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88f4173c8e
commit
262c0b5408
13 changed files with 1191 additions and 1141 deletions
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@ -13,192 +13,192 @@ local sunp = string.unpack
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local bit32 = bit32 -- alias
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local function poly_init(k)
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||||
-- k: 32-byte key as a string
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||||
-- initialize internal state
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||||
local st = {
|
||||
r = {
|
||||
bit32.band(sunp('<I4', k, 1) , 0x3ffffff), -- r0
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 4), 2), 0x3ffff03), -- r1
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 7), 4), 0x3ffc0ff), -- r2
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 10), 6), 0x3f03fff), -- r3
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 13), 8), 0x00fffff), -- r4
|
||||
},
|
||||
h = { 0,0,0,0,0 },
|
||||
pad = { sunp('<I4', k, 17), -- 's' in rfc
|
||||
sunp('<I4', k, 21),
|
||||
sunp('<I4', k, 25),
|
||||
sunp('<I4', k, 29),
|
||||
},
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||||
buffer = "", --
|
||||
leftover = 0,
|
||||
final = false,
|
||||
}--st
|
||||
return st
|
||||
-- k: 32-byte key as a string
|
||||
-- initialize internal state
|
||||
local st = {
|
||||
r = {
|
||||
bit32.band(sunp('<I4', k, 1), 0x3ffffff), -- r0
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 4), 2), 0x3ffff03), -- r1
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 7), 4), 0x3ffc0ff), -- r2
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 10), 6), 0x3f03fff), -- r3
|
||||
bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', k, 13), 8), 0x00fffff), -- r4
|
||||
},
|
||||
h = { 0, 0, 0, 0, 0 },
|
||||
pad = { sunp('<I4', k, 17), -- 's' in rfc
|
||||
sunp('<I4', k, 21),
|
||||
sunp('<I4', k, 25),
|
||||
sunp('<I4', k, 29),
|
||||
},
|
||||
buffer = "", --
|
||||
leftover = 0,
|
||||
final = false,
|
||||
} --st
|
||||
return st
|
||||
end --poly_init()
|
||||
|
||||
local function poly_blocks(st, m)
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||||
-- st: internal state
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||||
-- m: message:string
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local bytes = #m
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local midx = 1
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local hibit = st.final and 0 or 0x01000000 -- 1 << 24
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||||
local r0 = st.r[1]
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||||
local r1 = st.r[2]
|
||||
local r2 = st.r[3]
|
||||
local r3 = st.r[4]
|
||||
local r4 = st.r[5]
|
||||
local s1 = r1 * 5
|
||||
local s2 = r2 * 5
|
||||
local s3 = r3 * 5
|
||||
local s4 = r4 * 5
|
||||
local h0 = st.h[1]
|
||||
local h1 = st.h[2]
|
||||
local h2 = st.h[3]
|
||||
local h3 = st.h[4]
|
||||
local h4 = st.h[5]
|
||||
local d0, d1, d2, d3, d4, c
|
||||
--
|
||||
while bytes >= 16 do -- 16 = poly1305_block_size
|
||||
-- h += m[i] (in rfc: a += n with 0x01 byte)
|
||||
h0 = h0 + bit32.band(sunp('<I4', m, midx ), 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 3), 2), 0x3ffffff)
|
||||
h2 = h2 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 6), 4), 0x3ffffff)
|
||||
h3 = h3 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 9), 6), 0x3ffffff)
|
||||
h4 = h4 + bit32.bor(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 12), 8), hibit) -- 0x01 byte
|
||||
--
|
||||
-- h *= r % p (partial)
|
||||
d0 = h0*r0 + h1*s4 + h2*s3 + h3*s2 + h4*s1
|
||||
d1 = h0*r1 + h1*r0 + h2*s4 + h3*s3 + h4*s2
|
||||
d2 = h0*r2 + h1*r1 + h2*r0 + h3*s4 + h4*s3
|
||||
d3 = h0*r3 + h1*r2 + h2*r1 + h3*r0 + h4*s4
|
||||
d4 = h0*r4 + h1*r3 + h2*r2 + h3*r1 + h4*r0
|
||||
--
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||||
c = bit32.band(bit32.rshift(d0,26), 0xffffffff) ; h0 = bit32.band(d0, 0x3ffffff)
|
||||
d1 = d1 + c ; c = bit32.band(bit32.rshift(d1,26), 0xffffffff) ; h1 = bit32.band(d1, 0x3ffffff)
|
||||
d2 = d2 + c ; c = bit32.band(bit32.rshift(d2,26), 0xffffffff) ; h2 = bit32.band(d2, 0x3ffffff)
|
||||
d3 = d3 + c ; c = bit32.band(bit32.rshift(d3,26), 0xffffffff) ; h3 = bit32.band(d3, 0x3ffffff)
|
||||
d4 = d4 + c ; c = bit32.band(bit32.rshift(d4,26), 0xffffffff) ; h4 = bit32.band(d4, 0x3ffffff)
|
||||
h0 = h0 + (c*5) ; c = bit32.rshift(h0,26) ; h0 = bit32.band(h0, 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + c
|
||||
--
|
||||
midx = midx + 16 -- 16 = poly1305_block_size
|
||||
bytes = bytes - 16
|
||||
end --while
|
||||
st.h[1] = h0
|
||||
st.h[2] = h1
|
||||
st.h[3] = h2
|
||||
st.h[4] = h3
|
||||
st.h[5] = h4
|
||||
st.bytes = bytes -- remaining bytes. must be < 16 here
|
||||
st.midx = midx -- index of first remaining bytes
|
||||
return st
|
||||
end --poly_blocks()
|
||||
-- st: internal state
|
||||
-- m: message:string
|
||||
local bytes = #m
|
||||
local midx = 1
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||||
local hibit = st.final and 0 or 0x01000000 -- 1 << 24
|
||||
local r0 = st.r[1]
|
||||
local r1 = st.r[2]
|
||||
local r2 = st.r[3]
|
||||
local r3 = st.r[4]
|
||||
local r4 = st.r[5]
|
||||
local s1 = r1 * 5
|
||||
local s2 = r2 * 5
|
||||
local s3 = r3 * 5
|
||||
local s4 = r4 * 5
|
||||
local h0 = st.h[1]
|
||||
local h1 = st.h[2]
|
||||
local h2 = st.h[3]
|
||||
local h3 = st.h[4]
|
||||
local h4 = st.h[5]
|
||||
local d0, d1, d2, d3, d4, c
|
||||
--
|
||||
while bytes >= 16 do -- 16 = poly1305_block_size
|
||||
-- h += m[i] (in rfc: a += n with 0x01 byte)
|
||||
h0 = h0 + bit32.band(sunp('<I4', m, midx), 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 3), 2), 0x3ffffff)
|
||||
h2 = h2 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 6), 4), 0x3ffffff)
|
||||
h3 = h3 + bit32.band(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 9), 6), 0x3ffffff)
|
||||
h4 = h4 + bit32.bor(bit32.rshift(sunp('<I4', m, midx + 12), 8), hibit) -- 0x01 byte
|
||||
--
|
||||
-- h *= r % p (partial)
|
||||
d0 = h0 * r0 + h1 * s4 + h2 * s3 + h3 * s2 + h4 * s1
|
||||
d1 = h0 * r1 + h1 * r0 + h2 * s4 + h3 * s3 + h4 * s2
|
||||
d2 = h0 * r2 + h1 * r1 + h2 * r0 + h3 * s4 + h4 * s3
|
||||
d3 = h0 * r3 + h1 * r2 + h2 * r1 + h3 * r0 + h4 * s4
|
||||
d4 = h0 * r4 + h1 * r3 + h2 * r2 + h3 * r1 + h4 * r0
|
||||
--
|
||||
c = bit32.band(bit32.rshift(d0, 26), 0xffffffff); h0 = bit32.band(d0, 0x3ffffff)
|
||||
d1 = d1 + c; c = bit32.band(bit32.rshift(d1, 26), 0xffffffff); h1 = bit32.band(d1, 0x3ffffff)
|
||||
d2 = d2 + c; c = bit32.band(bit32.rshift(d2, 26), 0xffffffff); h2 = bit32.band(d2, 0x3ffffff)
|
||||
d3 = d3 + c; c = bit32.band(bit32.rshift(d3, 26), 0xffffffff); h3 = bit32.band(d3, 0x3ffffff)
|
||||
d4 = d4 + c; c = bit32.band(bit32.rshift(d4, 26), 0xffffffff); h4 = bit32.band(d4, 0x3ffffff)
|
||||
h0 = h0 + (c * 5); c = bit32.rshift(h0, 26); h0 = bit32.band(h0, 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + c
|
||||
--
|
||||
midx = midx + 16 -- 16 = poly1305_block_size
|
||||
bytes = bytes - 16
|
||||
end --while
|
||||
st.h[1] = h0
|
||||
st.h[2] = h1
|
||||
st.h[3] = h2
|
||||
st.h[4] = h3
|
||||
st.h[5] = h4
|
||||
st.bytes = bytes -- remaining bytes. must be < 16 here
|
||||
st.midx = midx -- index of first remaining bytes
|
||||
return st
|
||||
end --poly_blocks()
|
||||
|
||||
local function poly_update(st, m)
|
||||
-- st: internal state
|
||||
-- m: message:string
|
||||
st.bytes, st.midx = #m, 1
|
||||
-- process full blocks if any
|
||||
if st.bytes >= 16 then
|
||||
poly_blocks(st, m)
|
||||
end
|
||||
--handle remaining bytes
|
||||
if st.bytes == 0 then -- no bytes left
|
||||
-- nothing to do? no add 0x01? - apparently not.
|
||||
else
|
||||
local buffer = string.sub(m, st.midx)
|
||||
.. '\x01' .. string.rep('\0', 16 - st.bytes -1)
|
||||
assert(#buffer == 16)
|
||||
st.final = true -- this is the last block
|
||||
--~ p16(buffer)
|
||||
poly_blocks(st, buffer)
|
||||
end
|
||||
--
|
||||
return st
|
||||
-- st: internal state
|
||||
-- m: message:string
|
||||
st.bytes, st.midx = #m, 1
|
||||
-- process full blocks if any
|
||||
if st.bytes >= 16 then
|
||||
poly_blocks(st, m)
|
||||
end
|
||||
--handle remaining bytes
|
||||
if st.bytes == 0 then -- no bytes left
|
||||
-- nothing to do? no add 0x01? - apparently not.
|
||||
else
|
||||
local buffer = string.sub(m, st.midx)
|
||||
.. '\x01' .. string.rep('\0', 16 - st.bytes - 1)
|
||||
assert(#buffer == 16)
|
||||
st.final = true -- this is the last block
|
||||
--~ p16(buffer)
|
||||
poly_blocks(st, buffer)
|
||||
end
|
||||
--
|
||||
return st
|
||||
end --poly_update
|
||||
|
||||
local function poly_finish(st)
|
||||
--
|
||||
local c, mask --u32
|
||||
local f --u64
|
||||
-- fully carry h
|
||||
local h0 = st.h[1]
|
||||
local h1 = st.h[2]
|
||||
local h2 = st.h[3]
|
||||
local h3 = st.h[4]
|
||||
local h4 = st.h[5]
|
||||
--
|
||||
c = bit32.rshift(h1,26); h1 = bit32.band(h1, 0x3ffffff)
|
||||
h2 = h2 + c; c = bit32.rshift(h2, 26); h2 = bit32.band(h2, 0x3ffffff)
|
||||
h3 = h3 + c; c = bit32.rshift(h3, 26); h3 = bit32.band(h3, 0x3ffffff)
|
||||
h4 = h4 + c; c = bit32.rshift(h4, 26); h4 = bit32.band(h4, 0x3ffffff)
|
||||
h0 = h0 + (c*5); c = bit32.rshift(h0, 26); h0 = bit32.band(h0, 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + c
|
||||
--
|
||||
--compute h + -p
|
||||
local g0 = (h0 + 5) ; c = bit32.rshift(g0, 26); g0 = bit32.band(g0, 0x3ffffff)
|
||||
local g1 = (h1 + c) ; c = bit32.rshift(g1, 26); g1 = bit32.band(g1, 0x3ffffff)
|
||||
local g2 = (h2 + c) ; c = bit32.rshift(g2, 26); g2 = bit32.band(g2, 0x3ffffff)
|
||||
local g3 = (h3 + c) ; c = bit32.rshift(g3, 26); g3 = bit32.band(g3, 0x3ffffff)
|
||||
local g4 = bit32.band(h4 + c - 0x4000000, 0xffffffff) -- (1 << 26)
|
||||
--
|
||||
-- select h if h < p, or h + -p if h >= p
|
||||
mask = bit32.band(bit32.rshift(g4, 31) - 1, 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
g0 = bit32.band(g0, mask)
|
||||
g1 = bit32.band(g1, mask)
|
||||
g2 = bit32.band(g2, mask)
|
||||
g3 = bit32.band(g3, mask)
|
||||
g4 = bit32.band(g4, mask)
|
||||
--
|
||||
mask = bit32.band(bit32.bnot(mask), 0xffffffff)
|
||||
h0 = bit32.bor(bit32.band(h0, mask), g0)
|
||||
h1 = bit32.bor(bit32.band(h1, mask), g1)
|
||||
h2 = bit32.bor(bit32.band(h2, mask), g2)
|
||||
h3 = bit32.bor(bit32.band(h3, mask), g3)
|
||||
h4 = bit32.bor(bit32.band(h4, mask), g4)
|
||||
--
|
||||
--h = h % (2^128)
|
||||
h0 = bit32.band(bit32.bor((h0), bit32.lshift(h1, 26)), 0xffffffff)
|
||||
h1 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h1, 6), bit32.lshift(h2, 20)), 0xffffffff)
|
||||
h2 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h2, 12), bit32.lshift(h3, 14)), 0xffffffff)
|
||||
h3 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h3, 18), bit32.lshift(h4, 8)), 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
-- mac = (h + pad) % (2^128)
|
||||
f = h0 + st.pad[1] ; h0 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h1 + st.pad[2] + bit32.rshift(f, 32) ; h1 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h2 + st.pad[3] + bit32.rshift(f, 32) ; h2 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h3 + st.pad[4] + bit32.rshift(f, 32) ; h3 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
local mac = string.pack('<I4I4I4I4', h0, h1, h2, h3)
|
||||
-- (should zero out the state?)
|
||||
--
|
||||
return mac
|
||||
--
|
||||
local c, mask --u32
|
||||
local f --u64
|
||||
-- fully carry h
|
||||
local h0 = st.h[1]
|
||||
local h1 = st.h[2]
|
||||
local h2 = st.h[3]
|
||||
local h3 = st.h[4]
|
||||
local h4 = st.h[5]
|
||||
--
|
||||
c = bit32.rshift(h1, 26); h1 = bit32.band(h1, 0x3ffffff)
|
||||
h2 = h2 + c; c = bit32.rshift(h2, 26); h2 = bit32.band(h2, 0x3ffffff)
|
||||
h3 = h3 + c; c = bit32.rshift(h3, 26); h3 = bit32.band(h3, 0x3ffffff)
|
||||
h4 = h4 + c; c = bit32.rshift(h4, 26); h4 = bit32.band(h4, 0x3ffffff)
|
||||
h0 = h0 + (c * 5); c = bit32.rshift(h0, 26); h0 = bit32.band(h0, 0x3ffffff)
|
||||
h1 = h1 + c
|
||||
--
|
||||
--compute h + -p
|
||||
local g0 = (h0 + 5); c = bit32.rshift(g0, 26); g0 = bit32.band(g0, 0x3ffffff)
|
||||
local g1 = (h1 + c); c = bit32.rshift(g1, 26); g1 = bit32.band(g1, 0x3ffffff)
|
||||
local g2 = (h2 + c); c = bit32.rshift(g2, 26); g2 = bit32.band(g2, 0x3ffffff)
|
||||
local g3 = (h3 + c); c = bit32.rshift(g3, 26); g3 = bit32.band(g3, 0x3ffffff)
|
||||
local g4 = bit32.band(h4 + c - 0x4000000, 0xffffffff) -- (1 << 26)
|
||||
--
|
||||
-- select h if h < p, or h + -p if h >= p
|
||||
mask = bit32.band(bit32.rshift(g4, 31) - 1, 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
g0 = bit32.band(g0, mask)
|
||||
g1 = bit32.band(g1, mask)
|
||||
g2 = bit32.band(g2, mask)
|
||||
g3 = bit32.band(g3, mask)
|
||||
g4 = bit32.band(g4, mask)
|
||||
--
|
||||
mask = bit32.band(bit32.bnot(mask), 0xffffffff)
|
||||
h0 = bit32.bor(bit32.band(h0, mask), g0)
|
||||
h1 = bit32.bor(bit32.band(h1, mask), g1)
|
||||
h2 = bit32.bor(bit32.band(h2, mask), g2)
|
||||
h3 = bit32.bor(bit32.band(h3, mask), g3)
|
||||
h4 = bit32.bor(bit32.band(h4, mask), g4)
|
||||
--
|
||||
--h = h % (2^128)
|
||||
h0 = bit32.band(bit32.bor((h0), bit32.lshift(h1, 26)), 0xffffffff)
|
||||
h1 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h1, 6), bit32.lshift(h2, 20)), 0xffffffff)
|
||||
h2 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h2, 12), bit32.lshift(h3, 14)), 0xffffffff)
|
||||
h3 = bit32.band(bit32.bor(bit32.rshift(h3, 18), bit32.lshift(h4, 8)), 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
-- mac = (h + pad) % (2^128)
|
||||
f = h0 + st.pad[1]; h0 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h1 + st.pad[2] + bit32.rshift(f, 32); h1 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h2 + st.pad[3] + bit32.rshift(f, 32); h2 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
f = h3 + st.pad[4] + bit32.rshift(f, 32); h3 = bit32.band(f, 0xffffffff)
|
||||
--
|
||||
local mac = string.pack('<I4I4I4I4', h0, h1, h2, h3)
|
||||
-- (should zero out the state?)
|
||||
--
|
||||
return mac
|
||||
end --poly_finish()
|
||||
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||||
local function poly_auth(m, k)
|
||||
-- m: msg string
|
||||
-- k: key string (must be 32 bytes)
|
||||
-- return mac 16-byte string
|
||||
assert(#k == 32)
|
||||
local st = poly_init(k)
|
||||
poly_update(st, m)
|
||||
local mac = poly_finish(st)
|
||||
return mac
|
||||
-- m: msg string
|
||||
-- k: key string (must be 32 bytes)
|
||||
-- return mac 16-byte string
|
||||
assert(#k == 32)
|
||||
local st = poly_init(k)
|
||||
poly_update(st, m)
|
||||
local mac = poly_finish(st)
|
||||
return mac
|
||||
end --poly_auth()
|
||||
|
||||
local function poly_verify(m, k, mac)
|
||||
local macm = poly_auth(m, k)
|
||||
return macm == mac
|
||||
local macm = poly_auth(m, k)
|
||||
return macm == mac
|
||||
end --poly_verify()
|
||||
|
||||
------------------------------------------------------------
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||||
-- return poly1305 module
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||||
|
||||
return {
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||||
init = poly_init,
|
||||
update = poly_update,
|
||||
finish = poly_finish,
|
||||
auth = poly_auth,
|
||||
verify = poly_verify,
|
||||
init = poly_init,
|
||||
update = poly_update,
|
||||
finish = poly_finish,
|
||||
auth = poly_auth,
|
||||
verify = poly_verify,
|
||||
}
|
||||
|
|
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|||
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