Eine aufbereitete Darstellung der Quelle

 
     
 
 
Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 

Benutzer

Quelle  guts.rs

  Sprache: Rust
 

// Copyright 2019 The CryptoCorrosion Contributors
// Copyright 2020 Developers of the Rand project.
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
// https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
// <LICENSE-MIT or https://opensource.org/licenses/MIT>, at your
// option. This file may not be copied, modified, or distributed
// except according to those terms.

//! The ChaCha random number generator.

use ppv_lite86::{dispatch, dispatch_light128};

pub use ppv_lite86::Machine;
use ppv_lite86::{vec128_storage, ArithOps, BitOps32, LaneWords4, MultiLane, StoreBytes, Vec4};

pub(crateconst BLOCK: usize = 64;
pub(crateconst BLOCK64: u64 = BLOCK as u64;
const LOG2_BUFBLOCKS: u64 = 2;
const BUFBLOCKS: u64 = 1 << LOG2_BUFBLOCKS;
pub(crateconst BUFSZ64: u64 = BLOCK64 * BUFBLOCKS;
pub(crateconst BUFSZ: usize = BUFSZ64 as usize;

const STREAM_PARAM_NONCE: u32 = 1;
const STREAM_PARAM_BLOCK: u32 = 0;

#[derive(Clone, PartialEq, Eq)]
pub struct ChaCha {
    pub(crate) b: vec128_storage,
    pub(crate) c: vec128_storage,
    pub(crate) d: vec128_storage,
}

#[derive(Clone)]
pub struct State<V> {
    pub(crate) a: V,
    pub(crate) b: V,
    pub(crate) c: V,
    pub(crate) d: V,
}

#[inline(always)]
pub(cratefn round<V: ArithOps + BitOps32>(mut x: State<V>) -> State<V> {
    x.a += x.b;
    x.d = (x.d ^ x.a).rotate_each_word_right16();
    x.c += x.d;
    x.b = (x.b ^ x.c).rotate_each_word_right20();
    x.a += x.b;
    x.d = (x.d ^ x.a).rotate_each_word_right24();
    x.c += x.d;
    x.b = (x.b ^ x.c).rotate_each_word_right25();
    x
}

#[inline(always)]
pub(cratefn diagonalize<V: LaneWords4>(mut x: State<V>) -> State<V> {
    x.b = x.b.shuffle_lane_words3012();
    x.c = x.c.shuffle_lane_words2301();
    x.d = x.d.shuffle_lane_words1230();
    x
}
#[inline(always)]
pub(cratefn undiagonalize<V: LaneWords4>(mut x: State<V>) -> State<V> {
    x.b = x.b.shuffle_lane_words1230();
    x.c = x.c.shuffle_lane_words2301();
    x.d = x.d.shuffle_lane_words3012();
    x
}

impl ChaCha {
    #[inline(always)]
    pub fn new(key: &[u8; 32], nonce: &[u8]) -> Self {
        init_chacha(key, nonce)
    }

    #[inline(always)]
    fn pos64<M: Machine>(&self, m: M) -> u64 {
        let d: M::u32x4 = m.unpack(self.d);
        ((d.extract(1as u64) << 32) | d.extract(0as u64
    }

    /// Produce 4 blocks of output, advancing the state
    #[inline(always)]
    pub fn refill4(&mut self, drounds: u32, out: &mut [u8; BUFSZ]) {
        refill_wide(self, drounds, out)
    }

    #[inline(always)]
    pub fn set_block_pos(&mut self, value: u64) {
        set_stream_param(self, STREAM_PARAM_BLOCK, value)
    }

    #[inline(always)]
    pub fn get_block_pos(&self) -> u64 {
        get_stream_param(self, STREAM_PARAM_BLOCK)
    }

    #[inline(always)]
    pub fn set_nonce(&mut self, value: u64) {
        set_stream_param(self, STREAM_PARAM_NONCE, value)
    }

    #[inline(always)]
    pub fn get_nonce(&self) -> u64 {
        get_stream_param(self, STREAM_PARAM_NONCE)
    }

    #[inline(always)]
    pub fn get_seed(&self) -> [u8; 32] {
        get_seed(self)
    }
}

#[allow(clippy::many_single_char_names)]
#[inline(always)]
fn refill_wide_impl<Mach: Machine>(
    m: Mach, state: &mut ChaCha, drounds: u32, out: &mut [u8; BUFSZ],
) {
    let k = m.vec([0x6170_7865, 0x3320_646e, 0x7962_2d32, 0x6b20_6574]);
    let mut pos = state.pos64(m);
    let d0: Mach::u32x4 = m.unpack(state.d);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d1 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d2 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d3 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);

    let b = m.unpack(state.b);
    let c = m.unpack(state.c);
    let mut x = State {
        a: Mach::u32x4x4::from_lanes([k, k, k, k]),
        b: Mach::u32x4x4::from_lanes([b, b, b, b]),
        c: Mach::u32x4x4::from_lanes([c, c, c, c]),
        d: m.unpack(Mach::u32x4x4::from_lanes([d0, d1, d2, d3]).into()),
    };
    for _ in 0..drounds {
        x = round(x);
        x = undiagonalize(round(diagonalize(x)));
    }
    let mut pos = state.pos64(m);
    let d0: Mach::u32x4 = m.unpack(state.d);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d1 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d2 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d3 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);
    pos = pos.wrapping_add(1);
    let d4 = d0.insert((pos >> 32as u32, 1).insert(pos as u32, 0);

    let (a, b, c, d) = (
        x.a.to_lanes(),
        x.b.to_lanes(),
        x.c.to_lanes(),
        x.d.to_lanes(),
    );
    let sb = m.unpack(state.b);
    let sc = m.unpack(state.c);
    let sd = [m.unpack(state.d), d1, d2, d3];
    state.d = d4.into();
    let mut words = out.chunks_exact_mut(16);
    for ((((&a, &b), &c), &d), &sd) in a.iter().zip(&b).zip(&c).zip(&d).zip(&sd) {
        (a + k).write_le(words.next().unwrap());
        (b + sb).write_le(words.next().unwrap());
        (c + sc).write_le(words.next().unwrap());
        (d + sd).write_le(words.next().unwrap());
    }
}

dispatch!(m, Mach, {
    fn refill_wide(state: &mut ChaCha, drounds: u32, out: &'color:red'>mut [u8; BUFSZ]) {
        refill_wide_impl(m, state, drounds, out);
    }
});

// Single-block, rounds-only; shared by try_apply_keystream for tails shorter than BUFSZ
// and XChaCha's setup step.
dispatch!(m, Mach, {
    fn refill_narrow_rounds(state: &mut ChaCha, drounds: u32) -> State<vec128_storage> {
        let k: Mach::u32x4 = m.vec([0x6170_7865, 0x3320_646e, 0x7962_2d32, 0x6b20_6574]);
        let mut x = State {
            a: k,
            b: m.unpack(state.b),
            c: m.unpack(state.c),
            d: m.unpack(state.d),
        };
        for _ in 0..drounds {
            x = round(x);
            x = undiagonalize(round(diagonalize(x)));
        }
        State {
            a: x.a.into(),
            b: x.b.into(),
            c: x.c.into(),
            d: x.d.into(),
        }
    }
});

dispatch_light128!(m, Mach, {
    fn set_stream_param(state: &mut ChaCha, param: u32, value: u64) {
        let d: Mach::u32x4 = m.unpack(state.d);
        state.d = d
            .insert((value >> 32as u32, (param << 1) | 1)
            .insert(value as u32, param << 1)
            .into();
    }
});

dispatch_light128!(m, Mach, {
    fn get_stream_param(state: &ChaCha, param: u32) -> u64 {
        let d: Mach::u32x4 = m.unpack(state.d);
        ((d.extract((param << 1) | 1as u64) << 32) | d.extract(param << 1as u64
    }
});

dispatch_light128!(m, Mach, {
    fn get_seed(state: &ChaCha) -> [u8; 32] {
        let b: Mach::u32x4 = m.unpack(state.b);
        let c: Mach::u32x4 = m.unpack(state.c);
        let mut key = [0u8; 32];
        b.write_le(&mut key[..16]);
        c.write_le(&mut key[16..]);
        key
    }
});

fn read_u32le(xs: &[u8]) -> u32 {
    assert_eq!(xs.len(), 4);
    u32::from(xs[0]) | (u32::from(xs[1]) << 8) | (u32::from(xs[2]) << 16) | (u32::from(xs[3]) << 24)
}

dispatch_light128!(m, Mach, {
    fn init_chacha(key: &[u8; 32], nonce: &[u8]) -> ChaCha {
        let ctr_nonce = [
            0,
            if nonce.len() == 12 {
                read_u32le(&nonce[0..4])
            } else {
                0
            },
            read_u32le(&nonce[nonce.len() - 8..nonce.len() - 4]),
            read_u32le(&nonce[nonce.len() - 4..]),
        ];
        let key0: Mach::u32x4 = m.read_le(&key[..16]);
        let key1: Mach::u32x4 = m.read_le(&key[16..]);
        ChaCha {
            b: key0.into(),
            c: key1.into(),
            d: ctr_nonce.into(),
        }
    }
});

dispatch_light128!(m, Mach, {
    fn init_chacha_x(key: &[u8; 32], nonce: &[u8; 24], rounds: u32) -> ChaCha {
        let key0: Mach::u32x4 = m.read_le(&key[..16]);
        let key1: Mach::u32x4 = m.read_le(&key[16..]);
        let nonce0: Mach::u32x4 = m.read_le(&nonce[..16]);
        let mut state = ChaCha {
            b: key0.into(),
            c: key1.into(),
            d: nonce0.into(),
        };
        let x = refill_narrow_rounds(&mut state, rounds);
        let ctr_nonce1 = [00, read_u32le(&nonce[16..20]), read_u32le(&nonce[ style='color: green'>20..24])];
        state.b = x.a;
        state.c = x.d;
        state.d = ctr_nonce1.into();
        state
    }
});

Messung V0.5 in Prozent
C=85 H=96 G=90

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.10 Sekunden  (vorverarbeitet am  2026-06-18) ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

PVS Prover

Isabelle Prover

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Vienna Development Method

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Quellcodebibliothek
     Eigene Quellcodes
     Fremde Quellcodes
     Suchen

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik