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ntcp2 crypto added
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parent
d289aa71eb
commit
5d86c1c9a6
147
libi2pd/ChaCha20.cpp
Normal file
147
libi2pd/ChaCha20.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,147 @@
|
||||
#include "ChaCha20.h"
|
||||
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||||
/**
|
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This code is licensed under the MCGSI Public License
|
||||
Copyright 2018 Jeff Becker
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Kovri go write your own code
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*/
|
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namespace i2p
|
||||
{
|
||||
namespace crypto
|
||||
{
|
||||
namespace chacha
|
||||
{
|
||||
constexpr int rounds = 20;
|
||||
constexpr std::size_t blocksize = 64;
|
||||
|
||||
void u32t8le(uint32_t v, uint8_t * p)
|
||||
{
|
||||
p[0] = v & 0xff;
|
||||
p[1] = (v >> 8) & 0xff;
|
||||
p[2] = (v >> 16) & 0xff;
|
||||
p[3] = (v >> 24) & 0xff;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint32_t u8t32le(const uint8_t * p)
|
||||
{
|
||||
uint32_t value = p[3];
|
||||
|
||||
value = (value << 8) | p[2];
|
||||
value = (value << 8) | p[1];
|
||||
value = (value << 8) | p[0];
|
||||
|
||||
return value;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint32_t rotl32(uint32_t x, int n)
|
||||
{
|
||||
return x << n | (x >> (-n & 31));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void quarterround(uint32_t *x, int a, int b, int c, int d)
|
||||
{
|
||||
x[a] += x[b]; x[d] = rotl32(x[d] ^ x[a], 16);
|
||||
x[c] += x[d]; x[b] = rotl32(x[b] ^ x[c], 12);
|
||||
x[a] += x[b]; x[d] = rotl32(x[d] ^ x[a], 8);
|
||||
x[c] += x[d]; x[b] = rotl32(x[b] ^ x[c], 7);
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct State_t
|
||||
{
|
||||
State_t() {};
|
||||
State_t(State_t &&) = delete;
|
||||
|
||||
State_t & operator += (const State_t & other)
|
||||
{
|
||||
for(int i = 0; i < 16; i++)
|
||||
data[i] += other.data[i];
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Copy(const State_t & other)
|
||||
{
|
||||
memcpy(data, other.data, sizeof(uint32_t) * 16);
|
||||
}
|
||||
uint32_t data[16];
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Block_t
|
||||
{
|
||||
Block_t() {};
|
||||
Block_t(Block_t &&) = delete;
|
||||
|
||||
uint8_t data[blocksize];
|
||||
|
||||
void operator << (const State_t & st)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
for (i = 0; i < 16; i++)
|
||||
u32t8le(st.data[i], data + (i << 2));
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
void block(const State_t &input, Block_t & block, int rounds)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
State_t x;
|
||||
x.Copy(input);
|
||||
|
||||
for (i = rounds; i > 0; i -= 2)
|
||||
{
|
||||
quarterround(x.data, 0, 4, 8, 12);
|
||||
quarterround(x.data, 1, 5, 9, 13);
|
||||
quarterround(x.data, 2, 6, 10, 14);
|
||||
quarterround(x.data, 3, 7, 11, 15);
|
||||
quarterround(x.data, 0, 5, 10, 15);
|
||||
quarterround(x.data, 1, 6, 11, 12);
|
||||
quarterround(x.data, 2, 7, 8, 13);
|
||||
quarterround(x.data, 3, 4, 9, 14);
|
||||
}
|
||||
x += input;
|
||||
block << x;
|
||||
|
||||
}
|
||||
} // namespace chacha
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void chacha20(uint8_t * buf, size_t sz, const uint8_t * nonce, const uint8_t * key, uint32_t counter)
|
||||
{
|
||||
chacha::State_t state;
|
||||
chacha::Block_t block;
|
||||
size_t i, j;
|
||||
|
||||
state.data[0] = 0x61707865;
|
||||
state.data[1] = 0x3320646e;
|
||||
state.data[2] = 0x79622d32;
|
||||
state.data[3] = 0x6b206574;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||||
state.data[4 + i] = chacha::u8t32le(key + i * 4);
|
||||
|
||||
|
||||
state.data[12] = counter;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 3; i++)
|
||||
state.data[13 + i] = chacha::u8t32le(nonce + i * 4);
|
||||
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < sz; i += chacha::blocksize)
|
||||
{
|
||||
chacha::block(state, block, chacha::rounds);
|
||||
state.data[12]++;
|
||||
for (j = i; j < i + chacha::blocksize; j++)
|
||||
{
|
||||
if (j >= sz) break;
|
||||
buf[j] ^= block.data[j - i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
26
libi2pd/ChaCha20.h
Normal file
26
libi2pd/ChaCha20.h
Normal file
@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
/**
|
||||
This code is licensed under the MCGSI Public License
|
||||
Copyright 2018 Jeff Becker
|
||||
|
||||
Kovri go write your own code
|
||||
|
||||
*/
|
||||
#ifndef LIBI2PD_CHACHA20_H
|
||||
#define LIBI2PD_CHACHA20_H
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <cstring>
|
||||
|
||||
namespace i2p
|
||||
{
|
||||
namespace crypto
|
||||
{
|
||||
const std::size_t CHACHA20_KEY_BYTES = 32;
|
||||
const std::size_t CHACHA20_NOUNCE_BYTES = 12;
|
||||
|
||||
/** encrypt buf in place with chacha20 */
|
||||
void chacha20(uint8_t * buf, size_t sz, const uint8_t * nonce, const uint8_t * key, uint32_t counter=1);
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
303
libi2pd/Poly1305.cpp
Normal file
303
libi2pd/Poly1305.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,303 @@
|
||||
#include "Poly1305.h"
|
||||
#include "CPU.h"
|
||||
#include <immintrin.h>
|
||||
/**
|
||||
This code is licensed under the MCGSI Public License
|
||||
Copyright 2018 Jeff Becker
|
||||
|
||||
Kovri go write your own code
|
||||
|
||||
*/
|
||||
namespace i2p
|
||||
{
|
||||
namespace crypto
|
||||
{
|
||||
#if 0
|
||||
#ifdef __AVX2__
|
||||
struct Poly1305_AVX2
|
||||
{
|
||||
Poly1305_AVX2(const uint32_t *& k)
|
||||
{
|
||||
__asm__
|
||||
(
|
||||
"VMOVNTDQA %[key0], %%ymm0 \n"
|
||||
"VMOVNTDQA 32%[key0], %%ymm1 \n"
|
||||
:
|
||||
:
|
||||
[key0]"m"(k)
|
||||
);
|
||||
};
|
||||
|
||||
~Poly1305_AVX2()
|
||||
{
|
||||
// clear out registers
|
||||
__asm__
|
||||
(
|
||||
"VZEROALL\n"
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Update(const uint8_t * buf, size_t sz)
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Finish(uint32_t *& out)
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
size_t leftover;
|
||||
|
||||
};
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
namespace poly1305
|
||||
{
|
||||
|
||||
struct LongBlock
|
||||
{
|
||||
unsigned long data[17];
|
||||
operator unsigned long * ()
|
||||
{
|
||||
return data;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Block
|
||||
{
|
||||
unsigned char data[17];
|
||||
|
||||
operator uint8_t * ()
|
||||
{
|
||||
return data;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Block & operator += (const Block & other)
|
||||
{
|
||||
unsigned short u;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
for(u = 0, i = 0; i < 17; i++)
|
||||
{
|
||||
u += (unsigned short) data[i] + (unsigned short) other.data[i];
|
||||
data[i] = (unsigned char) u & 0xff;
|
||||
u >>= 8;
|
||||
}
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Block & operator %=(const LongBlock & other)
|
||||
{
|
||||
unsigned long u;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
u = 0;
|
||||
for (i = 0; i < 16; i++) {
|
||||
u += other.data[i];
|
||||
data[i] = (unsigned char)u & 0xff;
|
||||
u >>= 8;
|
||||
}
|
||||
u += other.data[16];
|
||||
data[16] = (unsigned char)u & 0x03;
|
||||
u >>= 2;
|
||||
u += (u << 2);
|
||||
for (i = 0; i < 16; i++) {
|
||||
u += data[i];
|
||||
data[i] = (unsigned char)u & 0xff;
|
||||
u >>= 8;
|
||||
}
|
||||
data[16] += (unsigned char)u;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Block & operator = (const Block & other)
|
||||
{
|
||||
memcpy(data, other.data, sizeof(data));
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Block & operator ~ ()
|
||||
{
|
||||
static const Block minusp = {
|
||||
0x05,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
|
||||
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
|
||||
0xfc
|
||||
};
|
||||
Block orig;
|
||||
unsigned char neg;
|
||||
unsigned int i;
|
||||
orig = *this;
|
||||
*this += minusp;
|
||||
neg = -(data[16] >> 7);
|
||||
for(i = 0; i < 17; i++)
|
||||
data[i] ^= neg & (orig.data[i] ^ data[i]);
|
||||
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void PutKey(const uint8_t * key)
|
||||
{
|
||||
data[0] = key[0] & 0xff;
|
||||
data[1] = key[1] & 0xff;
|
||||
data[2] = key[2] & 0xff;
|
||||
data[3] = key[3] & 0x0f;
|
||||
data[4] = key[4] & 0xfc;
|
||||
data[5] = key[5] & 0xff;
|
||||
data[6] = key[6] & 0xff;
|
||||
data[7] = key[7] & 0x0f;
|
||||
data[8] = key[8] & 0xfc;
|
||||
data[9] = key[9] & 0xff;
|
||||
data[10] = key[10] & 0xff;
|
||||
data[11] = key[11] & 0x0f;
|
||||
data[12] = key[12] & 0xfc;
|
||||
data[13] = key[13] & 0xff;
|
||||
data[14] = key[14] & 0xff;
|
||||
data[15] = key[15] & 0x0f;
|
||||
data[16] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Put(const uint8_t * d, uint8_t last=0)
|
||||
{
|
||||
memcpy(data, d, 17);
|
||||
data[16] = last;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct Buffer
|
||||
{
|
||||
uint8_t data[POLY1305_BLOCK_BYTES];
|
||||
|
||||
operator uint8_t * ()
|
||||
{
|
||||
return data;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
struct Poly1305
|
||||
{
|
||||
|
||||
Poly1305(const uint8_t * key) : m_Leftover(0), m_H{0}, m_Final(0)
|
||||
{
|
||||
m_R.PutKey(key);
|
||||
m_Pad.Put(key + 16);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Update(const uint8_t * buf, size_t sz)
|
||||
{
|
||||
// process leftover
|
||||
if(m_Leftover)
|
||||
{
|
||||
size_t want = POLY1305_BLOCK_BYTES - m_Leftover;
|
||||
if(want > sz) want = sz;
|
||||
memcpy(m_Buffer + m_Leftover, buf, want);
|
||||
sz -= want;
|
||||
buf += want;
|
||||
m_Leftover += want;
|
||||
if(m_Leftover < POLY1305_BLOCK_BYTES) return;
|
||||
Blocks(m_Buffer, POLY1305_BLOCK_BYTES);
|
||||
m_Leftover = 0;
|
||||
}
|
||||
// process blocks
|
||||
if(sz >= POLY1305_BLOCK_BYTES)
|
||||
{
|
||||
size_t want = (sz & ~(POLY1305_BLOCK_BYTES - 1));
|
||||
Blocks(buf, want);
|
||||
buf += want;
|
||||
sz -= want;
|
||||
}
|
||||
// leftover
|
||||
if(sz)
|
||||
{
|
||||
memcpy(m_Buffer+m_Leftover, buf, sz);
|
||||
m_Leftover += sz;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Blocks(const uint8_t * buf, size_t sz)
|
||||
{
|
||||
const unsigned char hi = m_Final ^ 1;
|
||||
while (sz >= POLY1305_BLOCK_BYTES) {
|
||||
|
||||
unsigned long u;
|
||||
|
||||
unsigned int i, j;
|
||||
m_Msg.Put(buf, hi);
|
||||
/* h += m */
|
||||
m_H += m_Msg;
|
||||
|
||||
/* h *= r */
|
||||
for (i = 0; i < 17; i++) {
|
||||
u = 0;
|
||||
for (j = 0; j <= i ; j++) {
|
||||
u += (unsigned short)m_H.data[j] * m_R.data[i - j];
|
||||
}
|
||||
for (j = i + 1; j < 17; j++) {
|
||||
unsigned long v = (unsigned short)m_H.data[j] * m_R.data[i + 17 - j];
|
||||
v = ((v << 8) + (v << 6)); /* v *= (5 << 6); */
|
||||
u += v;
|
||||
}
|
||||
m_HR[i] = u;
|
||||
}
|
||||
/* (partial) h %= p */
|
||||
m_H %= m_HR;
|
||||
buf += POLY1305_BLOCK_BYTES;
|
||||
sz -= POLY1305_BLOCK_BYTES;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Finish(uint32_t *& out)
|
||||
{
|
||||
// process leftovers
|
||||
if(m_Leftover)
|
||||
{
|
||||
size_t idx = m_Leftover;
|
||||
m_Buffer[idx++] = 1;
|
||||
for(; idx < POLY1305_BLOCK_BYTES; idx++)
|
||||
m_Buffer[idx] = 0;
|
||||
m_Final = 1;
|
||||
Blocks(m_Buffer, POLY1305_BLOCK_BYTES);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// freeze H
|
||||
~m_H;
|
||||
// add pad
|
||||
m_H += m_Pad;
|
||||
// copy digest
|
||||
memcpy(out, m_H, 16);
|
||||
}
|
||||
|
||||
size_t m_Leftover;
|
||||
poly1305::Buffer m_Buffer;
|
||||
poly1305::Block m_H;
|
||||
poly1305::Block m_R;
|
||||
poly1305::Block m_Pad;
|
||||
poly1305::Block m_Msg;
|
||||
poly1305::LongBlock m_HR;
|
||||
uint8_t m_Final;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
void Poly1305HMAC(uint32_t * out, const uint32_t * key, const uint8_t * buf, std::size_t sz)
|
||||
{
|
||||
#if 0
|
||||
#ifdef __AVX2__
|
||||
if(i2p::cpu::avx2)
|
||||
{
|
||||
Poly1305_AVX2 p(key);
|
||||
p.Update(buf, sz);
|
||||
p.Finish(out);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
{
|
||||
const uint8_t * k = (const uint8_t *) key;
|
||||
Poly1305 p(k);
|
||||
p.Update(buf, sz);
|
||||
p.Finish(out);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
28
libi2pd/Poly1305.h
Normal file
28
libi2pd/Poly1305.h
Normal file
@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
/**
|
||||
This code is licensed under the MCGSI Public License
|
||||
Copyright 2018 Jeff Becker
|
||||
|
||||
Kovri go write your own code
|
||||
|
||||
*/
|
||||
#ifndef LIBI2PD_POLY1305_H
|
||||
#define LIBI2PD_POLY1305_H
|
||||
#include <cstdint>
|
||||
#include <cstring>
|
||||
|
||||
namespace i2p
|
||||
{
|
||||
namespace crypto
|
||||
{
|
||||
const std::size_t POLY1305_DIGEST_BYTES = 16;
|
||||
const std::size_t POLY1305_DIGEST_DWORDS = 4;
|
||||
const std::size_t POLY1305_KEY_BYTES = 32;
|
||||
const std::size_t POLY1305_KEY_DWORDS = 8;
|
||||
const std::size_t POLY1305_BLOCK_BYTES = 16;
|
||||
|
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void Poly1305HMAC(uint32_t * out, const uint32_t * key, const uint8_t * buf, std::size_t sz);
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}
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}
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||||
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#endif
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152
libi2pd/Siphash.h
Normal file
152
libi2pd/Siphash.h
Normal file
@ -0,0 +1,152 @@
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/**
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||||
This code is licensed under the MCGSI Public License
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||||
Copyright 2018 Jeff Becker
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Kovri go write your own code
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*/
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#ifndef SIPHASH_H
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#define SIPHASH_H
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#include <cstdint>
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namespace i2p
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{
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namespace crypto
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{
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namespace siphash
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{
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constexpr int crounds = 2;
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constexpr int drounds = 4;
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uint64_t rotl(const uint64_t & x, int b)
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{
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uint64_t ret = x << b;
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ret |= x >> (64 - b);
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return ret;
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}
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void u32to8le(const uint32_t & v, uint8_t * p)
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{
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p[0] = (uint8_t) v;
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||||
p[1] = (uint8_t) (v >> 8);
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||||
p[2] = (uint8_t) (v >> 16);
|
||||
p[3] = (uint8_t) (v >> 24);
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||||
}
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void u64to8le(const uint64_t & v, uint8_t * p)
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||||
{
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p[0] = v & 0xff;
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||||
p[1] = (v >> 8) & 0xff;
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||||
p[2] = (v >> 16) & 0xff;
|
||||
p[3] = (v >> 24) & 0xff;
|
||||
p[4] = (v >> 32) & 0xff;
|
||||
p[5] = (v >> 40) & 0xff;
|
||||
p[6] = (v >> 48) & 0xff;
|
||||
p[7] = (v >> 56) & 0xff;
|
||||
}
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||||
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||||
uint64_t u8to64le(const uint8_t * p)
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{
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uint64_t i = 0;
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int idx = 0;
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while(idx < 8)
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{
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i |= ((uint64_t) p[idx]) << (idx * 8);
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||||
++idx;
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}
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||||
return i;
|
||||
}
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||||
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||||
void round(uint64_t & _v0, uint64_t & _v1, uint64_t & _v2, uint64_t & _v3)
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||||
{
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_v0 += _v1;
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||||
_v1 = rotl(_v1, 13);
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||||
_v1 ^= _v0;
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||||
_v0 = rotl(_v0, 32);
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||||
_v2 += _v3;
|
||||
_v3 = rotl(_v3, 16);
|
||||
_v3 ^= _v2;
|
||||
_v0 += _v3;
|
||||
_v3 = rotl(_v3, 21);
|
||||
_v3 ^= _v0;
|
||||
_v2 += _v1;
|
||||
_v1 = rotl(_v1, 17);
|
||||
_v1 ^= _v2;
|
||||
_v2 = rotl(_v2, 32);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
/** hashsz must be 8 or 16 */
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||||
template<std::size_t hashsz>
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||||
void Siphash(uint8_t * h, const uint8_t * buf, std::size_t bufsz, const uint8_t * key)
|
||||
{
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||||
uint64_t v0 = 0x736f6d6570736575ULL;
|
||||
uint64_t v1 = 0x646f72616e646f6dULL;
|
||||
uint64_t v2 = 0x6c7967656e657261ULL;
|
||||
uint64_t v3 = 0x7465646279746573ULL;
|
||||
const uint64_t k0 = siphash::u8to64le(key);
|
||||
const uint64_t k1 = siphash::u8to64le(key + 8);
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||||
uint64_t msg;
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||||
int i;
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||||
const uint8_t * end = buf + bufsz - (bufsz % sizeof(uint64_t));
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||||
auto left = bufsz & 7;
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||||
uint64_t b = ((uint64_t)bufsz) << 56;
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||||
v3 ^= k1;
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||||
v2 ^= k0;
|
||||
v1 ^= k1;
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||||
v0 ^= k0;
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||||
|
||||
if(hashsz == 16) v1 ^= 0xee;
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||||
|
||||
while(buf != end)
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||||
{
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||||
msg = siphash::u8to64le(buf);
|
||||
v3 ^= msg;
|
||||
for(i = 0; i < siphash::crounds; ++i)
|
||||
siphash::round(v0, v1, v2, v3);
|
||||
|
||||
v0 ^= msg;
|
||||
buf += 8;
|
||||
}
|
||||
|
||||
while(left)
|
||||
{
|
||||
--left;
|
||||
b |= ((uint64_t)(buf[left])) << (left * 8);
|
||||
}
|
||||
|
||||
v3 ^= b;
|
||||
|
||||
for(i = 0; i < siphash::crounds; ++i)
|
||||
siphash::round(v0, v1, v2, v3);
|
||||
|
||||
v0 ^= b;
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||||
|
||||
|
||||
if(hashsz == 16)
|
||||
v2 ^= 0xee;
|
||||
else
|
||||
v2 ^= 0xff;
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||||
|
||||
for(i = 0; i < siphash::drounds; ++i)
|
||||
siphash::round(v0, v1, v2, v3);
|
||||
|
||||
b = v0 ^ v1 ^ v2 ^ v3;
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||||
|
||||
siphash::u64to8le(b, h);
|
||||
|
||||
if(hashsz == 8) return;
|
||||
|
||||
v1 ^= 0xdd;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < siphash::drounds; ++i)
|
||||
siphash::round(v0, v1, v2, v3);
|
||||
|
||||
b = v0 ^ v1 ^ v2 ^ v3;
|
||||
siphash::u64to8le(b, h + 8);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
#endif
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