqword [rsp-0f0h],39h
    pshufd xmm2,dqword [rsp-0f0h],4eh
    pshufd xmm3,dqword [rsp-0f0h],93h
    pand xmm1,dqword [sq1_]
    pand xmm2,dqword [sq2_]
    pand xmm3,dqword [sq3_]
    pand xmm0,dqword [sq0_]
    pxor xmm0,xmm1
    pxor xmm0,xmm2
    pxor xmm0,xmm3
    pxor xmm0,dqword [rsp+r11]
    movdqu dqword [rsp-0f0h],xmm0

El resultado seria.

Código [Seleccionar] Expandir

0x69c4e0d86a7bb0430d8cdb78070b4c55a

Un saludo.