gost28147/sbox.go

   1 // GoGOST -- Pure Go GOST cryptographic functions library
   2 // Copyright (C) 2015-2020 Sergey Matveev <stargrave@stargrave.org>
   3 //
   4 // This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 // the Free Software Foundation, version 3 of the License.
   7 //
   8 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11 // GNU General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  14 // along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 package gost28147
  17
  18 // Sbox is a representation of eight substitution boxes.
  19 type Sbox [8][16]uint8
  20
  21 var (
  22         SboxIdGost2814789TestParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  23                 {4, 2, 15, 5, 9, 1, 0, 8, 14, 3, 11, 12, 13, 7, 10, 6},
  24                 {12, 9, 15, 14, 8, 1, 3, 10, 2, 7, 4, 13, 6, 0, 11, 5},
  25                 {13, 8, 14, 12, 7, 3, 9, 10, 1, 5, 2, 4, 6, 15, 0, 11},
  26                 {14, 9, 11, 2, 5, 15, 7, 1, 0, 13, 12, 6, 10, 4, 3, 8},
  27                 {3, 14, 5, 9, 6, 8, 0, 13, 10, 11, 7, 12, 2, 1, 15, 4},
  28                 {8, 15, 6, 11, 1, 9, 12, 5, 13, 3, 7, 10, 0, 14, 2, 4},
  29                 {9, 11, 12, 0, 3, 6, 7, 5, 4, 8, 14, 15, 1, 10, 2, 13},
  30                 {12, 6, 5, 2, 11, 0, 9, 13, 3, 14, 7, 10, 15, 4, 1, 8},
  31         })
  32         SboxIdGost2814789CryptoProAParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  33                 {9, 6, 3, 2, 8, 11, 1, 7, 10, 4, 14, 15, 12, 0, 13, 5},
  34                 {3, 7, 14, 9, 8, 10, 15, 0, 5, 2, 6, 12, 11, 4, 13, 1},
  35                 {14, 4, 6, 2, 11, 3, 13, 8, 12, 15, 5, 10, 0, 7, 1, 9},
  36                 {14, 7, 10, 12, 13, 1, 3, 9, 0, 2, 11, 4, 15, 8, 5, 6},
  37                 {11, 5, 1, 9, 8, 13, 15, 0, 14, 4, 2, 3, 12, 7, 10, 6},
  38                 {3, 10, 13, 12, 1, 2, 0, 11, 7, 5, 9, 4, 8, 15, 14, 6},
  39                 {1, 13, 2, 9, 7, 10, 6, 0, 8, 12, 4, 5, 15, 3, 11, 14},
  40                 {11, 10, 15, 5, 0, 12, 14, 8, 6, 2, 3, 9, 1, 7, 13, 4},
  41         })
  42         SboxIdGost2814789CryptoProBParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  43                 {8, 4, 11, 1, 3, 5, 0, 9, 2, 14, 10, 12, 13, 6, 7, 15},
  44                 {0, 1, 2, 10, 4, 13, 5, 12, 9, 7, 3, 15, 11, 8, 6, 14},
  45                 {14, 12, 0, 10, 9, 2, 13, 11, 7, 5, 8, 15, 3, 6, 1, 4},
  46                 {7, 5, 0, 13, 11, 6, 1, 2, 3, 10, 12, 15, 4, 14, 9, 8},
  47                 {2, 7, 12, 15, 9, 5, 10, 11, 1, 4, 0, 13, 6, 8, 14, 3},
  48                 {8, 3, 2, 6, 4, 13, 14, 11, 12, 1, 7, 15, 10, 0, 9, 5},
  49                 {5, 2, 10, 11, 9, 1, 12, 3, 7, 4, 13, 0, 6, 15, 8, 14},
  50                 {0, 4, 11, 14, 8, 3, 7, 1, 10, 2, 9, 6, 15, 13, 5, 12},
  51         })
  52         SboxIdGost2814789CryptoProCParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  53                 {1, 11, 12, 2, 9, 13, 0, 15, 4, 5, 8, 14, 10, 7, 6, 3},
  54                 {0, 1, 7, 13, 11, 4, 5, 2, 8, 14, 15, 12, 9, 10, 6, 3},
  55                 {8, 2, 5, 0, 4, 9, 15, 10, 3, 7, 12, 13, 6, 14, 1, 11},
  56                 {3, 6, 0, 1, 5, 13, 10, 8, 11, 2, 9, 7, 14, 15, 12, 4},
  57                 {8, 13, 11, 0, 4, 5, 1, 2, 9, 3, 12, 14, 6, 15, 10, 7},
  58                 {12, 9, 11, 1, 8, 14, 2, 4, 7, 3, 6, 5, 10, 0, 15, 13},
  59                 {10, 9, 6, 8, 13, 14, 2, 0, 15, 3, 5, 11, 4, 1, 12, 7},
  60                 {7, 4, 0, 5, 10, 2, 15, 14, 12, 6, 1, 11, 13, 9, 3, 8},
  61         })
  62         SboxIdGost2814789CryptoProDParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  63                 {15, 12, 2, 10, 6, 4, 5, 0, 7, 9, 14, 13, 1, 11, 8, 3},
  64                 {11, 6, 3, 4, 12, 15, 14, 2, 7, 13, 8, 0, 5, 10, 9, 1},
  65                 {1, 12, 11, 0, 15, 14, 6, 5, 10, 13, 4, 8, 9, 3, 7, 2},
  66                 {1, 5, 14, 12, 10, 7, 0, 13, 6, 2, 11, 4, 9, 3, 15, 8},
  67                 {0, 12, 8, 9, 13, 2, 10, 11, 7, 3, 6, 5, 4, 14, 15, 1},
  68                 {8, 0, 15, 3, 2, 5, 14, 11, 1, 10, 4, 7, 12, 9, 13, 6},
  69                 {3, 0, 6, 15, 1, 14, 9, 2, 13, 8, 12, 4, 11, 10, 5, 7},
  70                 {1, 10, 6, 8, 15, 11, 0, 4, 12, 3, 5, 9, 7, 13, 2, 14},
  71         })
  72         SboxIdtc26gost28147paramZ = Sbox([8][16]uint8{
  73                 {12, 4, 6, 2, 10, 5, 11, 9, 14, 8, 13, 7, 0, 3, 15, 1},
  74                 {6, 8, 2, 3, 9, 10, 5, 12, 1, 14, 4, 7, 11, 13, 0, 15},
  75                 {11, 3, 5, 8, 2, 15, 10, 13, 14, 1, 7, 4, 12, 9, 6, 0},
  76                 {12, 8, 2, 1, 13, 4, 15, 6, 7, 0, 10, 5, 3, 14, 9, 11},
  77                 {7, 15, 5, 10, 8, 1, 6, 13, 0, 9, 3, 14, 11, 4, 2, 12},
  78                 {5, 13, 15, 6, 9, 2, 12, 10, 11, 7, 8, 1, 4, 3, 14, 0},
  79                 {8, 14, 2, 5, 6, 9, 1, 12, 15, 4, 11, 0, 13, 10, 3, 7},
  80                 {1, 7, 14, 13, 0, 5, 8, 3, 4, 15, 10, 6, 9, 12, 11, 2},
  81         })
  82         SboxIdGostR341194TestParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  83                 {4, 10, 9, 2, 13, 8, 0, 14, 6, 11, 1, 12, 7, 15, 5, 3},
  84                 {14, 11, 4, 12, 6, 13, 15, 10, 2, 3, 8, 1, 0, 7, 5, 9},
  85                 {5, 8, 1, 13, 10, 3, 4, 2, 14, 15, 12, 7, 6, 0, 9, 11},
  86                 {7, 13, 10, 1, 0, 8, 9, 15, 14, 4, 6, 12, 11, 2, 5, 3},
  87                 {6, 12, 7, 1, 5, 15, 13, 8, 4, 10, 9, 14, 0, 3, 11, 2},
  88                 {4, 11, 10, 0, 7, 2, 1, 13, 3, 6, 8, 5, 9, 12, 15, 14},
  89                 {13, 11, 4, 1, 3, 15, 5, 9, 0, 10, 14, 7, 6, 8, 2, 12},
  90                 {1, 15, 13, 0, 5, 7, 10, 4, 9, 2, 3, 14, 6, 11, 8, 12},
  91         })
  92         SboxAppliedCryptographyParamSet    = SboxIdGostR341194TestParamSet
  93         SboxIdGostR341194CryptoProParamSet = Sbox([8][16]uint8{
  94                 {10, 4, 5, 6, 8, 1, 3, 7, 13, 12, 14, 0, 9, 2, 11, 15},
  95                 {5, 15, 4, 0, 2, 13, 11, 9, 1, 7, 6, 3, 12, 14, 10, 8},
  96                 {7, 15, 12, 14, 9, 4, 1, 0, 3, 11, 5, 2, 6, 10, 8, 13},
  97                 {4, 10, 7, 12, 0, 15, 2, 8, 14, 1, 6, 5, 13, 11, 9, 3},
  98                 {7, 6, 4, 11, 9, 12, 2, 10, 1, 8, 0, 14, 15, 13, 3, 5},
  99                 {7, 6, 2, 4, 13, 9, 15, 0, 10, 1, 5, 11, 8, 14, 12, 3},
 100                 {13, 14, 4, 1, 7, 0, 5, 10, 3, 12, 8, 15, 6, 2, 9, 11},
 101                 {1, 3, 10, 9, 5, 11, 4, 15, 8, 6, 7, 14, 13, 0, 2, 12},
 102         })
 103         SboxEACParamSet = Sbox([8][16]uint8{
 104                 {11, 4, 8, 10, 9, 7, 0, 3, 1, 6, 2, 15, 14, 5, 12, 13},
 105                 {1, 7, 14, 9, 11, 3, 15, 12, 0, 5, 4, 6, 13, 10, 8, 2},
 106                 {7, 3, 1, 9, 2, 4, 13, 15, 8, 10, 12, 6, 5, 0, 11, 14},
 107                 {10, 5, 15, 7, 14, 11, 3, 9, 2, 8, 1, 12, 0, 4, 6, 13},
 108                 {0, 14, 6, 11, 9, 3, 8, 4, 12, 15, 10, 5, 13, 7, 1, 2},
 109                 {9, 2, 11, 12, 0, 4, 5, 6, 3, 15, 13, 8, 1, 7, 14, 10},
 110                 {4, 0, 14, 1, 5, 11, 8, 3, 12, 2, 9, 7, 6, 10, 13, 15},
 111                 {7, 14, 12, 13, 9, 4, 8, 15, 10, 2, 6, 0, 3, 11, 5, 1},
 112         })
 113         SboxDefault = &SboxIdGost2814789CryptoProAParamSet
 114 )
 115
 116 // Sbox substitution itself.
 117 func (s *Sbox) k(n nv) nv {
 118         return nv(s[0][(n>>0)&0x0F])<<0 +
 119                 nv(s[1][(n>>4)&0x0F])<<4 +
 120                 nv(s[2][(n>>8)&0x0F])<<8 +
 121                 nv(s[3][(n>>12)&0x0F])<<12 +
 122                 nv(s[4][(n>>16)&0x0F])<<16 +
 123                 nv(s[5][(n>>20)&0x0F])<<20 +
 124                 nv(s[6][(n>>24)&0x0F])<<24 +
 125                 nv(s[7][(n>>28)&0x0F])<<28
 126 }